Формула скорости

ТЕХНИКА

/ПИТ-СТОП

ФОРМУЛА СКОРОСТИ

КОНСТРУКЦИЯ БОЛИДОВ ФОРМУЛЫ 1

ТЕКСТ / МИХАИЛ ГЗОВСКИЙ

ФОТО / DPPI, "РЕНО", "ФЕРРАРИ"

Раскаленный асфальт и толпы фанатичных поклонников; красотки в униформе команд и бесчисленные журналисты; сумасшедшие скорости и адреналин; заоблачные цены на билеты и знаменитые гости... За полвека существования гонок первой формулы их популярность сравнялась с футбольными баталиями. Выставить на столь престижные соревнования машину хотела бы, наверное, каждая автомобильная фирма, но колоссальные расходы по плечу немногим. Избранные держат информацию о болидах за семью печатями. Но кое-что о конструкции самых быстрых и дорогих гоночных машин все же известно.

ТРЕХЛИТРОВЫЙ ТАБУН

Характерный визжащий звук формульного мотора нельзя перепутать ни с чем. Если максимальные обороты двигателя обычной легковушки редко превышают 6000-7000 об/мин, то пульс формульного сердца достигает 18 000 об/мин. В такой "раскрутке" мотора кроется один из главных секретов энерговооруженности болида. При разрешенном объеме 3 л мощность достигает 900 "лошадей", масса - 100 кг с небольшим, а размер сопоставим с... кокер-спаниелем (сравнение от команды "БМВ-Вильямс").

"Раскрутить" мотор еще сильнее в принципе можно, но... бессмысленно. Во-первых, с ростом оборотов лавинообразно увеличиваются потери на трение: наступает момент, когда они попросту "съедают" прирост мощности и КПД мотора падает. Во-вторых, при разгоне болида до 360 км/ч силы инерции, действующие на поршень в нескольких направлениях в каждом из 10 цилиндров, уже достигают 11 тонн, грозя разорвать двигатель на куски! Эти силы практически "убивают" мотор всего за одну гонку.

Наконец, третьим камнем преткновения стал механизм газораспределения, просто не успевающий наполнить цилиндры топливной смесью. Ведь на 18000 об/мин время открытия клапана ничтожно мало - тысячные доли секунды.

ЭЛЕКТРОННАЯ РЕВОЛЮЦИЯ

К началу 90-х "начинка" болидов приобрела нынешний вид. Главный бортовой компьютер отслеживает и корректирует положение дроссельной заслонки, дозировку топлива, давление масла и температуру охлаждающей жидкости, степень сжатия... Это лишь часть из более чем двух десятков ключевых параметров, за которыми в течение всей гонки следят механики в боксах. Помимо информации, переданной пилотом по радио, команда получает телеметрические данные о состоянии автомобиля. Когда болид проходит вдоль линии пит-стопа, сигнал от бортового компьютера за доли секунды передается на командный.

В общей сложности о здоровье машины сообщают свыше двухсот датчиков, а суммарная длина проводов, "расползшихся" по болиду, достигает 1000 м. За редким исключением гоночные "конюшни" доверяют разработку электронных систем специалистам - например, фирмам "Маньети Марелли" или TAG.

КРЕПЧЕ ЗА БАРАНКУ ДЕРЖИСЬ

Естественно, гонщику не по силам проанализировать все данные, да в этом и нет необходимости. Основным источником информации для него служит... рулевое колесо!

Функции управления электронным приводом газа, распределения тормозных сил по осям и даже управления сцеплением - под ногами у пилота всего две педали, хотя сцепление и не автоматическое - тоже возложены на рулевое колесо.

Человеческий фактор в формуле значит очень многое: инженеры идут на поводу у пилотов и подгоняют машину под их вкусы и характер. Поэтому у каждой команды свой взгляд на то, какими функциями должен обладать "компьютерный руль". Роднит их, пожалуй, одно - цена. Современная формульная баранка, даром что весит чуть более килограмма, сто'ит как приличный легковой автомобиль, а ее обслуживание отнимает у специалиста не один день.

БЕЗОПАСНОСТЬ ПОЛЕТОВ

Гибель в 1994 году одного из самых ярких пилотов формулы - Айртона Сенны стала вехой в истории гонок. С этого времени их обязательным атрибутом стал дополнительный компьютер, выполняющий роль "черного ящика" - аналога самолетного бортового самописца. Появилась возможность с высокой точностью восстановить картину аварии и предотвратить трагедии в будущем.

Нынче, согласно регламенту соревнований, каждый сезон предваряет серия крэш-тестов, позволяющих оценить уровень безопасности формулы.

ТВЕРДАЯ ПОСТУПЬ

Идеально ровное покрытие трассы, казалось бы, снимает необходимость ломать голову над хитроумными подвесками. На практике все иначе: над элементами шасси конструкторы бьются с не меньшим упорством, чем над двигателем или коробкой передач.

Хотя уже трудно удивить мир новой схемой расположения узлов, каждый сезон привносит конструктивные изменения. Например, в нынешнем сезоне "Феррари" подготовила чрезвычайно компактную коробку передач, освободившую пространство в районе задних колес. Этим не преминули воспользоваться инженеры-подвесочники: установили амортизаторы не вертикально, а горизонтально, подвесив их к углепластиковым рычагам. Кстати, почти все детали сделаны из композитных материалов и титана. Изюминка формульных подвесок - возможность быстро изменить настройки под конкретного пилота или трассу.

СТОП, МАШИНА!

...Стартовая прямая неожиданно переходит в крутой поворот - гонщик сбрасывает скорость с 300 до 50 км/ч на участке всего в сто с небольшим метров. В этот момент он испытывает перегрузки до 4g, кровь приливает к глазам с такой интенсивностью, что на долю секунды пилот даже может потерять зрение. Тормозам машины здесь тоже приходится несладко. Несмотря на температурную стойкость, карбоновые диски, раскаляющиеся до 750°, за гонку из 28-миллиметровых превращаются в 20-миллиметровые. Осадить разогнавшуюся машину по силам лишь суппортам с шестью поршнями в каждом.

НА ДИЕТУ

Все технические нововведения, будь то изменение конструкции двигателя или шасси, последние пятьдесят лет преследовали одну основную цель - сбросить вес.

Сегодняшние правила предусматривают минимальную массу заправленного автомобиля с гонщиком - не менее 600 кг. Большинству команд по силам сделать менее тяжелую машину: испытания легких сплавов и пластиков не прекращаются ни на один день. Зачем? Если конструкторы сумели максимально облегчить машину, у них появляется возможность распределить оставшиеся килограммы балласта так, чтобы добиться лучшей развесовки и, как следствие, управляемости.

Процесс строительства кокпита очень затратен и сложен, требует высоких технологий. Особую "ткань" из кевларовых и углеродных нитей, пропитанную клеящими составами, накладывают на шаблон детали и обрезают. Затем прессуют "выкройку" с каркасом из алюминиевых сот и отправляют в автоклав для окончательного застывания. Предварительно модель кокпита в масштабе 1:2 продувают в трубе - ведь аэродинамика машины не менее важна, чем сверхмощный силовой агрегат.

СКАЗКУ СДЕЛАТЬ БЫЛЬЮ

Недавняя реконструкция центра проектирования формулы 1 фирмы "Тойота" обошлась в четверть миллиона евро, зато теперь в распоряжении команды 35000 м2 производственных и исследовательских площадей. Но эти деньги не потрачены напрасно, и дело даже не в рекламе посредством гонок. Опыт, полученный при создании формульных автомобилей, пригодится в "гражданском" автомобилестроении. Недаром, кстати, механиков "конюшни" "Хонда" с удовольствием берут на работу в легковое отделение фирмы...

Без формулы 1 была бы скучна не только спортивная жизнь. Быть может, мы еще долго не увидели бы на серийных машинах противобуксовочные и иные электронные системы, пластики и композитные материалы оставались бы прерогативой авиаторов, а активные подвески так и не сошли бы со страниц научно-популярных изданий...

За всю историю гонок формулы на "Феррари" ставили четырех-, шести-, восьми- и двенадцатицилиндровые моторы. С введением современного регламента рабочий объем мотора уменьшили с 3,5 до 3 л, а число цилиндров - до десяти. Мощность этого красавца - свыше 800 л. с.

Один из первых многофункциональных рулей "Феррари": "лопатки" переключения передач и сцепления соседствуют с кнопками радиосвязи и включения дисплея. На руле также кнопки "нейтрали" и ограничителя максимальных оборотов для соблюдения скорости на пит-лайн.

Механики "Мак-Ларен - Мерседес" настраивают машину перед гонкой.

По правилам гонщик должен выбраться из кокпита длиной 850 мм максимум за 10 с.

Благодаря сверхпрочному монококу и ремням безопасности Ральф Шумахер не пострадал в серьезной аварии на старте Гран-при Австралии.

ЗА ОДНУ СЕКУНДУ ГОНКИ...

...коленчатый вал совершает 300, а колесо 50 оборотов; поршни преодолевают дистанцию в 25 м; в мотор подается 450 л воздуха; в системе зажигания происходит 1500 вспышек; бортовой компьютер просчитывает 150 000 параметров; пилот успевает переключить пять передач вниз и может сбросить скорость с 310 до 185 км/ч; болид разгоняется до 40 км/ч, для чего ему требуется дистанция длиной в полтора собственных корпуса; движущийся со скоростью 350 км/ч автомобиль пройдет 100 м.

В БОКСАХ

В каждой команде работает около 70 человек. На пит-стопе автомобиль обслуживают 22 механика. Для участия в Гран-при команды привозят 30 тонн оборудования, в том числе 3 машины, 10 двигателей и 21 компьютер.