trapeznikovm

На последнем заседании рабочей группы команды подписались под идеей изменения формата квалификации. Ранее квалификация делилась на 3 сегмента. В первом и втором отсеивались по 5 медленных. В финальном поул разыгрывался среди 10 быстрейших и пилотам выдавался дополнительный комплект шин. В нынешней редакции (спортивные правила еще не опубликованы) осталось 3 сегмента. Во второй сегмент проходит 15, а третий 8 быстрейших машин. Отличие в том, что после некоторого времени (7,6,5 минут соответственно) отсеивается самая медленная машина, и далее каждые 1,5 минуты операцию повторяют пока время сегмента не истечет. Теоретически это должно добавить субботе динамики, особенно при меняющихся на трассе условиях. Пока писал, появилась новость об отложенном до Испании дебюте нового формата. FOM не успеет подготовиться раньше.

Вернемся к тестам, которые сокращены в этом году до двух 4-х дневных сессий. Команды максимально уплотняют график исследовательских работ и стараются выполнить намеченный объем. Несмотря на проблемы в некоторых боксах в целом все продемонстрировали потрясающую надежность, проезжая за день от 50 до 160 кругов.

На презентации FW38 Пэт Симондс (руководитель технического отдела) сказал, что преимущество Williams в стабильности. По его словам прошлогоднее шасси их вполне устраивало и они попытались сосредоточиться на слабых местах болида. Основным недостатком была нехватка/нестабильность прижимной силы, особенно на требовательных к этому параметру трассах. Медленные повороты и дождь давались машине хуже всего. За зиму они серьезно поработали над кожухом силовой установки и сделали его максимально узким в задней части. Как и в прошлом сезоне кожух заканчивается достаточно рано и как бы раскрывается к концу. Этот элемент, выполняет роль нижнего антикрыла, запрещенного правилами и усиливает эффект «вытяжки» из кожуха. Заднее антикрыло также претерпело небольшие изменения.

Проблема команды в недостатке ресурсов. Имея меньший, по сравнению с топ командами, бюджет и хороший инженерный отдел Williams строит добротные машины, но отстает в темпе модернизации по ходу сезона.

Мой личный фаворит среди машин — Toro Rosso. Несмотря на позднее решение перейти на моторы Феррари прошлогодней спецификации, команде Джеймса Ки удалось уложиться в сроки к первым тестам. И хотя болид не окрашен, а Сайнц в интервью назвал эту машину прошлогодней, новый аэродинамический обвес выглядит потрясающе. Радикальность решений малой скудерии удивляет. Большой верхний воздухозаборник вторит Mercedes, а скульптурная форма боковых понтонов должна направлять бОльшее количество воздуха к диффузору. Надеюсь, что это не повлечет за собой проблем с охлаждением. Заднее антикрыло обзавелось новыми прорезями с открытым профилем на боковых стойках заднего антикрыла. Диффузор также был переделан. Стоить отметить, что заборные прорези носового обтекателя воздуховода S-duct так же похожи на решение Mercedes.

С новым, надежным мотором думаю Scuderia Toro Rosso будет опережать Red Bull в начале сезона.

Для McLaren тесты прошли не совсем по плану. Самый ненадежный болид по итогам 4-х дней проехал в заключительной сессии всего 3 установочных круга. Не самые хорошие новости для команды со столь амбициозными планами. Глава отделения Honda, занимающегося моторами для Ф1, Ясухиса Араи покидает свой пост. На замену ему приходит Юсуке Хасэгава. По слухам на две сессии тестов мотористы привезут 2 разных версии Силовой Установки (СУ) и по результатам выберут одну или соберут финальную из двух спецификаций. Печалит, что на фоне ненадежной и маломощной СУ меркнет огромная работа команды по развитию шасси. Привлекая нужных специалистов на нужные позиции Маки приблизилась к аэродинамической эффективности Red Bull. В прошлом году инженеры команды задали тон в оформлении задней части болида, назвав экстра узкую заднюю часть Size Zero. В этом году эволюция схожа со всеми топ командами — доводка кузовных элементов и копирование работающих решений. Однако, все старания инженеров перечеркиваются отсутствием скорости.

Если команда разберется с надежностью и выйдет на уровень мощности Рено, она закрепится в середине таблицы, что конечно не является её конечной целью. Будем надеяться, что возрожденный исторический проект не постигнет судьба заводской Тойоты.

Renault (экс Lotus, экс Renault). Последние два года коллективу из Энстоуна дались нелегко. Постоянные проблемы с финансированием и неопределенность не способствовали хорошим результатам. Соглашение было подписано после окончания сезона. Renault вернула свою команду и вынуждено поменяла лучший двигатель Mercedes на родной Renault, который за два года не отличился ни надежностью ни скоростью. В команду на должность технического директора привлечен ветеран Боб Бэлл, работавший в команде 2001-2010. Он заявил, что будет развивать команду по принципу и подобию Mercedes. То есть не гнаться за сиюминутными результатами, а постепенно строить настоящую топ команду. Не стоит забывать что последние два года без ресурсов Lotus строила очень неплохие шасси силами команды Ника Честера, который остается на своем посту. Новая машина консервативна и адаптирована для другого мотора. Новинок не много и это неудивительно ведь этот год объявлен переходным.

текст мой, картинки тут

Ну вот и начался новый сезон Формулы 1. По традиции стартовал он с тестов, где команды обкатывают обновившиеся болиды. Больших перемен в тех. регламенте за зиму не случилось и, по сути, мы имеем дело с эволюцией прошлогодних машин (за исключением новичков HAAS конечно). К первым тестам успели подготовиться все кроме Sauber, которые работали с прошлогодней С34. Остальные команды работали с актуальными версиями болидов.

Если не брать в расчет смены названий, раскраски и мотористов, — радикальных изменений нет. Можно отметить, что машины стали более изящными и ладными. Некоторые команды скопировали решения соседних боксов, другие попытались улучшить уже имеющиеся решения. Сделать выводы относительно скорости можно будет только в Мельбурне, но список фаворитов, думаю, будет неизменным.

Основные тенденции этого года — сильно зауженный к задней части моторный кожух (Size zero), пилообразные торцевые профили, короткие носы с пеликаньим клювом, щелевые заборники S-duct и увеличение зоны с прорезями перед задними колесами.

Естественно фаворит этого года — Mercedes. Болид очень похож на прошлогодний, но переделаны почти все кузовные элементы. Планомерно осваивая новинки машина показала небывалую для тестов надежность, намотав 674 круга. Основная работа по заявлению технического директора Пади Лоу была направлена на «превосходство во всех областях». Из бросившихся в глаза изменений можно отметить непропорционально большой верхний воздухозаборник разделенный на 3 секции, новые «резанные» боковые дефлекторы и обновленный передний обтекатель со слегка измененным передним антикрылом.

В конце прошлого года объективно это был самый быстрый болид без явных слабых мест, поэтому все изменения носят эволюционный характер, но направлены на шлифовку зарекомендовавших себя решений.

Надежда всех болельщиков сезона 2016 года — Ferrari. Vettel показал неплохой темп и удержал быстрейшее время тестов, но значит это чуть меньше чем ничего. Модернизация Силовой Установки — всегда остается за кадром и можно лишь надеяться, что в этом аспекте Скудерия преуспела. Но, есть действительно приятная новость: они наконец отказались от ненавистной передней подвески на тягах. Она давала аэродинамическое преимущество, которое за годы использования никто так и не смог обнаружить, однако сильно усложняла поиск верных настроек. Сама машина сильно скинула в объеме, особенно в задней части. Кожух СУ спрофилирован в вытянутую каплю. Выглядит круто! Новый носовой обтекатель короче прошлогоднего, самого распространенного вида — «отросток».

Как и в случае с Мерседесом машина развивалась по эволюционному пути, но слабых мест в прошлогоднем шасси было больше поэтому SF16-H выглядит более продвинутой.

Недавние безоговорочные чемпионы Red Bull переживают не лучшие времена. Не сумев договориться с другими мотористами, они вынужденно остались со слабейшей Силовой Установкой в современной Формуле. Смена бренда на TAG Hauer вряд ли поможет исправить ситуацию, хотя по заявлениям руководителей команды позитив в этом направлении есть. Шасси этого года получило изменившуюся переднюю подвеску, очень похожую на ту что использует Mercedes. Нижний рычаг сдвоен и заужен — это меньше возмущает воздушный поток. На сплиттере появилось необычное по расположению крыло, которое обычно располагалось на датчике дорожного просвета. Похожее решение использовал Brawn в свой чемпионский год. Это крыло направляет поток в обход нижней части боковых понтонов.

Обычно Быки не показывают всех аэродинамических новинок на первой сессии тестов, опасаясь копирования. Надеюсь так будет и на этот раз.

Текст мой, рисунок мой, фото взято тут с разрешения

Каждая деталь в болиде Формулы 1 - предельно функциональна. Сегодня попробуем разобраться c панелью пола. Состоит она из трех основных секций: сплиттер, плоская часть с контрольной пластиной и диффузор. Каждая часть выполняет свою функцию.

Сплиттер. Этот элемент распределяет воздушный поток прошедший переднее антикрыло далее по аэродинамическому обвесу. Эффективность диффузора во многом зависит от сплиттера. Также он генерирует прижимную силу. Воздушный поток над сплиттером, тормозится и образует зону высокого давления над его внешней поверхностью. Поток же проходящий под сплиттером много меньше и быстрее, за счет этого возникает разность давлений и генерируется прижимная сила.

Cредняя секция панели пола от сплиттера до диффузора представляет собой плоскую поверхность по осевой линии которой проходит контрольная пластина расположенная ниже основной поверхности пола. Отмечу что команды играют с углом наклона днища болида, за счёт изменения характеристик передней и задней подвесок, из-за чего вся панель пола направлена клином к трассе. По бокам, на торцах этой секции, есть несколько областей где инженеры могут вносить модификации. Самые распространенные из них приведены на рис. ниже:

Диффузор. В задней части пол изгибается наверх, образуя своеобразный распылитель. Для контроля направления потока на стороне, обращенной к трассе, установлены направляющие, они увеличивают эффективность и поддерживают стабильность характеристик диффузора. Для оптимизации характеристик и увеличения прижимной силы, генерируемой диффузором, на нем могут появляться дополнительные элементы в виде дополнительных отбортовок.

Принцип действия Диффузора. Диффузор ускоряет воздушный поток под днищем болида. В соответствии с законом Бернули, чем выше скорость потока, тем ниже давление. Ускорение потока происходит за счет расширения и замедления потока в диффузоре - образуется своеобразная вытяжка. Так как давление на верхней поверхности пола выше - генерируется прижимная сила. Так же диффузор эффективно заполняет разряжённое пространство позади болида, тем самым он не только создает прижимную силу, но и снижает лобовое сопротивление. Ниже принципиальная схема для понимания процесса. 

В 2014 году тех. регламент Формулы 1 претерпел существенные изменения. Главным изменением стала новая Гибридная Силовая Установка (СУ). Технический регламент делит ее на 6 основных элементов (рис. выше):

1. Двигатель внутреннего сгорания (ДВС,ICE) объемом 1,6 V6, оснащенный турбокомпрессором и непосредственным впрыском топлива. Звучит не очень впечатляюще, однако ограничения по мгновенному расходу топлива и его общему количеству на гонку, заставили инженеров сделать одни из самых эффективных бензиновых двигателей в мире. Их совершенство и дороговизна, как ни странно, играет против них. Информация о них настолько скудна и закрыта, что истинный КПД неизвестен, а в отсутствии этого значения технологию очень сложно популяризировать.

2.Турбокомпрессор (ТК,TC) или газотурбинный нагнетатель. Обычно использует энергию выхлопных газов для нагнетания дополнительного воздуха или топливо-воздушной смеси в цилиндр. Это повышает эффективность ДВС, но имеет и негативные последствия. Например, при сбросе педали «газа» двигатель замедляется с задержкой из-за избыточного давления во впускном тракте. Поэтому такие агрегаты оснащают клапанами сброса избыточного давления (Wastegate). Также ТК раскручивается не сразу и возникает «провал» мощностных и моментных характеристик ДВС на малых оборотах. Стараясь быть на острие технологического прогресса Формула 1 предложила уникальное решение. Они решили, что замедление и ускорение ТК может контролироваться мотор-генератором.

3.Мотор-Генератор Тепловой (МГТ, MGU-H). На мой взгляд, одно из самых интересных усовершенствований автомобильных нагнетателей. На «малых» оборотах, когда давление, создаваемое компрессором, недостаточно эта чудо-машинка будет раскручивать ТК, нивелируя «провал». В случае же когда давление во впускном тракте избыточно, то часть энергии выхлопных газов, которая ранее бесполезно сбрасывалась клапаном wastegate, будет вращать МГТ (MGU-H), вырабатывая электричество. Конечно технология дорогая, сложная и капризная, но почти все нововведения проходят этот период. С точки зрения технологий этот агрегат интересен тем, что вынужден вращаться на умопомрачительных скоростях, и является одним из управляющих элементов СУ. Правила не ограничивают кол-во запасаемой им энергии нет. В значительной степени эффективность электрической составляющей гибрида зависит от этого элемента.

4.Мотор-Генератор Кинетический (МГК, MGU-K). Наследник системы KERS. Только мощнее и активируется теперь не кнопкой по желанию гонщика, а электроникой в зависимости от положения педали акселератора и режима работы ERS. Сам электромотор механически связан с коленчатым валом ДВС и запасает энергию при торможении. Эффект для динамики замедления схож с торможением двигателем на дорожных авто, только замедление гораздо существенней. По правилам за один круг гонщик, с помощью MGU-K может запасти 2 МДж энергии, а потратить может все 4! Это эквивалентно 160 л.с. в течении 33,33 сек на круге(возможны любые сочетания например 80 л.с в течении 66,66 сек на круге и т.д.). Возникает энергетический дефицит, который по замыслу должна покрыть MGU-H. Но даже собирая только половину от необходимой энергии MGU-K обеспечивает нестабильность задней оси из-за меняющегося тормозного усилия. Поэтому управление им пришлось отдать электронике, о чем я писал ранее.

5.Управляющая Электроника (УЭ, CE). Это совокупность элементов управления СУ, КПП, дифференциала и сцепления во главе со стандартным ECU.

6.Энергохранилище (ЭХ, ES). По сути это очень дорогая батарейка. Особенность ее работы — быстрые циклы заряда/разряда. В соответствии с тех. регламентом ее масса должна находится в пределах 20 -25 кг. Что с одной стороны позволит снизить их стоимость за счет использования уже существующих технологий, а с другой не даст сделать их чрезмерно емкими или легкими. На батарее монтируются приборы управляющие направлением течения эл. энергии.

Ниже представлены возможности и ограничения работы гибридной силовой установки. Эта схема устанавливает основные правила распределения энергии для гибридной силовой установки.

Каждый из элементов по задумке авторов регламента должен иметь значительный ресурс, так по ходу сезона 2015 можно использовать не более 4 агрегатов каждого из 6 элементов. В случае если лимит превышен — болид теряет позиции на старте.

У системы есть несколько основных режимов работы и огромное множество различных вариаций настроек. На рисунке выше представлены 4 основные режима работы систем Силовой Установки. (картинка не моя)

В условиях сегодняшнего развития технологий пилотам приходится менять настройки ERS и Тормозов от поворота к повороту. Это немного прибавляет им занятости. В идеале, если технология разовьется, все эти процессы должны протекать без помощи оператора. Теоретически это должно дать КПД в районе 45 %, что может продлить жизнь двигателям внутреннего сгорания в условиях современных экологических тенденций.