Во время моей работы было кое-что особенно интересное — улучшение производительности за счёт усовершенствованного выхлопа.
На протяжении многих лет мы экспериментировали с расположением выхлопной системы. Изменение регламента в 1995 году состояло в том, что выхлопные газы, выходящие из-под машины, стали запрещены, поэтому большинство людей отреагировали на это либо тем, что вывели выхлопную трубу назад (именно так поступили в «Макларене» в 1998 и 1999 годах), либо через верхнюю часть кузова (это то, что начала делать «Феррари» в 1998 году).
Примерно в то же время я понял, что можно расположить выходное отверстие выхлопной трубы снизу, чтобы обдувать диффузор в так называемом «киле» (boat-tail), где его не будет видно, потому что он затенён доской, если смотреть снизу. Именно так мы и сделали с автомобилем 2000 года, и это сработало очень хорошо. Конечно, затем это было запрещено, и просуществовало только один год.
Но когда наступил 2010 год и появились автомобили с двойным диффузором, мы поняли, что при наличии вертикального отверстия в диффузоре вокруг задней оси можно вывести выхлоп сбоку, чтобы он проходил через это отверстие — и это было абсолютно законно. Это снова стало очень мощным решением.
Когда дело доходит до выхлопных систем с наддувом, как это было впервые реализовано в «Лотусе» в середине 1980-х годов, обычно приходится сталкиваться с такой проблемой: на этапе торможения и входа в поворот при отпущенной педали газа вы теряете часть прижимной силы сзади, и автомобиль становится очень неустойчивым.
Айртон Сенна был известен тем, что нажимал одновременно на тормоз и газ, чтобы поддерживать поток воздуха и стабилизировать машину на входе — вероятно, он был единственным человеком, который мог это делать.
Из-за этого фактора, когда я работал в «Уильямсе» и у нас всё ещё был выхлоп, проходящий через диффузор в начале 1990-х годов, мы начали сотрудничать с «Рено», чтобы попытаться поддерживать выхлопной поток постоянно. Идея заключалась в том, чтобы держать дроссельные заслонки открытыми даже при движении накатом, а затем контролировать мощность с помощью отключения искры и регулировки момента зажигания, чтобы поддерживать массовый расход двигателя. Эта работа была остановлена, как раз когда мы собирались начать использовать эту технологию в гонках, из-за изменения регламента в 1995 году.
Перенесёмся в 2010 и 2011 годы, когда мы работали с «Ред Булл» (конечно же, снова вместе с «Рено»). Мы попросили вернуться к идее, над которой работали вместе с Бернаром Дюдо в 1990-х годах. «Рено» отлично справился с возобновлением этой работы.
В то же время в 2011 году, когда двойной диффузор был запрещён, мы задумались, как ещё можно использовать выхлопную систему. Решение заключалось в том, чтобы вывести её на верхнюю поверхность днища прямо у задних колёс, что помогало уменьшить так называемые потери из-за сжатия — выброс грязного воздуха, который происходит при контакте колеса с землёй, и появление струи воздуха, которая влияет на диффузор.
Мы начали работать над этим, и это оказалось невероятно эффективным решением, даже более мощным на трассе, чем мы ожидали, судя по результатам аэродинамической трубы и CFD-моделирования.
Затем, конечно, возник вопрос: почему это оказалось настолько эффективным? Мы начали использовать так называемый переходный CFD-анализ, который учитывает зависимость от времени и позволяет моделировать пульсацию двигателя. Изучив различные коммерческие материалы, мы рассмотрели, как пульсация влияет на всасывание. Благодаря этому мы поняли, что пульсация действительно оказывает положительное и мощное воздействие. Это был один из тех редких случаев, когда результаты на трассе превосходят данные, полученные с помощью инструментов.
Это решение оказалось очень успешным, особенно в сочетании со стратегией «Рено». У нас была вся эта прижимная сила на входе в поворот. И это действительно подходило стилю Себастьяна больше, чем стилю Марка. Существовал миф о том, что Себастьян мог справиться с неустойчивостью машины на входе и просто контролировать её. На самом деле он хотел, чтобы задняя часть была действительно устойчивой на входе. Он использовал это, чтобы сильно повернуть машину. К моменту достижения вершины поворота он уже успевал повернуть больше.
В 2012 году такое расположение выхлопной трубы оказалось под запретом, появились новые строгие ограничения на размещение выхлопных труб. Одно из требований заключалось в том, что выхлопная труба должна была быть направлена вверх под углом 30 градусов, если смотреть сбоку. Как же сделать так, чтобы это приносило пользу? Поначалу мы не понимали, как это реализовать, но «Макларен» заметили, что можно использовать известный эффект Коанды, когда воздух пытается прилипнуть к поверхности и следовать за изгибом этой поверхности. Они добились этого, и мы поняли, что нам нужно изучить этот подход. Но мне не понравилось, как «Макларен» это сделали.
Вместо этого мы воспользовались лазейкой в правилах, которая допускала наличие отверстия размером менее 100 мм над нижней частью автомобиля — то есть над верхней поверхностью днища можно было сделать отверстие, похожее на щель почтового ящика. Это позволило нам сохранить боковую часть в форме бутылки из-под кока-колы, но при этом обеспечить полный канал для выхлопных газов до области перед задними колёсами. В аэродинамической трубе это выглядело многообещающе. Но на трассе это не сработало. И снова ответ заключался в переходном процессе, когда пульсация двигателя теперь была прямо противоположной тому, что нам было нужно. Пульсация создавала эффект, противоположный эффекту Коанды, и мешала потоку прилипать к поверхности.
Мы обсудили это с «Рено», и одновременно «Феррари» предложила аналогичную идею — резонатор в выхлопной системе, который поглощал все пульсации и позволял двигателю работать в устойчивом режиме. Внезапно производительность начала расти.
Тогда мы задумались, как увеличить скорость газа? Мы продолжили работать с «Рено» над уменьшением диаметра выходного отверстия выхлопной трубы, так что она стала похожа на выхлопную систему двухтактного двигателя. Это оказалось ещё более эффективным решением. В течение 2012 и 2013 годов мы развивали этот эффект от выхлопной системы, и он стал невероятно мощным.
Ставим лайки и подписываемся!
