Как сделать болид Ф1. Часть 3

Как сделать болид Ф1. Часть 3

В предыдущих частях говорилось о том, как болид проходит от концепции до выхода на трассу, а также об основных этапах построения болида и краш-тестах. В этой части речь пойдет о развитии болида.

В течение любого сезона, команды знают, как должны работать их болиды. По крайней мере, они должны знать.

Время на круге в большей степени зависит от скорости в поворотах. В свою очередь скорость в поворотах зависит от поведения болида внутри поворота.

Поэтому команды должны знать аэродинамические характеристики болида. И знания о поведении болида нынешнего года будут влиять на философию создания нового болида.

Все команды всегда хотят большей прижимной силы и меньший вес – и это никогда не изменится. Это как раз то, о чем говорят команды, если вы слышите термины "L over D". Говоря о L (Lift), они имеют в виду отрицательную прижимную силу – в сравнение с весом (Drag). Команды стремятся, чтобы их цифра L/D была максимально высока.

Но нельзя пожертвовать ради этой цифры всем остальным. Болид должен функционировать с учетом и других факторов.

Управляемость болида также очень важна, и часто необходимо достигнуть компромисса между общим количеством прижимной силы и общей характеристикой управляемости болида, потому что более высокая прижимная сила может сделать болид более чувствительным к изменению настроек, и это делает управление более тяжелым.

Для создания полного пакета очень важно понять - как в короткие сроки улучшить болид, который срывается и отклоняется с траектории во время торможения, прохождения поворотов и разгона.

Таким образом, это - постоянный компромисс между новыми улучшениями болида автомобиля и гарантированием, что общие характеристики управляемости болида останутся хорошими.

Аэродинамическая работа болида находится в большой степени под влиянием центра давления – виртуальной точки на болиде, в которой работают аэродинамические силы, и которая таким образом определяет поведение болида – движение на торможениях и в поворотах.

Путем небольших передвижений вперед и назад, пилот регулирует прижимную силу болида. Например, чтобы изменить прижимную силу спереди на 1% необходимо изменить регулировки на пять градусов, но болид все еще может испытывать недостаток в количестве прижимной силы передней части болида. Некоторые могут сказать, что было бы лучше, увеличить до 1.5%. Но такое решение должен уже принимать конструктор.

То же самое касается и других аспектов болидов – например, поток воздуха в диффузоре разделяется в зависимости от высоты посадки и команды постоянно пытаются решить эту проблему и сделать его лучше и т.д.

Все особенности, которые команда хочет улучшить, будут написаны на листе спецификации, чтобы дать аэродинамикам параметры, с которыми технический директор будет улучшать болид.

Лист спецификации покроет все на болиде - от аэродинамической работы до силы подвески и других частей. Это - базис, от которого будет разрабатываться болид.

Возьмите, например, инцидент с Себастьяном Феттелем на первом круге Бразильского Гран При. Он столкнулся с другим болидом и все же смог продолжить и закончить гонку.

Все воздействия на подвеску в том столкновении будут еще раз измерены командой Red Bull для будущих гонок. Но подход команды состоял в том, чтобы постоянно дорабатывать систему подвески, которая должна успевать за развитием болида.

Поэтому Red Bull построили подвеску, которая может справиться с большими нагрузками, чем в нормальных условиях работы, и это, в конечном счете, позволило выиграть их титулы чемпионов мира.

Аналогичное произошло при столкновении болида Нико Хюлькенберга (Форс Индия) и болида Льюиса Хэмильтона (МакЛарен), когда Нико пытался опередить на тот момент лидера гонки Льюиса. Это привело к поломке болида МакЛарен, но не болида Форс Индии.

После этого, в МакЛарен могли сказать на это: 'Да, хорошо, это был несчастный случай, но блок другого болида – команды в половину меньше нашей – продолжил работать.'

Таким образом, необходимо находить правильные компромиссы, так как, добавляя к любому компоненту вес или силу, можно потерять в другом. Это - вопрос правильного баланса.

У людей, которые соединяют листы спецификации, уже должно быть видение того, как должен выглядеть болид, когда он появится.

Достигнуть таких целей не легко, а если кому кажется легким, то это значит, что листы спецификации созданы не достаточно корректными.

Аэродинамический туннель

Аэродинамика автомобиля определяет окончательное исполнение болида, и когда команды проектируют новый болид, командная работа сосредоточена на базе того, как предыдущий болид был построен.

Во время прохождения сезона, у пилотов неоднократно возникает множество однотипных жалоб. Может быть, что передние шины не достаточно хорошо входят в поворот, или на наличие слишком большого износа передних покрышек, или на мгновенный износ задних.

Проектировщики будут пытаться установить причины происходящего и найти решение для устранения жалоб.

К примеру, у прошлогоднего болида Феррари - задняя часть автомобиля была нервной во время торможения в конце длинных прямых, потому что поток воздуха не проходил через диффузор достаточно быстро. В этом году, вероятно, команда уделит больше времени к высоте посадки нового болида, при которой поток воздуха будет лучше проходить через диффузор.

Таким образом, команды пытаются улучшить исполнение болида, улучшая L/D, но в то же самое время, улучшая эти характеристики управляемости, они ограничивают другую работу.

Именно в поисках таких компромиссов большие команды добиваются большего успеха, чем маленькие команды потому, что они проектируют болиды в аэродинамических туннелях и на вычислительных программах гидрогазодинамики (CFD) - у них есть больше трудовых ресурсов, чтобы попытаться разобраться в таких проблемах.

Однако, поиск правильной концепции проходит по окольным путям, на которых никто не знает правильный выход.

Большие команды могут разрабатывать все версии решения проблемы, и делая это, они найдут правильное решение и достигнут необходимого результата. Маленькие команды вынуждены выбрать одно решение. Если они выбирают правильно, они могут хорошо провести сезон. Но если они выбирают неправильное решение, это будет стоить им тяжелого сезона.

То, что делают инженеры, когда они проектируют болид - они испытывают как можно большее количество комбинаций для каждой части болида, чтобы попытаться получить лучший результат.

У простого компонента, такого как регулируемые закрылки, которые мы видим на носовой части шасси, может быть приблизительно 50 вариантов прежде, чем они будут заказаны для производства. Команды также должны принять во внимание то, как эта часть затронет поведение потока воздуха для остальной части болида.

Очень трудно понять моделирование всех различных конструкций болида в CFD на различных уровнях высоты посадки и подвески. Сделать это в аэродинамическом туннеле - также огромная задача, но по крайней мере это намного более реалистичное решение.

В современных моделях аэродинамических туннелей это можно сделать за один пробег.

Болиды проходят последовательность испытаний на высоту посадки, на устойчивость на трассе и прижимную силу. Сейчас команды работают с моделями болидов в 50% или 60% масштабе.

Аэродинамический туннель – это просто инструмент, который используется для создания комплексного аэродинамического пакета. Важно продолжать работать в рамках процедур, которые позволяют понимать, что все компоненты проверены.

При высокой интенсивности работы очень легко сосредоточиться на числах L/D и забыть о регулировках, о стабильности на прямой и в поворотах и так далее, потому что на это остается все меньше времени. Но если это упустить, то команды довольно скоро начинают кусать себя за пальцы.

В следующий раз: проектирование аспектов болида, которые являются самыми важными в развитии болида.

Будьте частиною чогось більшого

Написати коментар
Показати коментарі
Про цю статтю
Серія Формула 1
Тип статті Важливі новини