Искусство изгибания
Фото: Red Bull
Текст: Пётр Геллер

Искусство изгибания

Многие в Формуле-1 думают, что именно переднее антикрыло является ключом к нынешнему преимуществу "Ред Булл". Но это далеко не всё, утверждает эксперт Autosport Гэри Андерсон.
30 апреля 2011, суббота. 22:55. Авто
Наука

Ключевым для создания прижимной силы машины является то, как переднее антикрыло разделяет воздушные потоки. Этот компонент
Этот компонент является первым, который влияет на направление воздушных потоков, и если антикрыло повреждено, то страдает и вся остальная часть машины. Чем ближе крыло находится к трассе, тем проще, потому что в таком случае в принципе срабатывает так называемый "граунд-эффект".
является первым, который влияет на направление воздушных потоков, и если антикрыло повреждено, то страдает и вся остальная часть машины. Чем ближе крыло находится к трассе, тем проще, потому что в таком случае в принципе срабатывает так называемый "граунд-эффект".

Конечно, FIA установила минимальную высоту расположения антикрыла относительно нижней части болида. Кроме того, проводится специальный тест, чтобы установить возможные отклонения. Но если команда может добиться того, что антикрыло изгибается настолько, насколько это разрешено правилами, когда на него оказывается аэродинамическая нагрузка, то можно расположить крыло ниже, чтобы разделение воздуха было более эффективным. Это может помочь создать дополнительную прижимную силу.

То, что удалось "Ред Булл" лучше, чем остальным – он помешал тому, чтобы этот процесс негативно влиял на оставшуюся часть машины, и, в частности, на ту часть подвески, которая располагается перед передними шинами. Если не справиться с разделением воздушных потоков в этой области, то прижимная сила становится нестабильной.

Если переднее антикрыло приближается к асфальту, то идёт разделение воздушного потока, за счёт чего уменьшается прижимная сила. Машина приподнимается, крыло снова возвращается в свою позицию, создаётся больше прижимной силы, и машину снова "присасывает" ближе к земле. Этот феномен называется "колебательными движениями", "Макларену" это очень хорошо удавалось в 2010 и 2011 годах.

Крыло

Если взять за основу, что аэродинамика на 90 процентов определяет уровень выступлений машины, то от переднего антикрыла зависит 60-70 процентов от этого числа. Потому что данный компонент первым сталкивается с воздухом и диктует то, как воздух будет следовать
То есть при том, что у RB7 дорожный просвет примерно такой же, как у всех, задняя часть располагается гораздо выше, чтобы оптимизировать аэродинамическую эффективность и создать угол наклона. Это значит, что переднее антикрыло выглядит ближе к земле просто потому, что находится на передней оси.
по остальной части машины.

Если ваше переднее антикрыло создаёт турбулентный след или просто завихрение, то каждый компонент, который вы развиваете на антикрыле, оптимизирован для работы в этой среде. Если воздушный след хороший, то можно больше нагружать аэродинамические поверхности, благодаря чему прижимная сила в целом станет выше.

Развитие любой гоночной машины начинается с передней части машины, и затем протекает к задней части. Если менять конфигурацию переднего антикрыла, вы не увидите никакого улучшения, пока не оптимизируете всю остальную машину. Именно поэтому если команда отстаёт, то быстро отыграться не получится.

Мастерство исполнения

"Ред Булл" оптимизировал технологию работы с углеродным волокном. Карбон в чём-то похож на канат – чем больше нагрузки вы хотите, чтобы он выдержал, тем толще используете материал. Волокно можно положить, как вы хотите. Если уложить его прямыми линиями, то компонент будет невероятно устойчив к растягивающим усилиям. Если уложить под углом, то, несмотря на то что он по-прежнему будет очень силён, при нагрузке компонент сможет изгибаться.

Уложить материал так, чтобы вы прошли тесты FIA, но при этом деталь всё равно изгибалась при ещё большей нагрузке – непростая задача. Но это возможно, именно поэтому команды работают с дорогостоящими экспертами, которые могут придумать решение данной проблемы.

Это не эксклюзивное решение "Ред Булл", гибкое антикрыло есть у всех, вся суть спора только в том, до какой степени оно изгибается.

Наклон машины

Если вы изучали фотографию "Ред Булл" в сравнении с другой машиной в Китае, то могли увидеть, что антикрыло "быков" гораздо ближе к земле. В то время как соперники говорят, что это возможно благодаря излишнему изгибанию, "Ред Булл" отвечает, что всё это благодаря наклону всей машины. То есть при том, что у RB7 дорожный просвет примерно такой же, как у всех, задняя часть располагается гораздо выше, чтобы оптимизировать аэродинамическую эффективность и создать угол наклона. Это значит, что переднее антикрыло выглядит ближе к земле просто потому, что находится на передней оси.

Наклон сам по себе фундаментален для аэродинамической спецификации машины. Если у машины выше задняя часть машины, то аэродинамический центр давления можно сместить ближе к передней части на низких скоростях, что поможет избежать недостаточной поворачиваемости. Когда же машина набирает скорость, то задняя часть опустится сама по себе, и если диффузор работает верно, то центр давления передвинется назад, благодаря чему в скоростных поворотах машина станет более стабильной.

Оптимальный угол наклона меняется от трассы к трассе, но по своему опыту могу сказать, что если соотношение будет меньше, чем 3 к 1 (другими словами, если передняя подвеска компрессирует примерно 10 мм, то задняя должна компрессировать примерно 30 мм), то машина будет работать не так хорошо, как может. С этим можно справиться, лишь сделав машину жёстче, из-за чего придётся пожертвовать механическим сцеплением и податливостью подвески.

Если, к примеру, спереди у "Ред Булл" и "Макларена" просвет составляет по 25 мм, а сзади у "Ред Булл" 75 мм против 50 мм у "Макларена", то получается разница в наклоне машины в 25 мм.

С учётом того, что колёсная база составляет примерно три метра и что
Все тесты FIA доказали, что антикрыло "Ред Булл" совершенно легально, несмотря на то что считают соперники. Но другим командам стоит прекратить жаловаться и просто принять, что "Ред Булл" сделал более хорошую работу, чем они.
остриё переднего антикрыла находится примерно на расстоянии метра впереди линии передних колёс, переднее антикрыло "Ред Булл" начинает работать на 8 мм ниже, чем у "Макларена". Это позволяет создать больше прижимной силы в передней части машины на низких скоростях.

Если "Ред Булл" использует коэффициент жёсткости 3 к 1, а "Макларен" — из-за того, что у них более узкий дорожный просвет задней части машины – 2 к 1, то на высокой скорости их переднее антикрыло будет оставаться примерно на той же высоте. Кроме того, "Ред Булл" более изобретателен, и у них есть преимущество в оптимизации работы переднего антикрыла, благодаря чему оно работает лучше на всех скоростях.

Искусство копирования

Соперникам будет непросто скопировать антикрыло "Ред Булл" и сразу же отыграть несколько десятых. Я гарантирую, что если установить антикрыло "Ред Булл" на любую другую машину Формулы-1 в аэродинамической трубе, то результаты станут ещё хуже, чем при нынешней конфигурации.

Потому что не просто антикрыло делает "Ред Булл" лучшей машиной с точки зрения аэродинамики, дело во всей философии машины, всё работает в согласии друг с другом.

Конструкторы и инженеры достаточно умны, чтобы понимать это, и я убеждён, что это является причиной, по которой пока что никто не попробовал скопировать антикрыло "Ред Булл".

Решение

Все тесты FIA доказали, что антикрыло "Ред Булл" совершенно легально, несмотря на то что считают соперники. Но другим командам стоит прекратить жаловаться и просто принять, что "Ред Булл" сделал более хорошую работу, чем они.
Источник: Autosport
Оцените работу журналиста
Голосов: 20
9 декабря 2016, пятница
8 декабря 2016, четверг
7 декабря 2016, среда
Как вы относитесь к решению Нико Росберга покинуть Формулу-1?
Архив →