Болид «формулы-1». основные характеристики болидов

Renault R.S.20

Команда Renault может смело забирать себе награду главных шифровальщиков межсезонья. На презентации коллектив ограничился публикацией темных рендеров, а на тестах в Барселоне единственный из участников выкатил новую машину в тестовой ливрее.

Правда, не совсем понятно, что пыталась скрыть компания Renault, поскольку, за исключением узкого носового обтекателя, R.S.20 ничем кардинально не отличается от прошлогодней модели R.S.19. Да и ведущий гонщик команды Даниэль Риккьярдо признал, что некоторые новинки есть, но во многом машина не изменилась по сравнению с прошлым годом. Возможно, команда уже полностью занята подготовкой к переходу на новый регламент 2021 года и намерена пожертвовать предстоящим сезоном.

Mercedes W11

«Постоянное совершенствование — ключ к успеху». Соблюдение этого принципа помогает Мерседесу удерживаться на вершине Формулы-1 шесть лет подряд. Ведь при стабильном техническом регламенте действующие чемпионы мира могли бы не заморачиваться и просто модернизировать прошлогоднюю модель, с которой они выиграли 14 гонок из 21. Но нет, они продолжают работать не покладая рук. И нашумевшая система рулевого управления DAS — лучшее тому доказательство. Быть может, она не столь уж и полезна, ведь свой лучший круг на зимних тестах «Серебряные стрелы» проехали без нее. Возможно, это в большей степени своеобразный посыл всем конкурентам.

Но среди обновок — не только DAS. У модели W11 другая конструкция подвески, нежели у W10. Точки крепления передней подвески перенесены выше, благодаря чему под машиной должно стать меньше завихрений. Также благодаря этому команда надеется получить больше пространства для развития аэродинамики по ходу сезона. О погоне Мерседеса за дополнительной аэродинамической эффективностью (хотя у них и так не было с этим проблем) свидетельствует и дальнейшее сужение хвостовой части, где генерируется 25% прижимной силы.

Отдельное внимание технический штаб Mercedes уделил решению проблемы с перегревом двигателя, которая преследовала команду в прошлом году на жарких этапах, как в Австрии. Для улучшения охлаждения боковые воздухозаборники подняты выше по примеру Ferrari и изменено расположение радиаторов

При этом они стали более узкими, что опять же должно поспособствовать улучшению аэродинамики: уменьшить лобовое сопротивление и повысить максимальную скорость. В общем, в таком высокотехнологичном спорте, как Формула-1, нет предела совершенству, даже если вы непобедимы вот уже шесть лет подряд.

И есть все основания полагать, что с новой моделью W11 команда Mercedes продлит свою победную серию. На тестах новая «Серебряная стрела» выглядела безупречно. Во всех типах поворотов болид уверенно держал трассу, был стабилен на торможениях и разгонах, никакой нервозности в поведении. Да, были неполадки с надежностью мотора, в том числе на двух симуляциях гонок. Но тесты ведь и предназначены для выявления и устранения проблем. И их у Мерседеса оказалось гораздо меньше, чем у конкурентов.

Formula 1 не всегда была безопасной

Самые первые меры безопасности были введены в Формуле 1 примерно через десять лет, после первой состоявшейся гонки, а практика подачи сигналов при помощи сигнальных флажков была введена три года спустя. Тогда же впервые были применены автомобильные противопожарные системы в конструкции топливного бака. Через годы противопожарная система перешла в серийное производство на самых дорогих люксовых авто.

Начиная с 1963 года водители болидов F1 обязаны были носить огнестойкие костюмы. Первым драйвером использовавшим закрытый шлем «фулфейс» был Дэн Герни, произошло это в 1968 году, во время практики на Гран-При Великобритании. С самого начала развития мер безопасности в этом виде спорта команды сосредоточились на возможности водителя быстро покинуть кабину и предотвращения возгорания болида. 1972 год принес еще несколько улучшений. Подголовники и красные задние фонари а также обязательные шеститочечные ремни безопасности уже применялись на всех болидах.

Спустя три десятилетия после первой состоявшейся гонки Формулы 1, т.е. в 1980 году, стало обязательным постоянное присутствие врачей на гоночных треках на всякий случай, а если… Как раз за год до этого политы Ники Лауда, Карлос Ройтман и Марио Андретти начали выступать на соревнованиях в новых пятислойных комбинезонах, сделанных из несгораемого материала похожего на тот самый, который используются и применяется до сегодняшнего времени в НАСА.

1990-е годы привели к следующему введению в официальную Formula One автомобиля безопасности (safety car), краш-тестов для защитных элементов, которые применяются на одноместных болидах, а также и съемного рулевого колеса. Именно в это самое время (в 90-е годы) начали применяться многие другие новшества, которые улучшили саму безопасность водителя, а именно начали использовать пит-команд и сейфти-стюартов.

История

История GP2 начинается в 2005 году. Серия была создана взамен прекратившей своё существование Международной Формулы-3000. Её организаторами являются Берни Экклстоун и Флавио Бриаторе. Причиной создания GP2 была необходимость в чемпионате, являющемся подготовительным к участию в Формуле-1. В этой серии обязательным для всех команд является использование одинаковых шасси, двигателя и наличие единого поставщика шин, что нужно для создания равных условий участия для всех и выявления действительно высококлассных гонщиков.

Большинство этапов серии проходит как гонки поддержки в рамках гоночных уик-эндов Формулы-1, чтобы дать пилотам опыт участия в среде «королевских» Гран-при. В основном соревнования GP2 проводятся на территории Европы, однако бывают и исключения (например, в 2012 году этапы серии проходили в Малайзии и Сингапуре).

Многие гонщики, принимавшие участие в GP2, затем перешли в Формулу-1. Например, чемпионы 2005 и 2006 годов Нико Росберг и Льюис Хэмилтон соответственно уже в следующем для себя сезоне выступали в Ф-1: немец — в «Уильямс», а британец — в «Макларен». Ставший победителем чемпионата 2007 года Тимо Глок в следующем 2008 стал основным пилотом «Тойоты». За ними последовало большое количество других гонщиков.

В 2011 году GP2 была объединена с азиатской моносерией GP2 Asia. 9 марта 2017 года ФИА сообщила о переименовании серии в Формулу-2.

Регламент

Болид Формулы-2

Основная статья: Dallara F2 2018

Шасси: С 2018 года используется шасси Dallara F2 2018. F2 2018 имеет полную массу 755 кг вместе с пилотом и топливный бак 125 л.

Двигатель: Mecachrome V6 с турбонаддувом объёмом 3,4 литра мощностью 620 л. с. при 8750 об/мин. Крутящий момент 570 Нм при 6000 об/мин. Ресурс: 8000 км.

Коробка передач: Продольная полуавтоматическая коробка передач с электрогидравлическим управлением разработана компанией Hewland и включает в себя 6 скоростей + задняя передача.

Шины: С 2011 года единственным поставщиком шин является компания Pirelli. Используются слики для сухой погоды пяти спецификаций и две спецификации шин для влажной погоды.

Другие составляющие: Brembo поставляет моноблоковые тормозные суппорта эксклюзивно для Формулы-2. Carbone Industry поставляет карбоновые тормозные диски и колодки. OZ Racing эксклюзивно поставляет колесные диски. С 2020 года используются 18-дюймовые колесные диски

Болид оснащен системой DRS и устройством защиты Halo.

Автомобиль также оснащен внутренней системой охлаждения, водяным радиатором, каналом радиатора, бензиновый / водяным теплообменником, модифицированным масляным дегазатором, масляными и водяными трубками и крепежными кронштейнами для теплообменника.

Производительность: Болид способен разогнаться от 0 до 200 км/ч за 6,6 секунды. Максимальная скорость 335 км/ч.

Гоночный уик-энд

В пятницу у пилотов есть 45-минутная сессия свободных заездов и длящаяся также 30 минут квалификация. Квалификационная сессия показывает, с какого места будут стартовать гонщики в субботней гонке, дистанция которой составляет 170 километров, но не более 60 минут (за исключением Монако и Будапешта, где дистанция ограничена 140 км и 160 км соответственно).

Во время субботней гонки каждый гонщик обязан пройти пит-стоп и заменить шины.

В воскресенье проходит спринт дистанцией 120 километров, но не более 45 минут (за исключением Монако, где дистанция ограничена 100 км). Стартовая решётка распределяется по результатам финиша в субботу: первая восьмёрка переворачивается, то есть пилот, который финишировал восьмым в субботу, будет стартовать с первой позиции, а победитель — с восьмого места.

Ferrari SF1000

Очень затруднительно внешне отличить Ferrari SF1000 от ее предшественницы SF90, выигравшей три гонки в прошлом сезоне. Самое заметное отличие — форма боковых понтонов и рога на верхнем воздухозаборнике. «Может показаться, что машина очень похожа на прошлогоднюю, но поверьте, она сильно отличается от нее», — сказал на презентации руководитель Маттиа Бинотто.

Несмотря на все проблемы с аэродинамикой машины в 2019-м, Скудерия осталась верна прошлогодней аэродинамической концепции с распределением воздушного потока от передних колес по корпусу машины до заднего антикрыла. Основным ее преимуществом был низкий уровень лобового сопротивления и, следовательно, более высокая максимальная скорость на прямых. Но машине не хватало прижима сзади.

За счет изменения в области дефлекторов и более компактного кожуха двигателя Ferrari, судя по всему, перераспределила воздушный поток по корпусу. Этой цели служат и рога на воздухозаборнике, и акулий плавник с вырезами. Вроде бы сработало: Себастьян Феттель и Шарль Леклер не раз отмечали на тестах, что машина стала увереннее держать трассу в медленных поворотах.

Но теперь гонщики Скудерии стали жаловаться на нехватку максимальной скорости на прямых. А наблюдатели с трассы отметили, что у машины избыточное лобовое сопротивление. Похоже, что инженеры Скудерии просчитались с балансом. Но, может быть, дело в том, что двигатель потерял в мощности после расследования FIA, инициированного еще в конце прошлого года. Поэтому пока настроения в стане «Красных» далеко не самые лучшие. Команда открыто говорит, что не поборется за победу на Гран При Австралии. С другой стороны, возможно, что Ferrari просто шифруется и осознанно занижает ожидания.

Racing Point RP20

Кто удивил по-настоящему новой машиной, так это Racing Point. Вроде бы никаких предпосылок к сенсации не было. Команда сотрудничает с Мерседесом еще с 2014 года: покупает у них моторы, коробки передач, гидравлику. Разговоры о статусе клиентской команды Мерседеса несколько раз поднимались, но тут же утихали. Поэтому ничто не предвещало, что на тестах в Барселоне на трассу выедет… прошлогодний Mercedes W10 в розовой раскраске!

RP20 точь-в-точь повторяет чемпионскую «Серебряную стрелу»: узкий носовой обтекатель, загнутые внутрь закрылки переднего крыла, крылышки возле воздуховода в носовой части, полукруглая форма боковых понтонов, плавник на кожухе, T-крыло и изгиб главной плоскости заднего антикрыла. Такое ощущение, что Mercedes продал конюшне Racing Point не просто разрешенные детали, а чертежи. В команде объяснили, что такое сходство обусловлено использованием мерседесовской аэродинамической трубы. Конечно, никто не поверил. Но пока ни у FIA, ни у соперников претензий нет. Посмотрим, что будет после старта сезона.

Эксперты отмечают, что RP20 похож на W10 и поведением на трассе: стабилен даже на неровных участках и не склонен к недостаточной поворачиваемости, что дает гонщикам больше уверенности, особенно на быстрых кругах, когда надо выкладываться по полной. В результатах тестов с поправкой на шины и топливо команда Racing Point стала четвертой: секундное отставание от Мерседеса и 0,3 секунды от Ferrari.

Структура

В гонках Гран-при участвуют от десяти до двенадцати команд. Самая многоопытная — это «Феррари» (с 1950 года), затем идут «МакЛарен» (с 1966 года), «Тайрелл» (1970), «Вильямс» (1977), «Минарди» (1985), «Джордан» (1991), «Заубер» (1993), Red Bull (2005).

У каждой команды свои болиды и свои гонщики, собственная база и дислокация, а также многочисленный аппарат служащих. Стоимость содержания одной команды доходит до нескольких десятков миллионов долларов. «Формула-1» — это самый дорогой и затратный вид спорта во всем мире.

Болид «Формулы-1», характеристики которого являются результатом применения самых последних достижений в области тонких технологий машиностроения, — своеобразный плацдарм для испытания новейших систем двигателей, ходовых агрегатов и аэродинамических научных изысканий. Ведь именно эти «три кита» предопределяют успешное участие машины в соревнованиях «Формула-1».

История гонок

Среди болидов самого высокого класса первые соревнования были проведены в 1950 году благодаря идее испанцев. Конгресс FIA (Международная автомобильная федерация) принял и поддержал такую инициативу, утвердив их регламент.

Документально были узаконены правила для участников гонок, ограничив только объем их двигателей: 1,5 л для турбированного варианта и 4,5 л — для мотора без турбонаддува. Тогда же было решено придать мероприятию статус всемирного, в регламент были включены Инди-500. Но ни американские, ни европейские гонщики не оценили по достоинству такое новшество. Организаторам гонок еще было над чем работать.

Следующим шагом была гонка на трассе Сильверстоун. Своим участием ее почтила королевская семья, многие видные политические деятели. Число зрителей достигло 120 тысяч. С этого времени гонка получила определение королевской. Правда, ее оформление было далеко от идеального: пучки соломы и пустые банки, расставленные по бокам трассы, не были фешенебельными. Но репортеры, красочно описав весь эмоциональный характер мероприятия, по достоинству предопределили его перспективы.

В истории «Формулы-1» навсегда место первого победителя было занято пилотом Нино Фарина, команда которого именовалась Alfa Romeo. Главным призером на протяжении последующего времени был Фанхио. При этом он представлял различные команды, включая Ferrari, Mercedes, Alfa Romeo.

Решение вопроса безопасности

Угроза жизни участникам соревнований оставалась постоянно, даже тогда, когда в практику вошли ремни безопасности и индивидуальные защитные приспособления (например, шлемы, перчатки, специальные очки). Но участники «Формулы-1» не обращали на это внимания. В их крови присутствовали азарт, скорость и непоколебимое желание победить. Команды, именуемые конюшнями (термин, позаимствованный из конного спорта), не были расположены к страху.

Значимым этапом истории соревнований болидов стало привлечение в число ее организаторов спонсоров. Вкладыванием денег они не только придали гонке известность, но и позволили технически усовершенствовать ее быстроходных участников.

Интересно, что до настоящего времени сохранился ряд первичных терминов: например, «поулпозишон», «питстоп».

Получив возможность технически развиваться, организаторы гонки приняли важное решение о снижении мощности болидов-участников. Этим они снизили травмоопасность участников и положили начало вариативности технических характеристик автомобилей

Для профилактики травм и принятия экстренных мер при авариях, на соревнования стали приглашаться медицинские работники, пожарные бригады. Для безопасного быстрого снижения скорости на обочинах появились шины. Несмотря на принимаемые меры, аварии не исключались. Например, погиб гонщик из Бразилии Айртон Сенна.

Усовершенствование автомобилей

Время шло, участники «Формулы-1» стремились усовершенствовать свои автомобили. «На арену» вышли турбинные модели. Их оперативность была выше, но повысилось число поломок «на полпути».

С 1954 года было разрешено участие в гонках автомобилей с объемом двигателя 2,5 л и 300 лошадиными силами под капотом. Очередное нововведение произошло в 1958 году: был основан Кубок конструкторов, который вручался техническим исполнителям. Усовершенствования продолжались. 1962 год отмечен появлением дуг безопасности, 1966-й — возвращением в допустимые объемы двигателя без наддува 3л, с его присутствием — 1,5л. В 1970 году появилась практика использования антикрыльев, однако просуществовала она до 1983 года.

Развивалась не только техническая сторона. Спонсоры получили возможность своей рекламы на болидах. В 1968 году на корпусах появились яркие наклейки «Империал Тобакко».

1980 год внес в историю «Формулы-1» новое правило. Заключение Договора Согласия обусловило проведение автогонки в рамках чемпионата мира. С этого времени автогонка была обозначена как гоночная серия, а коммерческое право на нее отделилось от ФИА.

Болид «Формулы-1»: характеристики

Ниже приведены основные технические данные гоночной машины:

• Двигатель. Рекомендуемая мощность — 750-770 л. с. при объеме до 3,0 литра, число цилиндров — 10, расположение V-образное.
• Шасси — длина 4,8 метра, ширина — не более 1,8 метра, высота — не более 525 миллиметров.
• Минимальный вес болида «Формулы-1» вместе с гонщиком — 702 килограмма.
• Тормозная система — гидравлическая, высокого давления, любые усилители, а также применение антиблокировочных механизмов запрещены.
• Электроника — применение ограничено с целью придания большей функциональности гонщику. Электронные средства используются только для телеметрии — передачи контрольных данных о состоянии всех систем болида, находящегося на трассе, информация поступает на мониторы в инженерном секторе команды. Обратная связь по телеметрическим каналам запрещена.
• Шины — допускаются резиновые, полиэстеровые и нейлоновые. Чем мягче протектор, тем лучше его сцепление с дорогой, но тем быстрее он изнашивается. Гонщики стараются не злоупотреблять мягкой резиной, так как может сложиться ситуация, когда придется использовать дополнительный пит-стоп, а заезд для смены покрышек — это потерянное время.
• Горючее — болид «Формулы-1» заправляется обычным высокооктановым бензином АИ-98 тройной очистки. В баки попадает уже кристально чистое горючее, и все-таки бывают случаи, когда мотор глохнет. Также нередки случаи возгорания двигателя.
• Скорость болида. Максимально допустимая — 363 км/час, в соответствии с техническим регламентом FIA.
• Управление. Штурвал болида «Формулы-1» — это сложное устройство, связанное с реечным поворотным механизмом высокой чувствительности. С рулевого колеса также передаются команды на трансмиссию для переключения скоростей. На обратной стороне штурвала установлены лепестковые сенсоры, которые активируются легким касанием пальцев гонщика. Акселератор находится на полу кокпита, педаль тормоза расположена там же.

Прижимная сила

А сейчас поговорим о таком важном компоненте, как прижимная сила. Её можно настраивать в зависимости от трассы, на которой проходят гонки

Если нужна высокая скорость на прямых — прижимную силу уменьшают. А для городских трасс, например в Монако, где не важна скорость, её уменьшают, делая автомобиль более поворотливым и податливым в управлении.

А теперь небольшой вопрос: скажите, на какой скорости болиды Формулы-1 должны проходить повороты, на высокой или низкой? Правильный ответ на высокой. И здесь особая роль отведена той же прижимной силе. Ведь если снизить скорость ниже допустимой, то прижимная сила снизится и болид унесёт с трассы. Но и переусердствовать нельзя, так как на высокой скорости можно не вписаться в поворот. Здесь уже нужно выработать свою стратегию и именно для этого перед каждой гонкой проводятся тестовые заезды, чтобы пилоты смогли «прикатать» свой автомобиль.

Технические характеристики в цифрах:

• Разгон с 0 до 100 км/ч — 1.7 секунд;
• Разгон с 0 до 200 км/ч — 3.8 секунд;
• Разгон с 0 до 300 км/ч — 8.6 секунд;
• Максимальная скорость болида — 340 км/ч;
• Торможение со 100 км/ч до 0 — 1.4 сек. 17 метров;
• Торможение с 200 км/ч до 0 — 2.9 сек. 55 метров;
• Торможение с 300 км/ч до 0 — 4 сек.;
• Перегрузка пилота при торможении — 5 G;
• Расход топлива в режиме гонки — 75 л/100 км;
• Стоимость 1 км, пройденного болидом — 500 долларов.

Безопасность 21 века

В 1981 году на стартовую решетку трассы подали и выкатили McLaren F1, т.е. новый вид автомобиля, в котором была использована новая технология «клетка для выживания закрытого типа» известная сегодня — как монокок. Почти 20 лет эта супертехнология пылилась на полках в виде чертежей, которая была изобретена Колином Чепменом еще в 1960-х прошлого столетия. С тех пор развитие монококов не прекращалось. Современные разработки за счет применения передовых материалов позволяют сегодня обеспечивать самый высокий уровень безопасности даже при использовании открытой кабины болида.

Это продемонстрировала «клетка безопасности» в автомобиле Алонсо в котором, вся конструкция созданная для защиты водителя от пагубного влияния удара выдержала серьезные нагрузки, в то время как остальная часть автомобиля была напрочь разрушена.

В 2000 году кевларовое волокно стало обязательным материалом, которым обшивались внутренние стенки кабины. Это препятствовало проникновению посторонних предметов при соударении. Три года спустя появилась система HANS («Head And Neck Support»- для поддержки головы и шеи), которая стала обязательной для всех водителей Королевских гонок. Последняя ее версия была представлена в 2001 году и в настоящее время до сих пор рекомендуется во всех видах гоночного автоспорта, именно для предотвращения хлыстовой травмы шеи пилота.

Для дальнейшего развития темы безопасности был придуман и создан комитет безопасности, в который вошли бывшие гонщики Формулы 1. Целью создания такого комитета была идея, помочь стюардам в принятии решений касающихся гоночных инцидентов. На каждом Гран При обязаны присутствовать три стюарда от FIA в обязанности которых входит обеспечение безопасности и следования строгих правил.

В 2011 году FIA предписала уменьшить размеры ролл-баров для автомобилей Формулы 1. Система крепления колес также была усовершенствована и все для того, чтобы предотвращать вылет шин и колес на трассу после столкновения болидов друг с другом

Еще одно важное новшество безопасности касалось самого шлема. В него был включен полностью новый элемент, который был сделан из нового материала, а именно, это были полосы в верхней части козырька основной составляющей которых стал Zylon (название материала)

Полоса, сделанная из материала Zylon в два раза упрочила шлемы Формулы- 1, сделано это было путем укрепления самого слабого места этого жизненно важного оборудования безопасности пилота (лица пилота) поликарбонатовым забралом. За два года, до того момента как было введено данное правило, гонщик Фелипе Масса получил перелом черепа в квалификационных автогонках Hungarian GP 2009 года, именно после того, как пружина от задней подвески Баррикелло ударил его прямо по голове пока он ехал со скоростью около 281 км/ч

К нашему счастью трагедии удалось избежать

За два года, до того момента как было введено данное правило, гонщик Фелипе Масса получил перелом черепа в квалификационных автогонках Hungarian GP 2009 года, именно после того, как пружина от задней подвески Баррикелло ударил его прямо по голове пока он ехал со скоростью около 281 км/ч. К нашему счастью трагедии удалось избежать.

Материал «Zylon» представляет собой синтетический полимер, который имеет прочность на разрыв в 1,6 раза выше, чем материал кевлар. Он сегодня используется в марсаходах, в теннисных ракетках, в сноубордах, а также применяется для различных медицинских целей. С 2007 года в Формуле- 1 этот материал начал использоваться вместо карбона. Именно он в обязательном порядке должен защищать кузов от пробития.

Уникальная конструкция суппорта болидов «Королевских гонок»

Суппорт, несмотря на схожую конструкцию с суппортами обычных автомобилей, имеет свои уникальные особенности.

У непосредственных тормозных механизмов, прижимающих колодки к дискам (суппортам), есть несколько уникальных конструкторских решений, делающих их крайне эффективными.

Если присмотреться к ним, то окажется, что поршни внутри имеют разный размер. Они увеличиваются в диаметре по направлению движения (вращения) диска, и для этого есть веская причина. Если бы все поршни были одинакового размера (как на обычных автомобилях), то колодка под сверхнагрузками изнашивалась бы больше на одном своем конце, и меньше на другом, уменьшая свой срок службы и снижая эффективность торможения, также увеличивая дисбаланс при торможении колес во время срабатывания тормозных механизмов.