Как крепятся колеса на формуле 1
Обновлено: 04.07.2024
Как изготавливается
Мы должны сразу внести ясность: точной информации о составе резины Pirelli и о полном технологическом цикле нет, потому что часть этой информации остается конфиденциальной и связана с особенностями производства. Однако постараемся внести максимальную ясность относительно этапов изготовления резины для F1.
В штаб-квартире Pirelli в Милане есть отдел, который занимается исключительно исследованиями влияния различных химических составов и их физических свойств на потенциальные комплекты резины, насколько те или иные материалы подходят для конкретных целей. Прототипы проверяют на различных скоростях до 500 км/ч и на различных поверхностях — от гладкого асфальта до поребриков и гравия. Их нагревают до температуры в 200 градусов по Цельсию, а также производят различные тесты по максимальному растягиванию рабочего материала резины.
Сама покрышка создается следующим образом: формируется смесь из синтетической и натуральной резины, в которую добавляются различные химические соединения. Отдельно создается каркас и сам протектор, затем все части объединяются, помещаются в специальную печь, в результате чего и получается затвердевший результат в форме автомобильной резины, в том числе гоночной.
Эволюция резины
Новый виток эволюции и первые шинные войны фанаты автоспорта увидели после 1977 года, когда на сцену вышли Michelin. Французские шинники предложили уникальную технологию изготовления покрышек — радиальные покрышки, в которых корд располагался вдоль радиуса резины. Ранее использовались диагональные покрышки с кордом, расположенным под углом к радиусу. Подобное изменение в производстве гоночной резины позволило командам прибавить в скорости в поворотах и получить еще больше мощности на прямых за счет стабильной работы задних покрышек.
К 1981 году Michelin вытеснили абсолютно всех конкурентов с рынка, и лишь тогда Goodyear и прочие производители сдались, и стали использовать подход с радиальной резиной.
Только сами команды в полной мере представляют, каким образом тот или иной комплект резины, давление и износ влияют на их скорость в гонке и на итоговый результат. Но давайте разберем подробнее, почему все-таки фактор резины, возможно, главный ключ к успеху современных гоночных машин.
Как резина влияет на скорость
Что касается температуры, резина F1 очень капризна. Существует температура внешнего слоя и непосредственно самой покрышки. Рабочий диапазон — температурная дельта, в которой шины работают наилучшим образом, не так уж велик. Представьте себе, что резина — это яйцо, а трасса и асфальт — сковородка. Если яйцо недожарить, оно останется сырым куском на сковородке, просто не взаимодействуя с поверхностью. То же самое происходит с резиной — непрогретую, холодную резину можно сравнить с кусками дерева круглой формы — нет сцепления и взаимодействия с асфальтом, страдает прижимная сила.
Slip angle или угол скольжения колеса — это фактически угол между движением катящегося колеса и направлением, в сторону которого повернуто колесо. Другими словами, это угол между тем, куда машина указывает номинально и между тем, куда она реально едет.
Поскольку силы, действующие на колеса под действием веса автомобиля и прижимной силы, распределяются неравномерно, углы скольжения каждой шины будут разными. Соотношение между углами скольжения будет определять поведение автомобиля в каждом конкретном повороте. И вот тут мы подходим к вопросу: а что определяет поведение автомобиля и углы скольжения? Разумеется, резина…
Здесь уже вспоминаем систему DAS от Mercedes в сезоне 2020 года, когда движением руля назад они могли изменять пятно контакта с асфальтом.
Автор статьи сразу предупреждает: разумеется, никто не пытается преуменьшить роль двигателя или аэродинамики. Очевидно, что важным фактором является мастерство пилота, да и плохая машина даже на лучшей и прогретой резине никогда не угонится за лидерами…
Стоп. Или угонится?
Автор статьи также делает подробные разборы после каждого Гран-при. В том числе, разумеется, разбирает шинную стратегию. Например, Гран-при Австрии 2021.
Пилоты, которые стартовали на более твердых комплектах, оказались на финише впереди тех пилотов, которые стартовали на более мягких. Оказалось, что мягкий комплект резины слишком быстро изнашивается, приходится проводить на один пит-стоп больше, и гоночный темп в гонке — ниже. Характерно, что испанский пилот Карлос Сайнс за рулем машины Ferrari, не блиставшей весь уик-энд, занял высокое четвертое место, стартовав на Hard. Он смог опередить даже Серхио Переса, пилота топовой команды Red Bull.
Получается, только от резины и работы с ней зависит успех в F1? Мы раскрыли главный секрет автоспорта? Ответ разочарует вас, как в конце интересного фильма: и да, и нет.
Если мы возьмем приближенные к идеалу две совершенно идентичных машины, то, действительно, от фактора резины может решаться судьба того или иного заезда. Однако в реальных условиях резина становится лишь одним из факторов, меняя причинно-следственные связи.
Допустим, машина Mercedes лучше работает с твердой резиной. Это может быть причиной того, что они находятся впереди остальных на трассе. С другой стороны, меняется дорожное покрытие и температура трассы (в частности, на последней гонке Льюис Хэмилтон и команда сетовали на то, что с наступлением жары шины стали работать хуже), и уже как следствие, резина работает не так эффективно.
Или команда Red Bull, которая из-за своего уникального диффузора и high-rake концепции испытывает проблемы с задней резиной на определенных этапах. Можно ли сказать, что шины были фактором их успеха или провала? Можно. Как и справедливо сказать, что настройки их машины и в целом техническая форма определяли эффективность работы покрышек.
Решать только вам. Берегите себя и выбирайте правильную резину на все случаи жизни.
В последующих сезонах пилоты уже ездили со специально разработанными шлемами. Их создавали из твердых материалов, внутренняя часть делалась из резины, внешняя – из кожи. Многие шлемы делались первоклассными шляпниками.
Американец Дэн Герни не только придумал традицию обливаться шампанским на подиуме, но и первым стал использовать полностью закрытые шлемы в сезоне 1968 года. Вскоре FIA сделали закрытые шлемы обязательными.
Первые шлемы были тяжелыми и неудобными. Нередко, только из-за веса шлема во время резкого торможения или аварий пилоты травмировали себе шею. Многие жаловались на запотевание визора и затрудненное дыхание.
Ниже представлено фото Филипе Массы после попадания обломка в шлем. Особой жести нет, но лучше перестраховаться.
После инцидента в Венгрии новые шлемы стали делать из карбонового каркаса и сверхпрочного композитного покрытия. Визоры делаются из огнеупорного поликарбоната толщиной 3 мм. Для прохождения сертификации шлемы проходят тщательные тесты FIA, основным из которых является удар об разные объекты со скоростью 9,5 км/ч.
В 1986 году FIA создали единый стандарт для комбинезонов, в том числе было установлен минимальный промежуток времени, который должен выдержать комбинезон, чтобы пилот успел покинуть горящий болид. Также был усовершенствован сам номекс, его сделали более легким, благодаря чему комбинезоны можно было делать в несколько слоев, что увеличивало огнестойкость.
Нормы для комбинезонов были обновлены в 2002 году. Современные комбинезоны должны выдерживать 11 секунд при температуре 650 градусов, и 11 секунд при температуре 1000 градусов, при этом температура внутреннего слоя может повыситься максимум на 24 градуса.
Я ни за что его не надену. Я лучше скрещу пальцы и рискну.
Споря о преимуществах и недостатках HANS, пролистайте старые журналы. Столько же шума было вокруг шлемов или ремней безопасности — многие говорили о том, что это неудобно, бесполезно и затрудняет управление машиной. Кажется сейчас никто не сомневается в том, что нужно пристегиваться или одевать шлем.
Проблема отлетевших колёс всегда остро стояла в автоспорте, нередко из-за этого погибали люди. Чтобы решить эту проблему с 1998 года колёса стали присоединять к монококу или трансмиссии болида зайлоновыми тросами. Такие тросы могут выдержать нагрузку до 5,5 тонны.
На Гран-при Австралии 2001 года при столкновении Ральфа Шумахера и Жака Вильнёв на 4 круге, колесо с машины Вильнёва отлетело, пробило ограждение и ударило в грудь 52 летнего маршала гонки, который впоследствии скончался от полученной травмы.
В 2011 FIA решила усилить крепление колёс, добавив ещё по одному тросу на колёсо.
В закладки
Всего 1,88 секунды потребовалось команде Red Bull, чтобы заменить 4 колёса у болида Формулы 1 на пит-стопе во время заезда в Германии.
Таким образом, зафиксирован новый мировой рекорд. Предыдущий также был поставлен парнями из Red Bull и равнялся 1,91 секунде на гонках в Монако.
В закладки
Микк Сид
Пишу обо всём, что интересно и познавательно - гаджеты, события, репортажи. Увлекаюсь игрой на барабанах, меломан со стажем.
Флиртуешь с девушкой, у которой нет парня, а она оказывается роботом. Новый проект Engineered Arts
В приложении Погода в iOS 15 нашли секретную функцию. Что обозначает странная белая точка
Ура, в macOS Monterey появился встроенный тест скорости интернета. Очень удобно
Apple представит iPhone SE 3-го поколения в марте или апреле
Spotify отложила добавление музыки без сжатия на неопределенный срок
Заказал титановый миниатюрный нож с AliExpress. Мужской брелок, который режет картон как масло
На eBay нашли клавиатуру и трекбол для запуска ядерных ракет. Они ещё работают
Режиссер Ридли Скотт послал кинокритика Антона Долина в прямом эфире. Может устал, а может еще что-то
🙈 Комментарии 21
Формула 1 стала невероятно скучной после введения всех этих правил и ограничений, урезания моторов итд. Какие сумасшедшие сезоны были в 1990х и 2000х , сейчас даже близко такого нет (
@Benefactor , ваша правда) но последняя гонка пожалуй была самой интересной из всего сезона) даже квят поднялся на подиум) да и кстати к 2021 году по новым требованиям к болидам, будет больше борьбы
@Benefactor , не соглашусь. Чем нынешний сезон хуже периода доминирования Шуми и Феррари 2000-2004? А тогда ещё и дозаправки были и большинство смен позиций за счёт пит-стопов
@Benefactor , а как же гран-при Италии в 2011-ом? Как Шуми воспитывал характер у Хэмильтона.
@Benefactor , посмотри для разнообразия гонку в Германии 2019 г.
@Benefactor , как можно смотреть Формулу, в которой выигрывают какие-то членовозы без истории и, прости господи, газировка. Пока не вернут самовоз феррарям, смотреть не буду.
@Benefactor , согласен. Где те времена дозаправок, борьбы на трассе ? В последние лет 6 – только Гран-При Германии 2019 более или менее интересный был.
@Benefactor , вы, похоже, последние три гонки не смотрели даже ))))
такие неофициальные достижения не считаются МИРОВЫМИ рекордами. Это просто “рекорд” в рамках одного автомобильного чемпионата .
Если бы был чемпионат по скорости замены колёс , то рекорд может и был бы мировым
@iRoccka , Нудность уровня Бог.
Пора вернуть дозаправки, убрать хало и хрен с ним пусть 10 секунд стоят на пите, главное всю гонку иметь возможность нажимать
@mag88 , и обгонять на трассе не нужно будет: тактика известна – пересиди соперника на трассе, пару кругов на пустой машине после пита соперника и гарантированно выезжаешь впереди после своей остановки. Ну уж нет, видели уже, зрелищности никакой. Как и от того, что машины будут ехать на 2 секунды быстрее, например. Интересна борьба на трассе, а не чистая скорость
@kolexus , Пожалуйста пересиживай, только гонку с лишними килограммами ехать придётся. Один хрен это лучше, чем постоянная экономия топлива и резины.
@mixei4 , вот и я о том же, плюсов больше и + какая-то зрелищность, посмотреть как работают механики, больше скорость и меньше бенза, больше борьбы
Мы уже ознакомились с передним антикрылом болида Формулы 1. Продолжаем копаться во внутренностях самой быстрой автогоночной машины. Настало время поговорить о подвеске.
Три кита
Снаружи подвеска кажется довольно простой. Она выполняет несколько функции. Во-первых, поглощает неровности и ухабы трассы, обеспечивая при этом равномерное распределение сцепления колес. Во-вторых, подвеска регулирует поведение шасси на торможении, при ускорении и изменении направления движения. В-третьих, главное – подвеска призвана правильно расположить шасси относительно потоков воздуха.
Подвеска испытывает колоссальные вертикальные нагрузки — буквально в несколько тонн на высоких скоростях. Положение шасси относительно поверхности необходимо контролировать, поскольку оно значительно влияет на аэродинамику. Болид Ф1 очень сложный. Изменение положения на один миллиметр существенно изменяет движение потоков воздуха и может сделать днище и диффузор менее эффективными. Поэтому важно контролировать клиренс и угол наклона, чтобы заложенные проектом решения раскрыли свой потенциал.
У болида достаточно жесткая передняя подвеска и чуть мягче задняя, поскольку задние колеса приводят машину в движение. Это связано с тем, что необходимо постоянно обеспечивать сцепление шин с трассой, несмотря на все неровности.
=Анатомия Triangle supérieur — верхний V-образный рычаг, triangle inférieur — нижний V-образный рычаг, barre antiroulis — стабилизатор поперечной устойчивости, ressort de plongée — пружина вертикальной устойчивости, amortisseur de plongée — амортизатор вертикальной устойчивости, tirant — тяга, porte moyeu — узел крепления колеса, amortisseur de virage — гаситель колебаний в виражах
Чтобы это все работало, подвеска состоит из многих деталей. Их можно разделить на три группы: внутренние, внешние и подверженные воздействию потоков воздуха. К первой группе относятся торсионы, амортизаторы, стабилизаторы поперечной устойчивости. Они соединены с элементами, на которые воздействует воздух: рычаги, толкатели, тяги. И уже к ним присоединяются внешние элементы (крепежи, ступицы и так далее).
У каждого колеса есть по два V-образных рычага (верхний и нижний), которые крепятся к монококу. Их форма – компромисс между динамической и аэродинамической функциями. Они напоминают крылья самолета и направляют поток воздуха, что в дальнейшем имеет существенное влияние на аэродинамические элементы болида. Передняя подвеска опускает потоки воздуха к днищу болида, задняя – поднимает для лучшего взаимодействия с диффузором. Около двух процентов прижимной силы болида создается передней подвеской, около трех – задней. Толкатели и тяги соединяют узел крепления колеса с рычагом, который расположен в середине монокока и взаимодействует со стопором, торсионом и амортизатором.
Передняя подвеска Renault. Triangle supérieur — верхний V-образный рычаг, triangle inférieur — нижний V-образный рычаг, poussoir — толкатель, bielette de dirrection — рулевая тяга
Газовые амортизаторы компенсируют внезапное ослабление торсионных стержней и установлены по одному на колесо. На некоторых болидах, например, Red Bull стабилизаторы поперечной устойчивости заменяют амортизаторами поперечной устойчивости. Некоторые команды используют так называемые инертеры, которые гасят колебательные скачки шин.
Стабилизатор поперечной устойчивости обычно имеет u-образную форму и служит для сдерживания поперечных движений. Он ограничивает массообмен болида и влияет на баланс машины на поворотах. Стержни изменяют жесткость в зависимости от скорости в поворотах. Они становятся жестче ближе к середине поворота и мягче – на выходе из него. Замена стабилизатора на болиде – достаточно долгий процесс.
Передняя подвеска Red Bull. Barre de torsion — торсион, barre antiroulis — стабилизатор поперечной устойчивости
У Mercedes он полностью гидравлический, а у Ferrari оснащен еще и пружиной.
Таково общее строение подвески. Задача инженеров состоит в том, чтобы все эти элементы работали слаженно только с помощью механики и гидравлики – никакой электроники, поскольку активные подвески запрещены. Но это не все их проблемы…
Читайте также: