"Формула-1": пособие для новичка - ЧАСТЬ 2 + ФОТО

Продолжаем представлять вниманию читателей "Пособие для новичка "Формулы-1", которое составлено из материалов специализированных изданий сферы автоспорта. 

В данном цикле мы знакомим наших читателей с основными понятиями, правилами и традициями главного события в мире автоспорта, об истории и генезисе королевы автоспорта. 

Во второй публикации мы расскажем о характеристиках болидов "Формулы-1", определяемых техническим регламентом, за соблюдением которого следят стюарды Международной федерации автоспорта. Регламент строго регулирует требования к основным узлам болидов и безопасности пилотов. Он в основном охватывает требования к шасси, двигателю, шинам, системам электроники и безопасности, рекуперации энергии и аэродинамическим средствам.

Нынешний технический регламент должен был начать действовать еще перед началом сезона-2021, но пандемия Covid-19 внесла свои коррективы и введение нового регламента перенесли на год позже.

Основные причины изменений: борьба с "грязным воздухом", повышение безопасности и снижение цены постройки болида, что становится еще важнее с новым правилом ограничения бюджета, которое введено с начала 2021 года. В текущем, 2023 году, командам нельзя тратить за весь сезон больше 154 млн долларов (для сравнения, "Мерседес", "Феррари" или "Ред Булл" тратили по 400 млн долларов за сезон, и эта сумма со временем будет уменьшаться.

Шасси

Болид "Формулы-1" представляет собой углепластиковый монокок с четырьмя расположенными вне корпуса колесами, из которых задние два являются ведущими (ранее допускалось использование 6 колес). Пилот располагается в тесном кокпите в передней части болида и управляет им с помощью руля, педалей тормоза и газа.

- Ширина автомобиля в целом не может превышать 200 см.

- Максимальная высота шасси - 52,5 см.

- Минимальный вес болида с Halo (дуга безопасности) и без топлива - 733 кг.

- Весовая нагрузка на передние и задние колеса не может быть меньше 333 и 393 кг соответственно.

Специальная дуга безопасности Halo (нимб)

Использование тормозных усилителей и антиблокировочной тормозной системы в болидах запрещены. Начиная с 2014 года используется система Brake-by-Wire, автоматически распределяющая тормозное усилие на задних колесах между тормозными дисками и системами рекуперации.

Мотор

В "Формуле-1" используются четырехтактные V-образные 6-цилиндровые двигатели с турбонаддувом с углом развала цилиндров 90 градусов. Объем этого двигателя не должен превышать 1,6 литра.

Силовая установка болида "Феррари"

Системы предварительного воздушного охлаждения запрещены. Также запрещено подавать в двигатель что-либо, кроме воздушно-бензиновой смеси. Впуск и выпуск изменяемой геометрии также запрещены. Каждый цилиндр может иметь только одну форсунку для впрыска топлива и только одну свечу зажигания. Также обороты двигателя ограничены до 15 000 в минуту. Кроме того, установлены ограничения на потребление топлива - не более 100 кг за гонку. 

Для запуска двигателя на пит-лейн (часть гоночной трассы, на которой располагаются боксы команд, участвующих в гонке) и на стартовой решетке используется внешний стартер (отдельное переносное устройство, не устанавливаемое на машину).

Безопасность

В "Формуле-1" огромное внимание уделяется безопасности пилотов. Ни один болид не сможет выйти на старт гонки, если он не пройдет всех необходимых проверок, в частности краш-тестов. Особенно остро вопрос безопасности встал после трагической гибели Айртона Сенны в 1994 году, приведя к такому прогрессу в данном аспекте, что в современной "Формуле-1" гонщик, как правило, не получает серьезных повреждений даже при лобовом столкновении на довольно высокой скорости.

Болид Айртона Сенны после столкновения со стеной, 1 мая 1994 года

Для предохранения пилота при ударах сзади и переворотах позади кокпита расположены дуги безопасности. Также регламентировано, что в любой ситуации пилот должен иметь возможность покинуть болид не более чем за 7 секунд, для чего ему нужно лишь расстегнуть ремни безопасности и снять руль.

С 2016 года используются миниатюрные скоростные видеокамеры, фиксирующие движения головы пилота в случае аварии. Записи с камер будут анализироваться FIA, что поможет при разработке новых систем защиты.

Камера Driver's Eye (Глаз пилота) уже прошла сертификацию ФИА

Электроника

Как и любой продукт высоких технологий, автомобиль "Формулы-1" наполнен электроникой, помогающей достичь наилучших результатов в гонке. Вся электронная начинка болида инспектируется FIA перед сезоном и не может меняться в течение него.

Хотя некоторые узлы болида имеют электронные составляющие, запрещены системы, явно помогающие управлять болидом (например системы контроля старта или телеметрия с обратной связью). В последнее время наблюдается тенденция к снижению количества электроники в болидах, что повышает роль гонщика в управлении машиной. 

Электронную начинку болида инспектирует перед сезоном ФИА, и она не может меняться в течение года

Обратная связь запрещена, то есть управлять болидом из боксов нельзя, однако инженеры команды посредством радиопереговоров могут подсказать пилоту в какое положение следует установить переключатели на руле.

Шины

Шины имеют в "Формуле-1" огромное значение. Подобрать правильный состав, наиболее подходящий для трассы, погоды и болида, является довольно сложной задачей. Команды тратят для этого большую часть времени на тестах и свободных заездах. В отличие от дорожных автомобилей, шины для болидов "Формулы-1" не рассчитаны на долговечность (один комплект - не более, чем на 200 км), ключевыми свойствами являются прочность, малый вес и сцепление с трассой.

Одна из главных составляющих хорошей гонки - правильная резина

Основные составляющие шин - резина, нейлон и полиэстер. Для изменения жесткости резины регулируются пропорции добавляемых в нее компонентов: углерода, серы и нефти. Чем мягче резина, тем выше ее сцепление с асфальтом, но тем быстрее она изнашивается.

Используются 3 вида шин: слики для сухой трассы, микст (промежуточная резина) для слегка влажной и дождевая для мокрой. Дождь является скорее исключением для "Формулы-1", поэтому чаще всего используются шины для сухой трассы. Псевдослики представляют собой шины с 4 канавками, параллельными колесу. 

Состав газовой смеси в шинах никак не регламентируется. Здесь команды вольны выбирать любые газы в любых пропорциях. Традиционно считается, что шины заполнены обычным воздухом, прошедшим через осушающий фильтр. Однако, в ходе шпионского скандала появилась информация, что шины могут быть заполнены хладоном.

ERS

Расшифровывается, как "система рекуперации энергии" (Energy Recovery Systems). 

Состоит из подсистем рекуперации кинетической и тепловой энергии. Энергия, запасаемая на торможениях, может быть вторично использована специальным мотор-генератором, а вторая система аккумулирует энергию выхлопных газов, которые используются в турбине при помощи тепловых генераторов. На протяжении 33 секунд на круге система ERS позволяет высвободить дополнительную суммарную мощность в 163 л.с.

DRS

Регулируемое заднее антикрыло - деталь автомобиля "Формулы-1" с 2011 года, позволяющая путем изменения угла атаки плоскости заднего антикрыла уменьшать действующую на болид силу лобового сопротивления и тем самым увеличивать скорость на прямых.

Регулируемое антикрыло позволило резко увеличить количество обгонов 

На использование DRS налагается ряд ограничений. Так, активировать DRS в гонке разрешается только на заранее определенной части трассы и только в случае, если время между ведущим и догоняющим болидами в момент прохождения контрольной точки, расположенной на некотором расстоянии до зоны DRS, не более 1 секунды.

Разрешение на использование DRS отдает дирекция гонки и может запретить ее использование в случае ухудшения условий заезда (дождь, сильный боковой ветер).

Крыло открывается при нажатии соответствующей кнопки на руле и закрывается при нажатии на педаль тормоза, или же автоматически после проезда точки окончания зоны DRS.