В сезоне 2009 года Формулу 1 ждут радикальные перемены, впереди самая серьезная смена регламента за последнее, по меньшей мере, десятилетие. Эти изменения повлияют на внешний вид машин, их поведение на трассе и возможности для обгона. Главная цель - уменьшить влияние аэродинамики, максимально снизив эффект потери аэродинамической эффективности позади машины соперника, сохранив время прохождения круга. Проект регламента разрабатывала техническая рабочая группа, состоящая из действующих и бывших инженеров Формулы 1.
Ожидаемый эффект от поправок к регламенту комментирует технический эксперт британского еженедельника Autosport Гэри Андерсон…
Основные положения нового регламента
• сокращение высоты и увеличение ширины переднего антикрыла
• управляемый гонщиком элемент переднего антикрыла, который имеет шесть степеней свободы, и может изменять конфигурацию дважды на круге
• увеличение высоты и сокращение ширины тылового крыла
• запрет дополнительных аэродинамических элементов
• изменение размеров и расположения диффузора
• использование сликов, вместо шин с канавками
• использование систем рекуперации кинетической энергии (KERS)
Гэри Андерсон: "Несмотря на кажущуюся простоту, это самый сложный регламент из всех, что я когда-либо видел. Когда я работал техническим директором, можно было сесть за чтение с чашкой кофе, и в общих чертах оценить ситуацию, пока кофе ещё не остыл. Сегодня каждый из десяти технических директоров может рассказать о своём понимании регламента. Разумеется, к этому моменту кофе уже остынет.
В регламенте есть несколько сложных мест, не совсем очевидно, как расставить приоритеты, к тому же любые изменения в правилах приводят к повышению затрат, хотя в FIA декларируют обратное. Попробуем рассмотреть предстоящие перемены, оценить возможный эффект..."
Переднее антикрыло
Крыло уменьшится по высоте до 75 мм (сейчас 150 мм) и расширится на всю ширину машины - 1800 мм. Раньше планировалось увеличить ширину машины до 2000 мм, однако предложение не прошло, поэтому крыло и машина будут равны. На крыле появится секция, управляемая гонщиком - шесть степеней свободы, которые могут переключаться дважды на одном круге. Гонщик сможет уменьшить угол атаки, когда впереди машина соперника, и увеличить, если нужна большая прижимная сила.
Анализ
Гэри Андерсон: "Я полностью согласен с уменьшением высоты крыла, это позволит создать граунд-эффект, уменьшив влияние турбулентного потока от передней машины. Увеличение ширины вызывает возражения, ведь крыло закроет зону перед колесами, попав в сложную область аэродинамики - взаимодействие потока воздуха и вращающихся колес. Исследования в этой области стоят дорого, к тому же изменение габаритов увеличит риск повреждения крыла при инциденте.
Дополнительная секция, управляемая гонщиком - дорогая новинка, без которой можно было обойтись. Если она не сработает должным образом, могут возникнуть весьма серьезные последствия. С тех пор, как подвижные аэродинамические элементы были запрещены в 1969-м, технологии ушли вперед, однако это может быть опасно".
Боковые дефлекторы
Запрет на использование аэродинамических элементов, расположенных между передними колесами и сайдподами. Они были предложены McLaren в 1993-м, и с каждым годом становились сложнее и эффективнее.
Анализ
Гэри Андерсон: "Это правильно. Дефлекторы отвечают за 15% прижимной силы современных машин, но их эффективность зависит от поперечного воздушного потока, который неизбежно возникает, когда вы преследуете соперника. Дефлекторы находятся в сложной аэродинамической области, исследования в которой отнимают время и средства. Машины потеряют 15% прижимной силы, но станут более стабильны и устойчивы при обгоне".
Сайдподы
Новые габаритные размеры машин больше не учитывают сайдподы, открылки, и другие элементы, которые перенаправляют воздушный поток для создания большей прижимной силы.
Анализ
Гэри Андерсон: "Потеря прижимной силы от этого запрета - не более 3%. Фактически, регламент обязывает инженеров использовать только заднюю часть машины для отвода тепла от систем охлаждения, но я не удивлюсь, если талантливые молодые инженеры найдут своё, оригинальное решение".
Заднее антикрыло
Верхний край заднего антикрыла будет поднят на 150 мм (сравнявшись по высоте с верхним краем кожуха мотора), крыло станет уже (750 мм вместо 1000 мм), а его секции прибавят в высоте (220 мм вместо 200). Нижний элемент антикрыла останется в прежнем положении, но высота секции увеличится, соответственно возрастет промежуток между элементами, и уменьшится сопротивление воздушному потоку.
Анализ
Гэри Андерсон: "Больший промежуток между элементами сократит возмущения воздушного потока, но я думаю, что инженеры быстро оптимизируют эту схему, обеспечив ещё большую прижимную силу, чем на современных машинах. Кроме того, горячий воздух от систем охлаждения внесет возмущение в воздушный поток. В целом, я не жду серьёзных перемен в прижимной силе от этой поправки".
Диффузор
Диффузор изменит габариты, станет длиннее, и будет расположен выше.
Анализ
Гэри Андерсон: "Диффузор потеряет эффективность, машина проиграет в прижимной силе, хотя сейчас он вносит меньшее возмущение в воздушный поток, чем другие элементы. Я бы предпочел не снижать этот эффект, а увеличивать, что позволило бы минимизировать изменение баланса при поломке элементов переднего или заднего антикрыла. Смена расположения диффузора снизит нагрузку на него, многие ключевые аэродинамические элементы будут расположены на другом уровне, хотя с другой стороны сократится влияние высоты подвески на уровень прижимной силы.
Шины
Вместо шин с канавками будут использоваться слики тех же габаритных размеров, что даст 18%-е увеличение пятна контакта.
Анализ
Гэри Андерсон: "Большее пятно контакта, и тот факт, что это будет одна поверхность, а не несколько, позволит увеличить сцепление с трассой примерно на 20%, выиграв около двух секунд на круге. С одной стороны это может увеличить возможность для обгона в медленных поворотах, с другой - зоны торможения станут короче. Выигрыш в скорости, при необходимости, можно компенсировать использованием более твердой резины".
KERS
Команды могут использовать системы рекуперации кинетической энергии KERS, запасающие энергию на торможении, и использующие её при разгоне. Максимальная мощность системы - 60 кВт, запасённой энергии - 400 килоджоулей, что позволит добавить около 80 сил на отрезке в 6.7 секунд на круге.
Анализ
Гэри Андерсон: "KERS поможет при обгоне, и сделает Формулу 1 более экологичной, однако для этого система должна быть, по меньшей мере, в четыре раза эффективнее устройств, которые сейчас используются на дорожных машинах. Эта технология невероятно дорого обойдется командам, теоретически наработки можно использовать в конструкциях дорожных машин, но разработка будет стоить дороже машин самого престижного автосалона.
Возможны два принципа работы системы - накопление электрической или кинетической энергии. В первом случае используется генератор и аккумуляторы, во втором - вращающийся в вакууме маховик. Вероятно, большинство команд использует электрический принцип - генератор будет запасать энергию, превращаясь в дополнительный двигатель при разгоне. В случае с маховиком схема сложнее - с помощью повышающей передачи он будет связан с колесами, раскручиваться до 80 тысяч оборотов в минуту, а потом, через понижающую передачу, отдавать энергию.
Вариант с маховиком более эффективен - не происходит преобразования энергии в электрическую и обратно, однако, возможно совмещение этих двух принципов. Есть ещё гидравлический принцип, но не похоже, что одна из команд собирается его использовать".
Другие проблемы
Гэри Андерсон: "У нового регламента может быть несколько неожиданных, непредсказуемых последствий. Поскольку переднее антикрыло остается единственным аэродинамическим элементом, прижимающим переднюю часть машины, то его разрушение почти наверняка приведет к сходу, а ведь увеличение ширины почти гарантирует повреждение при инциденте. Запрет на дефлекторы уменьшит воздушный поток под днищем, диффузор потеряет былую эффективность, вместе с увеличением высоты заднего антикрыла это может привести к потере аэродинамической стабильности.
Я немного разочарован тем, что техническая рабочая группа не приняла более серьезных мер по созданию возможностей для обгона. Сейчас FIA ждёт пожеланий команд по регламенту на сезон 2011 года, но странно говорить о дальнейшей корректировке, пока машины 2009 года не появились на трассе".