Бывший конструктор машин Формулы 1 Гэри Андерсон, ныне технический эксперт журнала Autosport, анализирует модную аэродинамическую новинку этого сезона – хитрые выхлопные системы…
Наука
Разные команды экспериментируют с разными решениями, но суть одна: как поднять эффективность воздушного потока под днищем машины, таким образом, добившись увеличения прижимной силы. Речь идет о том, чтобы заставить его двигаться под днищем с максимальной скоростью, и тогда диффузор будет засасывать этот воздух и придавать ему дополнительное ускорение. Чем выше будет скорость потока в районе передней части днища, тем лучше будет работать диффузор, создавая больше прижимной силы.
Разумеется, весь процесс связан с выхлопными газами, так что в те времена, когда зависимость между действиями гонщика и работой двигателя была более линейная, такая система работала бы нестабильно, поскольку при сбросе газа поток газов прекращался.
В наши дни системы управления двигателями стали более сложными, и можно добиться, чтобы все это эффективно функционировало даже тогда, когда гонщик отпускает педаль газа.
Тенденции
Но почему все занялись подобными системами именно сейчас? После того, как двойные диффузоры были запрещены, инженеры стали искать способы компенсации потерь прижимной силы.
В прошлом году команда Red Bull начала использовать энергию выхлопных газов для ускорения потока воздуха, проходящего через диффузор, и остальные последовали ее примеру. Все поняли, что можно использовать эти газы для изменения поведения машины. Минувшей зимой команды уже шли собственными путями, пытаясь найти еще более эффективные технические решения.
Разработка Lotus Renault заметно отличается от того, что придумали в Red Bull. На Renault R31 выхлопные трубы выведены в передние углы боковых понтонов: таким образом воздушный поток в этой области днища ускоряется, более эффективно питая диффузор.
А в Red Bull все внимание уделили области, расположенной в районе нижней части задних шин между колесами и корпусом машины, стараясь максимально «извлечь» воздух из-под днища машины. По сути, это попытка достичь того же эффекта, только другим способом.
Если вы используете выхлопные трубы для ускорения потока, стремясь добиться увеличения прижимной силы, надо учитывать общий объем газов, выходящих из двигателя и их скорость: следовательно, вам надо сконцентрироваться на относительно небольшой области. Энергии газов не хватит, чтобы ускорить воздушный поток под всей поверхностью днища.
Скорость
Все эти системы позволяют повысить уровень сцепления колес с трассой, но я не думаю, что по эффективности они могут сравниться с двойными диффузорами – для этого нужны очень сложные технические решения. Сегодня лучшие разработки позволяют отыграть, возможно, пару десятых секунды, и в реальности прижим увеличивается на 20 кг. Ни одной из команд, включая Lotus Renault, не удалось добиться большего.
Не удивлюсь, если кто-то уже работает над более совершенными решениями, когда выхлопные газы распределяются по всей ширине днища. Но, если честно, порой такие решения настолько сложны, что за них не стоит и браться.
Концепция
Если говорить о сути конструкторских решений, у Lotus Renault все намного сложнее, чем у Red Bull, поскольку для его реализации необходимо задействовать слишком много различных компонентов и материалов, чтобы добиться отвода тепла. При этом надо пересмотреть компоновку системы охлаждения и иначе подходить к регулировкам двигателя, чтобы найти оптимальный режим его работы при такой длине выхлопных труб.
Все это очень сложно, и иногда к подобным решениям надо подходить с осторожностью, точно представляя, какого эффекта они позволят добиться. Интересно, последуют ли другие примеру Renault, поскольку эта команда всю компоновку шасси привязала к своей концепции. Если кто-то решит тоже вывести выхлопные трубы вперед, на решение задачи потребуется немало времени. И мне не кажется, что это наилучшее решение: лично я бы пошел другим путем, который в меньшей степени влиял бы на остальные части машины, тем более, что эффект от этого не столь велик.
Когда выхлопная система чересчур сложна, чаще всего ее создателям приходится искать компромиссы, подбирая характеристики работы двигателя, а также решая проблему отвода тепла: необходимо избежать риска возгорания корпуса машины.
Мы видели, что на тестах некоторые другие команды тоже испытывали свои решения. До сих пор неясно, чего пыталась добиться McLaren: похоже, в Уокинге попытались вывести выхлопные трубы в середине машины, чтобы они взаимодействовали с центральной частью диффузора.
Пока неясно, кто добился большего, Lotus Renault или Red Bull, и чья система эффективнее. Как мы видели на примере McLaren, после многочисленных проблем команда отказалась от новинки и вернулась к выхлопной системе стандартной конфигурации. Такова цена компромисса.
Но лично мне ближе всего путь Red Bull, поскольку, по-моему, он наиболее простой, и, возможно, наиболее эффективный…
Команды будут заниматься доводкой выхлопных систем в течение всего сезона, но эта работа будет проводиться в комплексе с модернизацией элементов аэродинамики. Как всегда, серьезное внимание будет уделяться передним крыльям, поскольку это одна из важнейших областей машины, и здесь по-прежнему остается какая-то свобода для маневра. Кроме того, будут совершенствоваться и управляемые задние крылья.
Но пока команды чувствуют перспективность работы с выхлопными системами, все это будет продолжаться. И если кому-то из них удается добиться заметного эффекта, значит, будут пытаться и остальные.
