Форум истории автоспорта > История
1986 год
Сергей Сербин:
"Обзор событий мирового автоспорта",
http://f1-subscribe.narod.ru/ и
http://subscribe.ru/archive/sport.auto.allofautosport/
Владимир Коваленко:
Фоторассказ о Гран-при Венгрии 1986 - First (?) Hungarian Grand Prix от Аэроги.
Владимир Коваленко:
Я наконец-то обнаружил среди своих бумаг затерянную статью Льва Шугурова, опубликованную в журнале "Наука и жизнь" в 1987 году. Возможно, это было даже в конце 1986 года - я просто вырвал из журнала страницысо статьёй и не подписал их. В любом случае, эта статья стала лично для меня одним из ряда откровений (репортажей в "Советском спорте" и "За рулём"). Если предыдущие публикации рассказывали больше о событийной стороне "Формулы-1", то после этой стало понятно, что это такое с технической точки зрения.
АВТОСАЛОН
ФОРМУЛА
«Гонки улучшают породу автомобиля». Этот афоризм, кажется, пустил в обиход лет 90 назад известный автомобильный журналист Шарль Фару. Действительно, на протяжении столетней истории развития автомобиля состязания, спорт всегда являлись важным стимулом технического прогресса. Много позже, в 1941 году, Вильгельм Вильгельмович Бакман, автор многих книг, посвященных гоночным автомобилям, свой обзор их технической эволюции начал с такого красноречивого определения: «Гоночный автомобиль всегда являлся воплощением прогрессивной технической мысли. Он предопределял дальнейший ход изменения конструкции нормального автомобиля. Сравнивая техническую характеристику современного легкового автомобиля с характеристикой гоночных автомобилей 1910—1914 годов, нетрудно убедиться в их тождественности по целому ряду пунктов... Таким образом, с точки зрения довоенного автомобилиста современные стандартные автомобили обладают качествами гоночной машины. Точно так же в современных гоночных автомобилях мы можем видеть некоторые свойства будущих нормальных конструкций».
Эти слова как нельзя лучше применимы к гоночным автомобилям формулы 1, которые всегда были в авангарде автомобильной техники. На этих самых сложных, самых дорогих и самых быстроходных машинах ежегодно начиная с 1950 года разыгрывается первенство мира по кольцевым автогонкам. Шестнадцать гонок в году, каждая протяженностью около 300 километров, причем эта дистанция складывается из 80 или 100 кругов, которые участники проходят по специально построенной трассе с многочисленными сложными поворотами.
Все участвующие в первенстве мира гоночные автомобили должны по конструкции соответствовать определенным техническим условиям. Например, рабочий объем двигателя должен быть не больше 1500 см3, масса незаправленного автомобиля не менее 540 кг, запас топлива не более 195 литров, размеры заднего антикрыла не более чем 80 X 60 см и так далее на многих страницах. Весь этот перечень четко сформулированных ограничений для высшего (№ 1) класса гоночных автомобилей называется лаконично «формулой 1». Так же именуются и машины, соответствующие этим требованиям.
Первенство мира на автомобилях формулы 1, помимо соперничества в чисто спортивном смысле, является также борьбой технических идей. И поскольку за ними стоят дорогостоящие исследования и эксперименты, они требуют немалых средств, для компенсации которых нужна солидная коммерческая деятельность. Это означает, что существование и перспектива развития низких одноместных машин, способных на прямых участках дороги развивать скорости до 350 километров в час, зависят от того, сколько денег будет вложено в их реализацию. О масштабах средств, вкладываемых в постройку и эксплуатацию таких автомобилей, можно судить по такому факту. Проектирование, постройка, доводка новой гоночной модели формулы 1, участие в 16 гонках первенства мира двумя автомобилями требуют годовых затрат около 15—20 миллионов долларов. По оценкам американской печати, в такую сумму обходятся 15 новейших реактивных истребителей.
По уровню технологии, насыщенности электроникой, точности изготовления и потребности в сложном обслуживающем оборудовании современные гоночные автомобили формулы 1 близки к истребителям.
Возьмем двигатели. Они должны обеспечить автомобилям формулы 1 максимально возможные мощности. Чтобы добиться этого, надо ввести в цилиндры за единицу времени как можно большее количество горючей смеси. Подбор формы впускных каналов и камеры сгорания, фаз газораспределения, применение четырех клапанов на цилиндр — вот способы решения этой задачи. Кроме того, сегодня все двигатели этих машин оснащены установкой турбонаддува. Отработавшие газы приводят во вращение миниатюрную газовую турбину, связанную с центробежным компрессором, который нагнетает в цилиндры горючую смесь под избыточным давлением в 2,5—3,5 бар. Таким образом в цилиндры двигателя буквально «насильно вталкиваются» топливо и окислитель (воздух). В результате в двигатель поступает за единицу времени очень большой поток энергии, содержащейся в топливе, и удается снять мощность от 710 до 900 л. с. при 11—13 тысячах оборотов в минуту.
Одновременно столь форсированный по рабочему процессу двигатель требует интенсивного отвода тепла. Так, через объемистые радиаторы, размещенные вдоль бортов автомобиля, все 15 или 20 литров воды, содержащиеся в системе охлаждения, проходят за 1,5 секунды. И все же тепловой поток через детали двигателя столь велик, что они постоянно работают на пределе своих температурных возможностей.
Электронная система с бортовым компьютером тысячу раз в секунду соотносит тепловую нагрузку двигателя с давлением наддува, давлением и влажностью воздуха, составом горючей смеси, нагрузкой на двигатель и частотой его вращения и вносит поправки в команды, которые гонщик подает двигателю, нажимая на педаль газа. Гонщик в процессе соревнований может регулировать давление наддува. Так двигатели БМВ, которые используются на машинах «Брэбхэм», «Эрроус», «Бенеттон», при давлении наддува 3,9 бар развивает мощность 920 л. с. При этом их ресурс работы составляет около двух часов — время, достаточное для участия в одной гонке чемпионата мира. Можно поднять давление наддува до 4,5 бар. При этом мощность возрастет до 1220 л. с., а ресурс сократится до 15 минут.
Безусловно, столь высокая мощность достигается дорогой ценой — автомобили с такими двигателями расходуют около 70 литров топлива на 100 километров. А один из параграфов формулы 1 ограничивает емкость баков 195 литрами при дистанции около 300 километров. Таким образом, в ходе гонки спортсмен варьирует режимы работы двигателя, находя наивыгоднейшее сочетание давления наддува, а следовательно, мощности и экономности, с ресурсом двигателя. В ходе гонок ЭВМ, установленная в ремонтных боксах в зоне старта — финиша, постоянно, на основе сигналов от датчиков, которые смонтированы на автомобиле, делает нужные подсчеты и оптимальные данные сообщает гонщику.
Масса автомобиля формулы 1 с полной заправкой (195 литров топлива) составляет 800—820 килограммов. При мощности двигателя 800—900 л. с. разгон с места до 100 километров в час занимает около 3,5 секунды, а до 200 километров в час — около 7,2 секунды. Для сравнения: ВАЗ-2105 разгоняется до 100 километров в час за 19 секунд. При резком трогании с места при старте гонщики испытывают значительные перегрузки под воздействием ускорения равного «g» величине земного притяжения. На поворотах же боковые ускорения могут превышать величину «2g». Под его воздействием наблюдаются случаи кратковременной потери гонщиками зрения из-за резкого отлива крови в сосудах глаз.
Чтобы реализовать столь высокую мощность по сцеплению шин с дорогой, гоночные автомобили формулы 1 оснащаются покрышками очень большого размера (шириной 456 мм и диаметром 660 мм) из очень мягкой резиновой смеси. Такие шины обеспечивают наилучшее сцепление с дорогой, лишь когда они нагреты до температуры 95—100 градусов. Долговечность покрышек невелика, и в ходе 300-километровой гонки приходится раз или два их заменять. Хорошо натренированная бригада механиков сменяет все четыре колеса за 7—8 секунд.
Но, спрашивается, как покрышки могут обеспечить на повороте движение автомобиля с боковым ускорением «2g»? Ведь их коэффициент сцепления не может быть более единицы и, следовательно, допускает езду с боковым ускорением не более «g». Секрет заключается в конструкции кузовов. Они оснащены аэродинамическими плоскостями, имеющими профиль перевернутого самолетного крыла. Эти плоскости, называемые также «антикрыльями», создают значительную силу, которая прижимает автомобиль к дороге. Тем самым увеличивается нагрузка на колеса и их сцепление с дорогой. Кроме того, отверстия для отвода воздуха от радиаторов, кромки и поверхности кузова расположены так, чтобы под днищем автомобиля создавалось значительное разрежение. Оно способствует тому, чтобы автомобиль дополнительно как бы «присасывался» к дороге. Здесь уместно отметить, что у наиболее удачных моделей, например, «Вильямс-ФВ11», суммарная аэродинамическая прижимающая сила в 2,4 раза больше, чем сила сопротивления воздуха.
Но для быстрого преодоления поворотов мало иметь высокое сцепление шин с дорогой. Необходимо, чтобы в зависимости от характера трассы было подобрано наивыгоднейшее сочетание жесткости пружин в подвеске колес, сопротивления амортизаторов и стабилизаторов поперечной устойчивости. Настройка подвески на большинстве машин формулы 1 производится механиками в ходе тренировок на основе данных, которые определяет ЭВМ.
У автомобилей «Лотос» работа подвески управляется бортовым компьютером и задается исполнительными гидроцилиндрами непосредственно при движении машины. Программу же составляет инженер-программист гоночной команды на месте соревнований.
Немаловажное значение имеет и снижение массы автомобилей. Их обтекатели и несущие корпуса изготовляются из углепластика, колеса и картеры двигателя и трансмиссии — из электрона, многие детали подвески колес — из титана. На гоночных машинах «Вильямc» материалом полуосей служит сверхпрочный сплав, который вчетверо дороже титана.
Возможно, что сегодня не всt технические и технологические решения, примененные на автомобилях формулы 1, могут быть механически перенесены на серийные модели. Но, будучи авангардными решениями, они служат делу технического прогресса и в перспективе в той или иной форме найдут применение на легковых машинах повседневного пользования.
Инженер Л. ШУГУРОВ.
«Брэбхэм-ВТ55» (Англия). Эта модель в начале 1986 года была названа новым «супероружием» в борьбе за мировое первенство (машины «Брэбхэм» выигрывали его в 1966, 1967, 1981 и 1983 годах), но она оказалась недостаточно доведенной. Автомобиль «Брэбхэм-ВТ55» оснащен четырехцилиндровым двигателем БМВ рабочим объемом 1499 см3 и мощностью 900 л. с. (660 кВт) при 11000 оборотов в минуту для гонок и 1050 л. с. (772 кВт) — для тренировок. Масса блока цилиндров — 170 кг. Благодаря полулежачему расположению гонщика и наклоненному влево на 72 градуса мотору высота машины невелика — 0,65 м. Наибольшая скорость — 313 километров в час. Проектирование машины потребовало 117 тысяч человеко-часов.
«Вильямс-FW11» (Англия). На автомобилях «Вильямс» одержаны победы на чемпионатах мира 1980 и 1982 годов. В 1986 году модель «FW11» — одна из наиболее удачных. Она оснащена четырехцилиндровым мотором «Хонда» с турбонаддувом, керамическими поршнями и гильзами цилиндров. Этот двигатель, как и двигатель БМВ, имеет не алюминиевый или магниевый, а чугунный блок цилиндров, менее склонный к тепловым деформациям. При рабочем объеме 1490 см его мощность в гонке — 900 л. с. (660 кВт). Кроме несущего кузова, на «FW11» из углепластика изготовлены диски тормозов (каждый такой диск на 5,5 килограмма легче чугунного).
«Лижье-JS27» (Франция). Запас топлива 195 литров. Его расход в данный момент и оставшееся количество контролирует бортовой микрокомпьютер и постоянно указывает его на двух датчиках щитка приборов. Двигатель «Рено» имеет шесть цилиндров (рабочий объем 1492 см3), два турбонагнетателя. Его мощность на тренировках — 950 л. с. (660 кВт), в гонке — 800 л. с. (590 кВт). Клапанные пружины заменены пневмоцилиндрами со сжатым азотом, что позволяет без поломок работать при 13000 оборотов в минуту.
«Лотос-98Т» (Англия). Завод-пионер применения для машин формулы 1 несущих кузовов типа «монокок» (1963 г.), привода на все колеса и газотурбинного двигателя (1972 г.), использования концепции автомобиль-антикрыло (1977 г.). На модели «98Т» параметры измеряются с помощью бортовой ЭВМ применительно к характеру трассы. Двигатель шестицилиндровый, фирмы «Рено» с рабочим объемом 1492 см3 и мощностью от 800 до 950 л. с. (от 590 до 660 кВт) при 13000 оборотов в минуту. На «Лотосах» выиграны первенства мира в 1963, 1965, 1968, 1970, 1972 и 1978 годах.
«Мак-Ларен-МР4/2С» (Англия). Один из лучших гоночных автомобилей последних лет. На машинах этой марки выиграны чемпионаты мира в 1974, 1976, 1984, 1985, 1986 гг. Эти машины оснащены V-образными шестицилиндровыми двигателями «ТАГ-Порше» рабочим объемом 1498 см3 и мощностью 900 л. с. (660 кВт) в гонке и до 1270 л. с. (935 кВт) на тренировках при 11 000 оборотов в минуту. Масса двигателя 150 килограммов. Управление системой подачи топлива и зажиганием — от бортовой ЭВМ. Турбонагнетатель подает горючую смесь в цилиндры под давлением от 3,9 до 4,5 бар. В ходе соревнований гонщик имеет возможность изменять давление наддува.
«Минарди-М186» (Италия). Новая марка гоночных автомобилей. В 1985 году первая машина «Минарди» формулы 1 экспонировалась в Москве на международной выставке... спортивной одежды. Модель «М186» по конструкции следует традициям формулы 1, ее масса (без гонщика и топлива) точно соответствует предписанному лимиту — 540 килограммов. Двигатель — «Мотори Модерни» — V-образныЙ, шестицилиндровый, рабочим объемом 1499 см3. Его мощность пока отстает от общего уровня и составляет всего 720 л. с. (530 кВт), позволяя, однако, развивать скорость до 300 километров в час. Новый силовой агрегат был спроектирован и построен за 5 месяцев, а еще через два месяца опробован на гонках.
«Оселла-FA-IH» (Италия). Подобно многим другим моделям формулы 1 «Оселла» оснащена независимой подвесной всех колес. Пружины и амортизаторы убраны внутрь кузова, чтобы не нарушать обтекания кузова потоком воздуха. Между рычагами подвески колес и пружинами установлен одно-или двухзвенный механизм, изменяющий пропорционально ходу колеса жесткость подвески. Двигатель — «Мотори Модерни».
«Тиррел-015» (Англия). На автомобилях этой марки выиграны первенства мира в 1971 и 1973 годах. В 1973 году на «Тиррел-П34» впервые применены четыре управляемых колеса малого размера. Среди машин формулы 1 эта модель не является исключением: каждое ее колесо крепится центральной гайкой, и в ходе соревнований бригада тренированных механиков заменяет четыре колеса с шинами за 7—8 секунд. Проем в кузове для гонщика довольно тесен (ширина — 0,31 м, длина — 0,48 м), а сам отсек водителя рассчитан на человека очень компактного телосложения. Руль для поворота колес от упора до упора требует 1,75 оборота. Уровень шума в отсеке гонщика — 118 дБА. Двигатель — «Рено» мощностью от 800 до 950 л. с. (от 590 до 660 кВт).
«Тоулмен-Б186» (Англия). Как и у подавляющего большинства машин формулы 1, у этой модели отношение колесной базы н ширине колеи составляет 1,56. Ширина передних шин — 0,25 м, задних — 0,38 м. Поток охлаждающего воздуха, выходящий вверх от двух размещенных по бортам радиаторов, создает под днищем кузова разрежение. Двигатель — четырехцилиндровый БМВ, рабочим объемом 1499 см3 и мощностью 900 л. с. (660 кВт) в гонке и 1000 л. с. (736 кВт) на тренировках.
«Феррари-F186» (Италия). Два года назад завод отказался от несущего дюралюминиевого кузова в пользу корпуса из углепластика, а также новых материалов — кевлара и борона. Весной 1986 года во время соревнований один из автомобилей с таким кузовом потерпел тяжелую аварию, во время которой машина испытала двадцатикратную перегрузку. Структура кузова разрушилась, поглотив энергию удара, а гонщик отделался лишь ушибами. На машине установлен V-образный шестицилиндровый двигатель «Феррари» с четырьмя турбонагнетателями, впрыском топлива и воды. При рабочем объеме 1496 см3 он развивает мощность 880 л. с. (650 кВт) при 11 000 оборотов в минуту для гонок и 1200 л. с. (880 кВт) для тренировок.
«Цакспид-861» (ФРГ). Новая марка гоночных автомобилей, конструкция которых базируется не только на собственном шасси, но и на силовом агрегате, созданном специалистами «Цакспид». Этот четырехцилиндровый двигатель рабочим объемом 1495 см3 развивает мощность 705 л. с. (520 кВт) при давлении наддува всего 2,6 бар. «Цакспид» имеет типичную для современных машин формулы 1 компоновку: отсек гонщика значительно смещен вперед, за ним размещаются топливный бак на 195 литров, далее двигатель и трансмиссия.
«Эрроус-А9» (Англия). На автомобилях этой марки, как и на других машинах формулы 1, широко используются достижения аэродинамики. Форма задней части кузова подобрана так, чтобы не создавать завихрений обтекающего ее потока воздуха и направлять его на смонтированное в зоне задних колес антикрыло. Оно, как и переднее антикрыло, создает дополнительную вертикальную нагрузку на колеса, обеспечивая хорошее их сцепление с дорогой. «Эрроус-А9» оснащен двигателем БМВ мощностью 900 л. с. (660 кВт).
"Наука и жизнь"
Александр Готвянский:
А ошибок в тексте куча, что интересно с т. зрения появления Ф1 у нас
Алексей Рогачев:
Это номер 1 за 1987 год. В одиннадцатом за 1989 год была еще одна статья Шугурова про формулу 1, на этот раз не только с тогдашними автомобилями, но и с историческими.
Навигация
Перейти к полной версии