В спорте, особенно столь технологически продвинутом, как гоночные соревнования, победителя от проигравшего зачастую отделяют доли секунд. При всем уважении к великим гонщикам Формулы -1, нельзя не признать очевидного: даже самый гениальный спортсмен не сможет победить на трассе, если его машина «не едет» или же уступает соперникам в аэродинамике. И понятно, что характеристики двигателя имеют ключевое значение. Именно поэтому ситуация с новыми регулирующими требованиями к «сердцу» любого гоночного болида Ф-1 вызывает столь ожесточенные споры и пристальное внимание со стороны фанатов соревнований и экспертного сообщества.
А что случилось?
Попытки вытащить из машины все возможное, при этом не нарушая нормы, предъявляемые федерацией и судьями к болиду, были всегда. Из успешных можно назвать
- хитрое решение компании Benetton по обходу системы контроля тяги, разработанное в 1994 году;
- двойной диффузор от Brawn GP, представленный в 2009 году;
- крылья болидов команды Red Bull, которые в 2010 году демонстрировали невероятную жесткость конструкции во время статических испытаний на нагрузку, но во время заездов изгибались на высоких скоростях;
- двухосное рулевое управление Mercedes, позволяющее пилотам точно настраивать развал-схождение передних колес буквально на ходу
Все перечисленные выше решения формально не нарушали технические требования к болидам Ф-1, но невероятно эффективно использовали неточности формулировок и обходные лазейки норм FIA. И новая история про 3D поршни продолжают эту традицию.
С 18:1 на 16:1
Эти цифры обозначают изменение максимально допустимой степени сжатия. Чем больше сжатие — тем мощнее машина, но при этом, понятное дело, также увеличивается температура двигателя, его сложность и нагрузка на детали. Создать движки, которые выживали бы при таком стрессе, по плечу только старинным корифеям Ф-1, и потому было решено понизить максимальное число компрессии до 16:1 для того, чтобы уровнять шансы и дать возможность новым командам соревноваться на равных с бывалыми чемпионами. Но, кажется, получилось слегка наоборот.
Лазейка
Ее обнаружили ребята из Mercedes и Red Bull. И в принципе вся эта история очень похожа на тот самый «финт ушами», который продемонстрировали конструкторы Red Bull в 2010 году «с не очень чтобы жесткими крыльями». Дело в том, что FIA объявила, что замеры компрессии будут производиться на фактически холодном двигателе.
А именно:
- максимальная степень сжатия с поршнем в самой нижней точке
- минимальная степень сжатия с поршнем в самой верхней точке
И все бы хорошо, но физика подсказывает нам, что одни и те же части движка при «комнатной температуре» и под серьезной нагрузкой и высоких температурах рабочего цикла различаются по своему размеру. А это значит, что при достижении высоких оборотов поршни будут расширятся, а шатуны растягиваться, таким образом незначительно, но все же изменяя силу сжатия. Ребята из Mercedes и Red Bull собираются использовать лазейку оставленную FIA, чтобы создать для своих машин и гонщиков выигрышные условия.
3D поршни
Индустрия Ф-1 лишь немногим уступает космической. И если еще не так чтобы очень давно поршни для движков болидов «ковались» из самых прочных и износостойких стальных заготовок, то сегодня «в моде» адаптивное производство с использованием 3D-печати и применением высокоточных мощных лазеров. Таким образом конструкторам удается инкорпорировать комплексные движущиеся части двигателя в его остающиеся неподвижными элементы, при этом получая контроль над архитектурой поршня. Иными словами, ребята из Mercedes и Red Bull создали ситуацию, при которой тепло, выделяемое при сгорании топлива, направляется в определенные точки поршня, вызывая более эффективное расширение, чем если бы он был выточен из цельного блока. И таким образом обе «конюшни» получают двигатели, которые формально проходят тестирование на соответствие новым требованиям компрессии и одновременно получают преимущество за счет более высокого сжатия во время гонок, когда двигатели «раскачиваются» до высоких температур.
И что в итоге?
Вообще говоря, может сложиться ситуация, при которой в новом соревновательном сезоне, стартующем восьмого марта, болиды Mercedes и Red Bull либо получат изначальное преимущество перед соперниками, либо же в принципе не смогут участвовать в гонках. Как уже говорилось в самом начале публикации, победу от поражения в Ф-1 отделяют доли секунды. Несколько «лишних» лошадиных сил могут оказаться очень кстати. И потому другие именитые участники соревнований Ф-1 — Ferrari, Audi и Honda — уже написали письмо FIA, в котором выражают обеспокоенность необъективным характером борьбы за победу в предстоящем сезоне и предлагают пересмотреть метод замера компрессии. То есть проверять технические значения на «горячем» двигателе, работающим под серьезной нагрузкой. Однако эксперты полагают, что времени до начала соревнований осталось слишком мало, чтобы новые решения, даже если они и будут приняты FIA, начали применяться в ближайших заездах.