Закрытые ноздри, плавники и кроличьи ушки. Технический обзор ГП Монако
Прижимная сила была и остается главным приоритетом для коллективов Формулы 1 на узких улочках Монако. Как в минувший уик-энд свои задачи решали команды – узнаем из технического обзора этапа от Крэга Скарборо, Джорджио Пиолы и Джейка Боксалл-Легга...
Трасса в Монако не похожа ни на один другой автодром из календаря Больших Призов, и серьезные пакеты новинок команды привозят сюда не так часто, поскольку на других трассах использовать их, скорее всего, не получится.
Так что здесь команды в основном ограничиваются незначительными техническими обновлениями, призванными улучшить стабильность шасси на разгоне. Если инженерам удается заставить переднюю часть машины легко и непринужденно входить в узкие повороты этой городской трассы без всяких признаков недостаточной поворачиваемости, значит, они не зря едят свой хлеб с маслом.
Сегодня мы посмотрим, кто какие решения привез в Монако для увеличения прижимной силы, и насколько успешно команды справились с этим домашним заданием.
Red Bull Racing
В австрийской команде впервые с 2017 года, когда было представлено решение с отверстием в наконечнике носового обтекателя, наглухо закрыли этот воздуховод.
Начиная с сезона-2012 правила в отношении конструкции носового обтекателя в его передней части менялись из года в год, и в Red Bull каждый раз находили какое-то свое уникальное решение.
В последний раз, когда правила в этой области изменились – в 2017 году, – коллектив выкатил шасси RB13 с инновационной концепцией, предусматривающей хорошо заметное отверстие в наконечнике обтекателя. С тех пор это стало неизменной и характерной особенностью машин австрийского концерна, и в Монако в этом году команда вдруг изменила себе, наглухо запечатав этот воздуховод.
Изначально отверстие в обтекателе было сделано для обхода ограничений в регламенте, предписывающих низкое расположение передней части шасси во избежание аварий с наскоком одной машины на другую.
Одновременно правила устанавливали минимальную площадь поперечного сечения в этой области, чтобы исключить возможность "прокалывания" машин впереди.
Все эти ограничения существенно затруднили прохождение воздушного потока в области пересечения носового обтекателя и переднего антикрыла, поскольку объемный нос просто вставал на пути воздуха.
Тогда в Red Bull пришли к решению сделать пирсинг носа своему шасси. Полученное отверстие позволяло остаться в пределах правил в отношении высоты и площади поперечного сечения конструкции, и при этом воздушный поток мог свободно проходить через открытую полость.
На представленной выше картинке видно, что отверстие (1) позволяет потоку воздуха (голубая линия) проходить сквозь обтекатель к выпускному отводу (2).
Цель такого решения состоит в исключении блокировки носовым обтекателем потока, исходящего от центральной секции переднего антикрыла. Более того, отверстие позволяет стабилизировать воздушный поток в передней части днища и препятствует созданию воздушной пробки под обтекателем, что в свою очередь повышает эффективность работы направляющих и боковых дефлекторов.
Единственной преградой для размещения отверстия в наконечнике носового обтекателя была оговорка в правилах о том, что эта область должна представлять собой единую секцию. Это дополнение было введено еще в 2009 году в ответ на сквозное отверстие в обтекателе на машине Ferrari 2008 года.
Чтобы обойти это правило, необходимо сделать так, чтобы полость не была пустой, то есть не просматривалась насквозь. Именно для этого в Red Bull прибегли к размещению в этой области специальной конструкции с параллельными лопастями (цифра 3 на рисунке выше) – с одной стороны, она не мешает прохождению воздушного потока, а с другой – препятствует сквозному просмотру через отверстие.
Посмотрим, окажется ли решение Red Bull закрыть эту область в наконечнике шасси единоразовым – только на Монако, или же они сохранят эту концепцию на остальных этапах, включая Монреаль.
Так или иначе, на узких улочках горного княжества такое решение помогло Максу Ферстаппену на протяжении всей гонки плотно преследовать Льюису Хэмилтона, а в поворотах шасси Red Bull смотрелось даже лучше.
Также на шасси RB15 в Монако появились характерные плавнички-направляющие на днище в районе боковых понтонов. Такое решение впервые было опробовано командой Ferrari в прошлом году, и уже на следующем этапе RBR привезла произведенные на 3D-принтере открылки и начала работу в этом направлении.
В этом году Скудерия увеличила количество направляющих в этой области днища, и в Red Bull также установили здесь четыре хорошо заметных плавника (красная стрелка на фото выше), которые работают вкупе с изогнутым профилем днища (желтая стрелка).
Это решение способствует удержанию воздушного потока под днищем, а часть воздуха при этом направляется назад и служит для создания эффекта отвода турбулентного потока, исходящего от передних колес, в сторону от шасси, чтобы повысить эффективность работы заднего диффузора и крыла.
В связи с серьезными ограничениями этого года на конструкцию переднего крыла боковая кромка днища стала одной из главных точек приложения усилий инженеров, поскольку эта область никак не регламентируется в отношении установки аэродинамических элементов – лишь бы они были не больше 5 сантиметров в высоту.
Таким образом, эти плавники на RB15 являются банальными генераторами завихрений, которые вкупе с загнутой кромкой днища усиливают турбулентность Y250 и способствуют отведению "грязного" воздуха подальше от задней части шасси.
В Монако как нигде необходимо вертеть рулем от упора до упора, и с этим были связаны определенные модификации в области передней подвески RB15. Такие же изменения были сделаны и на машинах Ferrari.
Речь идет о небольших вырезах в задней части рычагов подвески (на фото выше отмечены красными стрелками), сделанных во избежание трения внутренней части колеса об элементы подвески при повороте руля до упора.
Кстати, что касается Red Bull, то их сдвоенные рычаги подвески, которые мы описывали в наших прошлых обзорах, позволяют лучше справляться с такими критическими поворотами без блокировки внутреннего колеса. И в Монако мы видели, что Ферстаппен куда более комфортно проходил шпильку Loews в погоне за Хэмилтоном.
Renault
Сезон для команды Renault складывается не лучшим образом, а на лице Алена Проста всё чаще появляется выражение, с которым он обычно стоял в паддоке на заре 2000-х, когда у него была своя команда в Ф1.
Однако в Монако проявились первые признаки прогресса французской заводской команды. Во-первых, в Вири-Шатийоне, похоже, справились с проблемами с надежностью силовой установки, внеся изменения в шатун, соединяющий поршень с валом. Соответственно, ограничения на мощность двигателя, которые присутствовали на первых этапах сезона, оказались сняты.
Также инженеры команды снабдили носовой обтекатель шасси в Монако характерными крылышками по бокам от выпускного отверстия S-воздуховода, получившими название кроличьи ушки (на рисунке выше).
Подобные элементы опробовала команда Mercedes на второй неделе предсезонных тестов в Барселоне, да и для Renault они не в новинку – в далеком 2006 году они уже использовали подобные крылышки на своей чемпионской машине.
Эти открылки помогают сформировать профиль воздушного потока поверх элементов передней подвески и направить его вниз – к боковым понтонам. Также они создают дополнительный эффект всасывания в области выпускного отверстия S-воздуховода, что позволяет удерживать исходящий воздушный поток на верхней кромке обтекателя.
Да, направляя воздух вниз, эти крылышки создают определенную подъемную силу, но их вклад в создание общего прижима шасси перевешивает эти недостатки.
Измененное переднее антикрыло, впервые представленное в Испании, сохранилось и в Монако, но с несколькими изменениями.
Во-первых, изменилась геометрия внутренних окончаний рабочих плоскостей крыла (на фото выше цифра 2). Их кончики чуть поднялись вверх, не прилегая более вплотную к основной плоскости крыла. Именно в этой области создаются завихрения с именем собственным – Y250, которые проходят вдоль шасси по бокам и служат для отвода "грязного" воздуха от передних колес подальше от машины.
Подъем этих элементов крыла означает, что завихрения будут создаваться выше, а значит, и боковые дефлекторы будут отрабатывать их несколько иначе.
Также изменился профиль основной нижней плоскости крыла (цифра 3 на фото выше). Если раньше ступенька вверх следовала сразу за нейтральной секцией антикрыла, то теперь она переместилась ближе к торцевым пластинам. Таким образом, крыло стало располагаться ниже, что способствует созданию граунд-эффекта.
Стоит также отметить небольшое крылышко на торцевиках ближе к их задней кромке (цифра 4). В этом элементе располагается миниатюрный датчик температуры шин. У остальных команд также есть такие сенсоры, но они обычно размещаются в более громоздких корпусах из-за своей большей величины. В регламенте есть запрет на размещение дополнительных элементов на крыле, но при этом сделано исключение для датчиков температуры. Разумеется, команды размещают их так, чтобы без аэродинамического эффекта их присутствие не обошлось.
В Монако команда Renault продолжила эксперименты с Т-образным крылом, расположенным в задней части шасси.
Верхняя секция конструкции расположена под положительным углом для частичного создания прижимной силы вверху, тогда как нижняя двухконтурная секция обрабатывает воздушный поток, исходящий непосредственно от кожуха двигателя.
Соединяющие их боковые перемычки также изогнуты внутрь для минимизации создаваемого лобового сопротивления и сопутствующих завихрений.
Alfa Romeo
Команда Alfa Romeo, по всей видимости, украла один листик из инструкции по сборке шасси у Toro Rosso, и уже в Монако уголки торцевых пластин заднего антикрыла на их машине оказались загнуты внутрь (на рисунке выше красные стрелки) – точно как у коллектива из Фаэнцы.
Это делается в попытках максимально сместить набегающий поток воздуха к центральной оси и изменить его профиль при достижении заднего антикрыла, чтобы повысить его эффективность.
Поскольку верхняя секция торцевиков, согласно действующему регламенту, должна быть единой и неразрывной, командам приходится прибегать к таким хитрым решениям.
Haas
В Монако команда Haas в помощь к заднему антикрылу, выставленному на максимальный угол атаки, отрядила дополнительный аэродинамический элемент в разрезе между подпорками крыла (цифра 1 на фото выше), а также Т-образное крыло любопытной формы (цифра 2).
Перемычка между пилонами располагается ровно в том месте, где регламентом это допускается, и выполняет сугубо аэродинамическую функцию. По сути, это аналог прежнего "сиденья для обезьянки", которое попало под запрет. Это крылышко служит для формирования профиля воздушного потока перед задним антикрылом.
Новое Т-образное крыло, состоящее из трех плоскостей, стало существенно больше по габаритам, и прижимная сила, создаваемая им, также выросла.
В Монако к машинам можно подобраться ближе, чем обычно, и разглядеть даже мелкие детали. Присмотритесь к фотографии выше – цифрой 3 на ней отмечен масляный клапан – одинаковый для всех шасси с двигателем Ferrari. Он был перемещен в этом году и располагается под выхлопной трубой, тогда как ранее выглядывал из-под заднего фонаря, был значительно больше по размерам и источал большое количество паров масла. Теперь масляных испарений стало куда меньше.
Такая трансформация произошла в связи с запретом FIA на сжигание масла вместе с топливом, чем славилась Ferrari. Теперь же масляный клапан на их машинах не отличается от остальных.
Racing Point
Следуя главной аэродинамической заповеди «чем больше, тем лучше», команда Racing Point привезла в Монако Т-образное крыло, разросшееся до четырех элементов.
Таким образом, в очень небольшом пространстве, разрешенном для расположения аэродинамических элементов, инженеры коллектива умудрились разместить сразу два двойных каскада.
Все эти крылышки служат для создания дополнительной прижимной силы, а не для формирования профиля воздушного потока, поступающего на заднее антикрыло.
Конечно, эти элементы создают и приличное лобовое сопротивление, но в Монако выгода от получения лишнего прижима обычно с лихвой перекрывает потери от создания дополнительных преград для воздушного потока.
Перевел и адаптировал материал: Александр Гинько
Источники:
https://www.autosport.com/f1/feature/9174/piola-how-teams-chased-downforce-for-monaco-demands
https://www.racefans.net/2019/05/24/analysis-whats-going-on-up-red-bulls-nose/
https://www.racefans.net/2019/05/25/analysis-the-hunt-for-downforce-in-f1s-close-midfield/
https://www.autosport.com/f1/feature/9163/piola-on-the-2019-monaco-tech-specials
