И лучший мотор не требуется.
«Как «Ф-1» против «Ф-2» – так на обгоны Макса Ферстаппена на прямых во время Гран-при Саудовской Аравии отреагировал комментатор Sky Sports F1 Дэвид Крофт. И правда: действующий чемпион без малейших проблем пронесся мимо «Мерседесов» и «Астон Мартин» Фернандо Алонсо, словно гонял в классе повыше.
«Я еще никогда не видел настолько быстрой машины «Формулы-1», – отреагировал после финиша Льюис Хэмилтон. – Думаю, это самая быстрая машина «Ф-1» из тех, что я видел, в особенности если сравниваться с остальными командами.
Макс сегодня проехал мимо меня просто на огромной скорости. Я даже не пытался его как-то заблокировать, помешать, настолько велика была разница в скорости».
И правда: разница в моменте – 33 км/ч, выглядело без шансов:
«Как будто в болид Ферстаппена залили ракетное топливо» (с) Дэвид Крофт.
Но при этом у «Ред Булл» даже не лучший мотор!
«В целом самым мощным двигателем располагает «Феррари», – высказался советник чемпионов «Гельмут Марко. – Затем идет «Хонда», а затем, почти на таком же уровне, «Мерседес». Замыкает рейтинг «Рено».
Как же у «Ред Булл» это получается?
Вот отличный график топ-4 болидов современной «Ф-1» по наивысшей зафиксированной скорости на прямых – с DRS и без него (замеры GPS с официального сайта чемпионата).
RB19 в принципе быстрее всех, дальше «Феррари», а затем «Мерседес» и «Астон Мартин». Просто дело не в моторе, а в эффективности шасси и аэрообвеса – «Ред Булл» здесь рвет пелотон с огромным отрывом, потому и побеждает:
Мощь «Ред Булл» в Аравии – выставка его главной силы. Ведь этот трек – ультратест для эффективности болида «Ф-1»
Однако и с DRS преимущество только растет, хотя это механическая система, жестко ограниченная правилами! Например, есть и более масштабное сравнение каждого разгона путем сопоставлений ускорения при заданной скорости с DRS и без нее (с учетом влияния слипстрима – эффект от него усреднялся).
В процессе этого исследования инженер-механик в динамике автомобилей рассчитал: у «Ред Булл» крыло действительно снимает 31,5% лобового сопротивления, у «Феррари» – 28,3%, а у «Мерседеса» – всего 23,8%.
Разница уже не такая большая, да? Особенно если учесть, что «Хаас» показывает те же 31,5%, и неподалеку даже аутсайдерский «Уильямс» (30,4%).
Никакого читерства – только классная работа с деталями и концепцией машины. Ее наглядно раскрыл на страницах The Race бывший технический директор «Ягуара», «Стюарта» и «Джордана» Гэри Андерсон:
Прорезь одинакова для всех – 85 мм, если хоть немного больше – дисквалификация. Так что весь выигрыш может заключаться только в конструкции крыла и взаимодействии потоков с остальным обвесом.
Красный круг указывает на фундаментальную разность между решениями всех топ-команд: у «Ред Булл» форма самая аккуратная и продуманная с точки зрения аэродинамики, ведь каждый выступающий миллиметр создает завихрения и вместе с ними «неснижаемое» лобовое сопротивление.
Синие стрелочки – ширина боковых граней крыла, которые даже при открытии крыла остаются на своем месте и тоже генерируют лобовое сопротивление. Зеленая стрелка – разделитель слотов на антикрыле, он тоже мешает потоку при открытии DRS – и лишь на болиде «Ред Булл» его нет.
Зачем же «Феррари» и «Мерседесу» нужны такие детали? Во-первых, из-за прижимной силы: лобовое сопротивление вместе с вихрями «догружает» машину сзади самым гарантированным образом. Команды «Ф-1» обычно прибегают к таким инструментам, если не могут выжать еще чуть-чуть аэродинамического сцепления из других частей обвеса.
А еще – сложность такой реализации. «Ред Булл» использует крайне рискованное решение – из-за него у болидов Ферстаппена трескались и болтались пластины и в 2022-м, и в 2021-м. Спроектировать ее на компьютере – одно, а суметь произвести с нужным уровнем крепости и совместить с остальным пакетом – совсем другое (особенно с учетом предыдущего пункта).
Еще одна грань совершенства «Ред Булл» – «Двойной DRS»
Однако решение «Ред Булл» еще умнее и продвинутее – оно работает как бы на двух этажах: и на уровне самого антикрыла, и под ним, на уровне «лучевого крыла». Вот тут:
На RB19 – самая агрессивная верхняя пластина во всем пелотоне, и она неспроста выставлена именно так. Дело в перенаправлении воздуха под крыло: когда DRS закрыт, поток распределяется вверх (так генерируется лобовое сопротивление и прижимная сила на самой пластине) и вниз – в точности на «лучевое крыло». Оно ловит его как парус и добирает прижимную силу, а потому чем больше площадь и уклон – тем выше эффективность.
А еще спущенный вниз поток отсекается и перенаправляется «лучевым крылом», и поток из-под днища вырывается без возмущений – растет и эффективность диффузора, «присасывающего» машину к трассе.
Но когда пластина открывается, воздух перестает поступать вниз и «запечатывать» все этажи. Каждое крылышко продувается – выходит эффект «двойного DRS»:
И вариант для Аравии только подчеркивает силы и слабости каждой машины:
«Ред Булл» отлично управляется с одним агрессивным, а «Феррари» и «Мерседес» ищут баланс между лобовым сопротивлением и скоростью через две пластины разных размеров и уклонов.
Теоретически подход «Ред Булл» может резко снимать много загрузки с задней части машины при открытии DRS – однако речь идет о самых быстрых прямых, потому изменение баланса не так сильно беспокоит пилотов. При нажатии на педаль тормоза крыло закрывается, а машина кинетически наклоняется вперед, получая даже больше преимуществ при замедлении.
Также вариант RB19 потенциально совершеннее с точки зрения центра тяжести и общей балансировки: масса деталей больше смещена вниз и загружает именно заднюю ось. А на прямых и при активации DRS разница очевидна: если обычное крыло как у «Мерседеса» дает +17 км/ч, то «Ред Булл» выходит сильно за 20 км/ч и лишь расширяет разбежку в скоростях.
«Мерседес» и «Феррари» (пока) не могут повторить идеи «Ред Булл» из-за концепции машин
У алой SF-23 слишком широкие понтоны «выдавливают» воздух за задние колеса – активность потока в районе «бутылочного горлышка» моторного отсека у них в принципе ниже. Потому у Скудерии почти такой же мощный DRS, но менее эффективное шасси в целом и больше проблем с балансировкой.
«Мерседес» же как раз пошел похожим на «Ред Булл» путем при доработке W14 из прошлогоднего W13 с перебором лобового сопротивления, но, видимо, восьмикратным чемпионам пока не хватает прижимной силы для более экстремальных подходов.
Следовательно, у Ферстаппена и RB19 сохранится преимущество на длинных скоростных трассах. Сражаться с ними колесо в колесо даже при сравнительно равном темпе на круге будет адски сложно – если соперники не обойдут ограничения своих машин соответствующим пакетом новых деталей, конечно. Но вряд ли такие радикальные и сложные изменения можно быстро провернуть в условиях потолка расходов и ограничения на работу в аэротрубе.