Мотор+подвеска+антикрыло=🚀
Льюис Хэмилтон без шуток порвал пелотон на Гран-при Сан-Паулу: после старта последним в спринте после дисквалификации он совершил 16 обгонов за 24 круга и приехал на финиш пятым, а в гонке начал 10-м (из-за штрафа за установку нового мотора) и уже к десятому кругу выбрался в топ-3, а вскоре и вовсе прессинговал Ферстаппена в битве за победу. Суммарно на его счету не меньше двух дюжин обгонов, да и чистый темп семикратного чемпиона просто поразил – он выиграл классическую квалификацию с преимуществом в 0,35 секунды – невыразимо много на короткой трассе.
И нарезка маневров Льюиса по-настоящему завораживает: лидер «Мерседеса» разносит словно на уровне «новичок» в F1 2021. Абсолютно без шансов – словно у всех вдруг в секунду оказались легендарные GP2 Engine (c).
P20 👉👉👉 P5@LewisHamilton put on an overtaking show on Saturday!#BrazilGP 🇧🇷 #F1Sprint pic.twitter.com/erH6WjvMIi
— Formula 1 (@F1) November 13, 2021
Выдающийся Гран-при Хэмилтона: десятки обгонов, трюки из «овалов», два объезда Ферстаппена. Хотя Макс выдавливал его с трека
«Очевидно, свежий мотор особенно влияет на скорость, – удивлялся советник «Ред Булл» Гельмут Марко после финиша. – В последние годы такого мотора у «Мерседеса» не было. Невероятно! Мы просто не могли противостоять. Хэмилтон каждый раз нас догонял на прямых.
Мы в недоумении и уже обратились к инженерам «Хонды»: хотелось бы знать, как сделать такое. С помощью мотора «Хонды» мы не способны компенсировать дефицит. Новый ДВС даст нам 3-5 кВт (4-7 лошадиных сил), а в случае Хэмилтона мы говорим совсем о других цифрах – думаю, это все 15 кВт (20 л.с.). Поэтому он и летит.
И это относится только к установке Хэмилтона – все остальные работают в обычном режиме. «Мерседес» создал шедевр-ракету на решающей стадии. Когда мы сражались с Боттасом, его мотор работал как обычно. Если ситуация не изменится, ситуация в чемпионате перестанет выглядеть оптимистично. Боюсь, к последней гонке титул станет вопросом надежды».
Практически у каждого наблюдавшего за прорывом Льюиса точно хоть за за 95 бразильских кругов возник вопрос: «а его машина точно легальна? Почему она так всех рвет?» И мы собрали все, что только известно о главных факторах скорости «Мерседеса».
Новый мотор в максимально агрессивных настройках
В современной «Ф-1» регламентом допускается использование трех двигателей внутреннего сгорания на сезон – и каждый из агрегатов рассчитан примерно на 7000 км. Сейчас же чемпионат проходит последнюю четверть (с Бразилией до финала оставалось всего 4 Гран-при) – и потому практически у каждой команды последняя доступная силовая установка в теории находится как минимум на экваторе жизненного цикла. Разница в мощности у всех производителей неоднородная: «Хонда» для трасс вроде «Интерлагоса» оценивает падение в скорости примерно в 0,1 секунды относительно новых моторов, у «Мерседеса» же гандикап заметнее – 0,2 секунды с круга. Потому разница между абсолютно свежим ДВС и изношенным – разительная.
К тому же существует и целый набор используемых режимов – от максимально агрессивных и мощных до щадящих и экономичных. С накатом доступные границы пиковой производительности снижаются – а с августа 2020-го команды больше не могут переключаться между несколькими схемами работы. Именно тогда ФИА запретила квалификационные режимы и предписала ездить весь уик-энд на одних настройках – потому при подготовке мотора к Гран-при командам приходится заранее просчитывать баланс между желаемой мощностью и оставшимся в установке ресурсом.
Естественно, более старые моторы теоретически могут выдержать круг-другой в более агрессивных режимах, но включать их на всю гонку – слишком рискованно, и потому многие команды предпочитают слегка перестраховываться.
У «Мерседеса» же со свежей установкой обратная ситуация – при полной уверенности в надежности немцы могут врубить тот самый легендарный (и уже полузабытый) «режим вечеринки» хоть на всю сотню кругов. Тогда и разница в скорости с круга будет даже весомее 0,2 секунды – и со стороны покажется, будто болид пролетает мимо соперников с уставшими двигателями как стоячих.
Кстати, Макс Ферстаппен год назад выступал против запрета квалификационных режимов!
«Мерседес» упорно трудился ради такого преимущества и прибавки в мощности, вот почему мне этот запрет не кажется справедливым, – рассказывал тогда Ферстаппен. – Нужно просто признать: соперники справились лучше».
Интересно, что он думает теперь?
Итальянский Motorsport подтверждает свежим инсайдом: технически Льюису установили ровно такой же мотор, как и все предыдущие, но значительно нарастили давление в турбине и камерах сгорания – оттуда и рост мощности примерно на 15 л.с. По оценкам источника издания, агрегат потому рассчитан только на 2500 км против обычных 7000 км (всего зачетной дистанции осталось примерно 1600 км), и его планируют использовать только в квалификациях и гонках (на практики остаются старые). То есть да, вечный «режим вечеринки», пока не взорвется – и «Хонда» могла бы запросто поступить так же, если бы не ориентировала установки на более ровную выдачу мощности на весь период жизни. Выходит, «Мерседес» просто использовал чисто архитектурную разницу – причем риск провала обгонных стратегий или досрочного отказа никто не отменял.
«Суперохлаждение» силовой установки
Главной слабостью немецкого бренда последних сезона заключалась в чрезмерной метеозависимости: только температура воздуха поднималась чуть выше среднеевропейской – шины на болиде сразу плавились, а мотор – перегревался и терял мощность. Особенно недостаток проявлялся на возвышенностях – потому в Мексике, Австрии и Бразилии (2200 м, 700 м и 800 м над уровнем моря соответственно) чаще всего царил «Ред Булл», и победы Ферстаппена считали абсолютно неминуемыми.
В 2021-м все изменилось: «Мерседес» в межсезонье здорово поработал над апгрейдом системы охлаждения и превратил ее в одну из главных фишек. Теперь немецкой команде не нужно чрезмерно раздувать корпус для дополнительного притока воздуха – а значит, снижается «бесполезное» лобовое сопротивление в пользу исключительной аэродинамической эффективности.
«Мерседес» внезапно полетел на любимой трассе «Ред Булл». Из-за перенастройки мотора и резкого скачка температуры асфальта
И, конечно, улучшенное охлаждение позволяет дольше использовать максимально агрессивные режимы без страха перегруза установки. Главное – чтобы трасса не состояла исключительно из прямых.
Хитрое антикрыло, снижающее лобовое сопротивление – с ним «максималка» еще выше
В Сан-Паулу Хэмилтона дисквалифицировали за несоответствующую регламенту прорезь DRS: правила ограничивают ее 85 мм, а на W12 Льюиса обнаружили превышение на 0,2 мм. Вряд ли семикратные чемпионы специально конструировали нелегальную деталь (ведь поймать такое формальное нарушение совсем просто), но, судя по всему, деформация пластины в квалификации намекнула на другое (потенциальное) читерство.
«Мерседес» все-таки читерил: летел на прямых из-за хитрого антикрыла. Ферстаппен руками проверил деталь после квалы
История тянется с самого начала сезона и мощно эскалировалась на Гран-при Азербайджана – когда ФИА ужесточила требования к гнущимся антикрыльям по запросу «Мерседеса». Предполагалось, будто правила ударят прежде всего по «Ред Булл» (их и подозревали в использовании серой зоны регламента), но именно в Баку телебригада Sky Sports F1 поймала немецкую команду фактически на том же самом.
Выигрыш от «проседания» детали – в снижении лобового сопротивления и соответствующем росте скорости именно на прямых. Конечно, проще и безопаснее установить пластину поменьше, но в поворотах ее размер как раз имеет значение для выработки дополнительной прижимной силы – добавляющей загруза на задние колеса. Потому конструкторы стремятся разработать такую систему, чтобы примерно на скорости на 260 км/ч более объемная деталь «проседала» и не мешала дальнейшему разгону. Тогда инженеры на треке получают возможность лучше настраивать и балансировать болид для контроля за износом резины – без неизбежного штрафа «максималки».
«Мерседес» грозил «Ред Булл» разборками за подозрительное антикрыло, но сам попался с такой же деталью
До гонки в Бразилии считалось, будто новые проверки закрыли лазейки, но после обнаружения увеличенных прорезей DRS всем стало ясно: немцы обнаружили способ обойти и их. Ведь проверки крыло провалило именно по бокам – как раз в тех местах, где, по мнению бывшего технического директора «Джордана», «Стюарта» и «Ягуара» Гэри Андерсона, и создается наибольшая разница при попытке выжать из детали нечто дополнительное.
Мегаподвеска: прижимает диффузор к земле и тоже повышает скорость на прямых
Во время Гран-при США эксперты Sky Sports F1 показали миру пару кадров с турецкого этапа – и они подорвали гоночное сообщество: оказывается, подвеска W12 на прямых поднимается, опуская диффузор…
А в поворотах возвращается обратно.
Так инженеры «Мерседеса» занизили уклон машины и минимизировали просвет между асфальтом и днищем – уменьшив лобовое сопротивление до предельно возможных величин. Также скручивается и уровень аэродинамического сопротивления – ведь через диффузор проходит меньше воздуха (практически до уровня резкого срыва потока). Однако на прямых это не имеет значения и даже помогает: машина не расходует энергию на преодоление прижимной силы и сильнее разгоняется без конструктивного наращивания мощности мотора.
В поворотах же просвет вновь увеличивается, и прижим возвращается – без требований к увеличению площади передних или задних антикрыльев. Но и обратный путь тоже есть в инструментарии семикратных чемпионов: из-за особенностей «падения» диффузора W12 все равно окажется быстрее на прямых даже с тем же размером аэрообвеса.
«Мерседес» поразил «Ф-1» ускорением – из-за невиданной подвески, меняющей дорожный просвет. Раньше за такое банили, но сейчас все легально
Если что, такую технологию «Ф-1» видела как минимум с 2016-го, и она в том или ином виде стоит на большинстве машин (от «Макларена» до «Ред Булл»), просто именно немцы первыми в пелотоне привели идею к настолько радикальной и мощной реализации. И, конечно, важна и философия болида: только W12 с минимальным дорожным просветом чисто конструктивно способен на выжимание максимума из такого трюка. Еще одна реализация фундаментального технического отличия от конкурента.
Все идет к преимуществу в настройках, лучшему балансу, контролю за износом и отыгрышу скорости не только на прямых, но и в поворотах
«Формула-1» – давно уже не поле сражения одних только мотористов или ракет на прямых с «шинными самовозами» и аэродинамическими шедеврами. Сейчас все аспекты болидов накрепко переплетены воедино – и увеличение одного пункта ведет к увеличению и другого.
Если вкратце, зависимости темпа от мощности теперь прочерчивается не только благодаря выигрышу времени на одних прямых, но и по (упрощенной) формуле «больше мощности = больше прижимной силы». Если вкратце, то пара дополнительных лошадиных сил преимущества над конкурентами предоставляет выбор: установить антикрылья или обвес побольше и получить больше прижима, скорости и контроля над шинами в поворотах, уравнявшись на прямых, или сохранить паритет в виражах ради преимущества по «максималке». И чем выше разница в мощности и доступной пиковой скорости – тем выше вариативность выбора.
Естественно, наращивание механической прижимной силы тоже действует на это уравнение, хоть и с другого конца – но нынешний регламент больше заточен именно под аэродинамическую прижимную силу. Следовательно, ее фундамент – форма и размер антикрыльев, а они в любом случае добавляют и лобового сопротивления, снижая скорость на прямых. Путь «Ред Булл» – именно прижимная сила, и теоретически он эффективнее (потому что мощность ДВС ограничена физическим пределом), но также и намного сложнее.
Путь «Мерседеса» же немного проще: немецкие конструкторы ищут любые способы добавить как можно больше чистой скорости на прямых, а потом уже предоставляют итог спецам по аэродинамике для «распределения свободных ресурсов» по зонам болида. Они уже выбирают, какой уровень прижимной силы им нужен и какой размер антикрыльев позволит его добиться – чем и с ростом скорости на прямых у них расширяется окно возможностей для балансировки машины.
К примеру, в Турции сработал подход с менее загруженным антикрылом – у «Ред Булл» окно комфортного баланса оказалось уже. В Мексике немцы тоже точнее попали в комбинацию загруза шин и температуры асфальта – и помогла как раз широкая доступность всевозможных комбинаций.
А на Гран-при Сан-Паулу «Мерседес» приехал с небывало большим и глубоким задним антикрылом – но все равно летел на прямых благодаря куммулятивному накоплению факторов мотора, охлаждения и подвески.
В итоге Боттас получил настолько сбалансированный болид, что износ покрышек на его машине оказался сильно меньше ожидаемого – и финн покритиковал нежелание переходить на стратегию с одной остановкой в боксах по радио.
И даже Хэмилтон – обожающий жаловаться на поведение резины – резюмировал «Как только я обогнал Ферстаппена – обнаружил, что у меня еще много ресурса покрышек. И это странно – ведь обычно все не так».
Но как же сам «Мерседес» объясняет невиданное доминирование над пелотоном?
«У нашей машины намного более низкое лобовое сопротивление, плюс свежий мотор обеспечивает разницу, – резюмировал шеф команды Тото Вольфф. – Все настроено на скорость на прямых. Со временем эффект от нового мотора снизится».
Вряд ли австриец выдал бы что-то вроде «конечно, мы хитрим», но при углублении его объяснения выглядят логично. Семикратные чемпионы полетели не из-за одной сверхинновации, а из-за полдюжины мелких факторов, сведенных воедино. И как раз поэтому нельзя одной технической директивой обнулить все преимущество – чтобы интрига сохранилась до последней гонки, остается надеяться на изобретательность «Ред Булл», скилл Ферстаппена и менее благоприятную погоду.