Формула 1 в цифрах.

2 килограмма

В среднем именно столько теряет пилот во время каждого Гран При, сжигая 600 ккал. Сердце пилота бьется с ритмом 190 ударов в минуту.

55 метров

Именно столько требуется болиду Формулы 1, чтобы полностью остановится при торможении со скорости 200 км/ч за 1,9 сек. Ускорение составляет 5G, таким образом, пилот с весом 75 кг «наваливается» на ремни безопасности с нагрузкой равной 375 кг. Для сравнения, обычный автомобиль компакт класса будет тормозить все 4,1 сек на протяжении 118 метров с той же самой скорости 200 км/ч до полной остановки.

500 метров

500 метров коммуникационных и 300 метров силовых кабелей прокладывается в гаражах команды Формулы 1 для проведения гонки.

70 человек

В таком составе команда участвует в Гран При на протяжение уик-энда. Во время проведения тестов можно насчитать до 60 человек в штате.

950 градусов

Такую температуру можно измерить в выхлопной трубе во время работы двигателя.

1,000 градусов

До такой температуры нагреваются тормозные диски при торможении.

130 градусов

До такой температуры нагреваются покрышки во время гонки. При более высоких температурах повышается риск пузырения резины.

1200 литров

Столько топлива сжигается болидами одной команды за гоночный уик-энд, в добавок к этой цифре в расход списывается примерно 70 литров моторного масла и до 30 литров трансмиссионного масла. Двигатель мощностью 750 bhp не страдает отсутствием аппетита – расход топлива составляет около 70 литров на 100 км, или же 0,078 литра на каждую единицу мощности. Потрясающее сравнение – стандартный автомобиль компакт класса потребит аж 0,093 литра на единицу мощности – на 19% больше, чем болид Формулы 1.

16,000 километров

Такова общая длина нитей фиброволокна высочайшей марки Т800, которое уходит на изготовление всего лишь одного шлема. Примерно 12,000 нитей толщиной в 15 раз меньше, чем человеческий волос – залог безопасности пилота.

3,100 раз

3,100 раз пилоты переключают передачи во время Гран При Монако. Любое другое Гран При обходится с пилотами менее жестоко – требуется «всего лишь» 2,600 переключений.

129 часов

Требуется затратить на сборку двигателя, который состоит из 5,000 индивидуальных частей

8,000,000 раз

Именно столько раз зажигается топливная смесь в двигателе болида Формулы 1 на протяжение каждого Гран При длиной в 300 км.

250,000 часов

Четверь миллиона человеко-часов уходит на болид Формулы 1 от начала дизайна до его изготовления. 4,500 чертежей 200,000 индивидуальных частей за год – цена участия в чемпионате Формулы 1.

180 км/час

Этой скорости достаточно болиду, чтобы прижимная сила сравнялась с его весом, и тогда, теоретически, болид может ехать по потолку!

1290 л.с.

Максимальная зафиксированная мощность двигателя Ф1 (1987, Williams FW 11В). Рабочий объём этого двигателя составлял 1498 куб. см.

9g

Максимальные зафиксированные перегрузки, действующие на пилота во время прохождения виражей. При таких перегрузках литр крови весит 9 килограммов, что практически тяжелей железа.

Технические новинки (Гран При Абу Даби)

Renault R30 - Воздуховод.

Пилоты рады, что системы воздуховодов будут запрещены в следующем году. Каждый раз когда пилоты используют эту систему, они идут на риск. Эта картинка изображает воздуховод команды Renault, подобную систему использует много команд. Пилот управляет им, закрывая отверстие сбоку от руля левой рукой (красная стрелка), это приводит к тому, что пилот может потерять рулевое уравление.


Ferrari F10 - выхлоп.

Воздушные потоки из выхлопной системы Ferrari F10 проходят не только рядом с покрышками (одиночная стрелка слева), но так же внутри боковых каналов в диффузоре. В отличие от команды Red Bull, которая использует вертикальные отверстия, Ferrari использует горизонтальные окошки для фильтрации горячего воздуха (стрелка справа, двойная). Это решение впервые было использовано в Кореи и использовалось в последних двух гонках сезона.


McLaren MP4-25 - Сравнение задних антикрыльев.

В пятницу в Абу Даби McLaren провели тест с двумя разными антикрыльями. Болид Хэмильтона использовал новую версию (нижняя картинка), где воздух из воздуховода поступает на основную пластину заднего антикрыла. Баттон использовал старую версию крыла, где воздух поступает на заднюю пластину антикрыла (верхняя картинка). В квалификации и в воскресной гонке оба пилота использовали новую версию антикрыла на своих болидах.

Источник: http://f1.com

Технические новинки (Гран При Бразилии)

Williams FW32 - задние тормоза.

На последних Гран При сезона большинство команд постаралась улучшить аэродинамику тормозных дисков, в результате чего в район тормозов были добавлены различные аэродинамические элементы. Команда Williams постаралась увеличить прижимную силу в районе задних тормозов и добавила серию "плавников"(черные стрелки) к конструкции задних тормозов. Так же была добавлена область (красная стрелка) между задними колесами и боковыми каналами диффузора, что помогло оптимизировать потоки воздуха, исходящих из выхлопных труб болида.


Ferrari F10 - Выдувной диффузор.

Наконец-то команда Ferrari представила готовую конструкцию своего выдувного диффузора, у которого потоки воздуха выхлопной системы проходят по боковым каналам. В отличии от Red Bull, диффузор Ferrari имеет горизонтальное отверстие(1), в отличии от вертикального у RB6. Центральная секция, которая использовалась в Кореи была немного модифицирована и ее профиль стал более закругленным(2), а так же центральные пластины(3), которые можно было видеть в Японии, были удалены.

Ferrari F10 - Тормозные диски.

Небольшой "плавник" был добавлен к передним тормозным дискам в Бразилии, что позволило команде Ferrari получить дополнительную прижимную силу. В пятницу только Alonso использовал эту новинку. Важно отметить, что в последних гонках чемпионата 2010 года большинство команд ввели подобные новшества для оптимизации воздушных потоков вокруг тормозных дисков, большинство из этих доработок рассматриваются командами как аэродинамические элементы.



Force India - воздуховод.

Force India была первой командой, которая направила поток воздуха через воздуховод на основную пластину заднего антикрыла (голубая стрелка). Это система была представлена в Сильверстоуне, после этого команда Renault применила тот же самый принцип в Spa, Red Bull и BMW Sauber - в Сингапуреб а McLaren в Кореи и Японии. Эта конструкция воздуховода является наиболее мощным и эффективным решением. В Ferrari так же хотели повторить эту констуркцию, но вместо этого предпочли сосредоточить свои усилия на выдувном диффузоре.

Источник http://f1.com

Технические новинки (Гран При Кореи)

Toro Rosso STR05 - Воздуховод.

В Корее в пятницу команда Toro Rosso снова установила свой новый диффузор, который они использовали в Японии. Он имеет достаточно уникальную конструкцию, входное отверствие располгается отдельно от кожуха двигателя (красная стрелка). Поток воздуха поступает на заднее основное крыло (голубая стрелка), так же как и у Force India в Сильверстоуне, У Renault в Бельгии, и у Red Bull и McLaren в Сингапуре.

Ferrari F10 - диффузор.

В Корею команда Ferrari привезла новую доработанную версию диффузора с момента Гран При Бельгии. Новый диффузор (основной рисунок) визуально отличается своей центральной секцией от своего предшественника. Верхний(1) и нижний(2) профили в новой версии диффузора более искривлены. Эта новинка призвана улучшить оптимизацию потоков воздуха из под днища болида. так же команда увеличила по сравнению со старой версией(3) боковые пластины и немного изменила их форму.

McLaren MP4-25 - переднее антикрыло.

На Гран При Кореи команда McLaren привезла модифицированную версию переднего антикрыла, которое было представлено в Сингапуре. В этот раз доработки затронули боковые части антикрыла. На боковины антикрыла были добавлены вертикальная прорезь (маленькая красная стрелка) и вертикальная заслонка, которые позволяют оптимизировать воздушые потоки вокруг передних колес и тем самым добавить немного прихимной силы. На маленькой картинке представлена версия антикрыла, которую команда использовала на Гран При Японии, в которой есть только две прорези и нету вертикальной заслонки.

Red Bull RB6 - тормозная система.

На протяжении последних трех гонок, команда Red Bull пробовала три разных воздухозаборника в области тормозных дисков. В Сингапуре горизонтально расположенный суппорт имел выделенный воздухозаборник (Singapure-1), а так же небольшой "плавник" (Singapure-2). В Японии появился один большой воздухозаборник (Suzuka-3). Маленький "плавник" так же был снят в Японии, но на этот Гран При Кореи команда решила вернуть "плавник" обратно (Yeongam-2). Так же команда решила использовать один большой воздухозаборник (Yeongam-4), а так же два новых аэродинамических элемента (Yeongam-5).

Williams FW32 - тормозная система.

Последние обновления Williams в этом году коснулись передних и задних тормозов, а точнее их воздухозаборников. На передних тормозах доработка позволяет оптимизировать потоки воздуха внутри колеса и направлять воздушный поток в центральную секцию более эффективно. Форма аэродинамических элементов очень сильно напоминает ту, которую в Монако использовала команда Force India.

источник: http://f1.com

Технические новинки (Гран При Японии)

McLaren MP4-25 - заднее антикрыло.

McLaren представил новый аэропакет, который включал пересмотренную версию переднего антикрыла в Сингапуре, новый более длинный выхлоп, новый кожух на двигатель и новое заднее антикрыло. Команда так же поменяла работу воздуховода, теперь в новой версии воздух поступает на основную часть крыла (основная картинка),а не на заслонку(маленькая картинка). У команды было только два комплекта этих новых задних антикрыльев, но когда Льюс Хэмильтон разбил свой болид во время пятничной практики, пришлось поставить ему стандартный комплект заднего антикрыла. В субботу команда смогла получить новый экземпляр нового антикрыла, но из-за дождя в третьей практике, команда так и не смогла протестировать его на машине Хэмильтона. Поэтому они приняли решение использовать стандартное крыло в гонке и во время квалификации. Так же у нового антикрыла прорези (жабры) располагаются под наклоном, так же как и у RedBull.

Red Bull RB6 -  заднее антикрыло.

В Японии два пилота RedBull использовали два разных передних антикрыла, два разных диффузора и одинаковые новые задние антикрылья, которые команда представила в Синагпуре. Отличительная особенность заключается в том, что воздух по воздуховоду подается теперь на основное крыло, так же как и у Renault.

Ferrari F10 - диффузор.

Ferrari в Японии использовали немного доработанную версию диффузора, который они представили в Августе во время Гран При Бельгии. Модификация заключается в том, что они добавили небольшое крыло (черная стрелка на картинке), которое позволяет увеличить прижимную силу. Передние и задние крылья, которые использовали в Сузуке Ferrari, были практически такие же как и в Сингапуре, но с небольшими изменениями второго элерона переднего антикрыла.

Red Bull RB6 - позиция суппортов.

После некоторых проблем с надежностью тормозной системы, главный технический инжерен команды Адриан Ньюи решил поменять позицию суппортов на передних тормозах своего болида. Вместо горизонтального положения, который уменьшал высоту центра тяжести подвески, он передвинул их обратно в более стандартное вертикальное положение. Предыдущее положение суппортов приводило к механическим проблемам.

источник http://f1.com

Тормозная система болида Формулы 1

Каждый раз, когда новый пилот делает первые шаги в Формуле-1, самое большое впечатление на него производит тормозная система болида и перегрузки, которые пилот испытывает во время торможения, а не мощность и ускорения болида. Некоторые из вас наверняка удивляются как болиды Формулы 1 достигая порой скорости в 340 км/ч могут настолько эффективно тормозить в конце прямых. Болиды Формулы-1 способны тормозить со скорости 320 км/ч до 80 км/ч менее, чем за три секунды. Эти характеристики не менее важны, чем остальные характеристики болида. 

Болиды Формулы-1 используют тормозные диски как и обычные машины, однако температура, до которой разогревается тормозной диск иногда доходит до 1000 градусов по Цельсию. Тормозные диски в для болидов Формулы-1 изготавливаются из карбона. По ширине тормозной равен 28 мм, в диаметре 278 мм. Изготавление такого тормозного диска занимает не менее полугода. Тормозные диски охвачены специпльным приспособлением - тормозным суппортом. 

Во время гонки очень важны две характеристики: температура и охлаждение. В момент торможения очень важно, чтобы температура равномерно распределялась по тормозному диску, иначе диски быстро будут выходить из строя. Это также относится и к тормозным поршням (те, что зажимают диск при торможении). Но здесь, поршни должны принять на себя всю температуру таким образом, чтобы как можно меньше нагревался сам суппорт. Если же суппорт нагревается сильно, то эта температура далее передается тормозной жидкости, что очень не желательно. При достижении кипения тормозной жидкости вся тормозная система выйдет из строя. Цилиндры с тормозной жидкостью располагаются в носовой части болида.

В момент, когда пилот нажимает на педаль тормоза,  тормозная жидкость впрыскивается в поршни внутри калипера, который приводит в движение тормозные колодки по направлению к дискам, что и заставляет колесо крутиться медленнее.

Еще одна интересная заметка по поводу тормозной системы болидов Формулы-1. Тормозная система полностью активируется не сразу как пилот нажимает на педаль тормоза, в действительности в течение сотых секунды, а для Формулы-1 это ощутимый период времени. Дело в том, что пока тормозные диски не достигнут 600 градусов по Целсию, тормоза болида Формулы-1 работают не так эффективно. Именно поэтому на прогревочном круге, пилоты стараются максимально сильно прогреть не только покрышки, но и тормоза. Диск нагревается на 100 градусов Цельсия каждую десятую секунды.

Другая важная деталь в тормозной системе - это система охлажения тормозов. Как правило тормозные диски имеют специальные отверстия, сквозь которые проходит воздух, который их охлаждает. Так же инженеры Формулы-1 устнавливают небольшие воздухозаборники, которые направляют холодный воздух по направлению к калиперу и затем к тормозному диску.

Система охлаждения тормозов на McLaren (Видео)

Торможение BMW против болида Формулы-1

Трансмиссия Формулы -1.

 Коробка передач.

Объединяющим элементом мотора и колес является коробка передач. Каждая команда создает свою собственную коробку передач, либо независимо ни от кого, либо в сотрудничестве с компаниями, как например X-trac. Коробки передач в болидах отличаются от коробки передач в обычных автомобилях тем, что здесь они полуавтоматические и не имеют никакого синхронизатора. Коробка передач в болидах последовательна и её работа больше похожа на коробку передач в мотоциклах. Нехватка синхронизатора заставляет бортовую электронику сопостовлять скорость двигателя со скоростью коробки каждый раз при изменении передачи. Коробка передач присоединена к двигателю сзади с помощью 4 или 6 высокопрочных болтов. Контроллер задних колёс крепится к коробке напрямую, что позволяет сохранить вес задней части болида. Коробка должна быть сверх-прочной, и поэтому обычно она делается из магния. Минарди была первой командой, которая создала свою коробку из титанового сплава в 2000 году, выиграв тем самым 5 кг веса по сравнению с магнием. В 1998 году, команды Stewart и Arrows изготавливали коробку передач из карбона. Конечно, это значительно облегчело вес машины, но и вызвало проблемы, связанные с темепературой и нагрузками на рычаги подвески, поэтому такие подвески постоянно заменялись (каждую гонку), для предотвращения возможных поломок. За этим примером последовала и Ferrari, а затем и другие команды. По правилам, коробка передач может иметь минимум 4 передачи и максимум - 7, включая заднюю. Все современные болиды используют 7 семискоростные коробки передач. Семискоростные коробки передач используются в случае, если двигатель имеет узкий диапазон мощности, так они позволяют получить большую эффективность.  Масло внутри коробки передач обычно достигает темперетуру в 125 градусов.

Передаточные числа – очень важная часть настройки автомобиля, которое изменяется для каждой трассы. Команды выставляют последнюю передачу так, что бы скорость болида достигала предела только в момент окончания прямой. Первая же передача нуждается в правильной регулировке для того, что бы предать машине нужное ускорение на старте. После этих манипуляций настроить остальные скорости не составляет труда. Так полная перестройка скоростей коробки передач занимает около 40 минут в боксах. Болиды F1 имеют заднюю передачу, вопреки мнению новичков. Но она была выполнена так, что ей почти не приходиться пользоваться. Большинство команд устанавливают модуль задней передачи рядом с основной коробкой, что бы понизить вес второй.  

Сцепление. 

Коробка передач самым непосредственным образом соединена со сцеплением, выполненым из карбона. Сцепления выпускают две компании, AP racing и Sachs, которые создают их таким образом, что они могут выдерживать температуры близкие к 500 градусам. Сцепления являются электрогидравлическими элементами и имеют вес от 1.5кг. Каждое переключение скорости выполняется за 20-40 милисекуд и регулируется компьютером. Пилоты болидов не пользуются сцеплением вручную, теряя тем самым время и позволяя двигателю совершать холостые обороты(как это в обычных машинах, без автоматической кообки передач), а просто нажимают рычажок за рулем, для перехода к следующей скорости, сам же процесс полностью лежит на компьютере. Коробки передач создаются так, чтобы механики могли легко менять настройки. 

Дифференциал.

Что бы заставить задние колёса вращаться на разных скоростях, в болидах F1, как и во всей моторизированной технике, используются дифференциалы. Чем жестче диффиренциал, тем стабильнее ведет себя машина и меньше изнашивается резина, если же позволить вращаться колесам с чуть разной скоростью, умелый гонщик сможет преодолеть поворот быстрее. 

Болиды используют ограниченные дифференциалы, что бы избежать заносов, в отличие от свободных дифференциалов легковых машин. Такая система ограниченных дифференциалов использует трение в отношении между двумя скоростями колёс. Электро-гидравлическая система помогает удержать болид от заноса при заходе в поворот.

Двигатель Формулы - 1

Двигатель Формулы - 1 - наиболее сложный элемент всего болида, обладающий огромной мощностью и состоящий примерно из 1300 деталей, что и делает его настолько дорогостоящей единицей. Невообразимое количество оборотов (19000 об/мин) и колоссальные температуры вызывают проблему надежности мотора. Каждую секунду двигатель ФОрмулы - 1 потребляет 650 литров воздуха и 75 литров на 100 км дистанции. Ускорение поршней может достигать 9000 G. Поэтому не удивительно, что проблема поломки двигателя одна из самых распространенных причин схода болида.

На данный момент все моторы имеют 8-цилиндровую систему, которая обеспечивает от 705 до 745 л.с.(лошадиных сил). Цилиндры сделаны из алюминиевого сплава. Для решения проблемы внутренней инерции некоторых компонентов их изготовили из керамики. Эти материалы настолько прочны, насколько требует этого конструкция мотора, и в то же время имеют маленький вес (95-100 кг весь мотор); это означает, что для их разгона требуется меньше силы, что в свое время идеально способствует низкой затрате горючего и высокой эффективности двигателя. Так же были попытки использовать другой материл - бериллий, но его надежность оказалась небольшой, и такой мотор не дал никаких улучшенных результатов.

Начиная с 2006 года в Формуле-1 используются четырёхтактные V-образные восьмицилиндровые двигатели без наддува с углом развала цилиндров 90°. Объём двигателя не должен превышать 2.4 литра. Максимальный диаметр цилиндра - 98 мм, что подразумевает минимальный ход поршня в 39.7 мм. В каждом цилиндре используется по два впускных и два выпускных клапана. Минимальная масса двигателя составляет 95 кг.

Системы предварительного охлаждения воздуха запрещены. Также запрещено подавать в двигатель что-либо, кроме воздуха и горючего. Впуск и выпуск изменяемой геометрии также запрещены. Каждый цилиндр может иметь только одну форсунку для впрыска топлива и только одну свечу зажигания.

Блок цилиндров и картер двигателя должны быть выполнены из сплавов алюминия. Коленвал и распредвалы должны быть сделаны из стали или чугуна. Толкатели клапанов должны быть выполнены из сплавов алюминия, а сами клапана - из сплавов на основе железа, никеля, кобальта или титана. Использование карбона и композитных материалов при производстве блока цилиндров, головки блока и клапанов запрещено.

Для запуска двигателя на пит-лейн и на стартовой решётке используется внешний стартёр (отдельное переносное устройство, не устанавливаемое на машину).

Всем известно, топливо попадает в двигатель из бензобака. В F1 бензобак (fuel tank или 'cell') сделан из двух слоев резины, нитрат-бутадиена, и наружного кевларового покрытия, для предотвращения протечки. Бензобак F1 - как сумка, которая может деформироваться без каких-либо повреждений под давлением, однако прикрепляется к монококу так, чтобы не мог двигаться в момент перегрузок. Внутри бензобака находятся несколько секций, чтобы топливо не плескалось, также имеется до трех насосов, поглощающих горючее до последней капли. С постоянной интенсивностью топливо подается в насосы двигателя. Вокруг бака существует определенная конструкция, которая не даст повредить бак в случае аварии.

Создание двигателя Формулы -1 (Видео)

Шасси болида Формулы-1

Если двигатель Формулы-1 - это сердце машины, то шасси - это ее тело. Традиционно это часть, в честь которой дается имя болиду Формулы-1. Например, болид может использовать двигатель сторонних компаний, например Renault, а называться Red Bull, потому что именно команда Red Bull занималась проектированием и созданием шасси. Современное шасси - это монокок, который построен как одна целая часть, хотя, на самом деле, он состоить из множества отдельных деталей, которые впоследствии образуют единое целое. Основная функция шасси заключается в том, чтобы быть "мостом", который соединяет все остальные части болида Формулы-1. На нем находятся точки крепления двигателя, подвески, трансмиссии, аэродинамических элементов. В настоящее время шасси собирается из композитных карбоновых материалов. Процесс разработки шасси и сборки шасси довольно длительный и сложный процесс, подробнее о сборке шасси я напишу в следующих статьях. 

Другая не менее важная функция - это обеспечивать безопасность водителя. Кокпит способен выдерживать сумасшедшие нагрузки. Шасси обязательно должно пройти краш-тест, который был введен FIA в 1985 году:

1) Лобовое столкновение с препятствием(1985 год). Это наиболее тяжелый тест для шасси и для инженеров, которые разрабатывали его. Цель данного теста - это проверить насколько хорошо шасси защищает колени и ноги пилота. Во время этого теста носовой обтекатель так же должен быть установлен на  болиде. Скорость во время теста: 14 м/с.  Масса 780кг. Ноги куклы-пилота находятся на расстоянии 30 см от конца монокока. Максимальная перегрузка - 25g. Маникен весит 75 кг, и должен испытывать в момент удара не более 60g в течении 3 миллисекунд.

2) Статическая нагрузка верхней части монокока(1991). Данный тест предназначен для выявления способности болида противостоять нагрузкам на верхнюю часть в случае переворота. Нагрузка в 72,08 кН, состоящая из вертикальной составляющей в 57,39 кН и боковой в 11,48 кН. Допускается деформация от 50 до 100 мм.

3) Статическая нагрузка носового обтекателя (1990).  Носовой обтекатель соединяется с готовым монококом. Нагрузка в 40кН подается на расстоянии 55 см спереди от передних колес. Если в  течении 30 секунд не было деформации, то тест считается пройденным.

4) Статическая нагрузка на боковые части монокока. Нагрузка в 25 кН подается на площадь 10см*30см с обоих сторон монокока. \Нагрузка подается в течении 30 секунд. Разрешается деформация не более, чем 1 мм.

Шасси болида Формулы-1 (Видео)

Аэродинамика болида Формулы-1

Уже на протяжении чуть более 30 лет аэродинамика Формулы-1 постоянно претерпевает изменения, это одна из самых важных характеристик болида Формулы-1. Аэродинамика современного болида Формулы-1 является одним из ключевых факторов успеха. Команды тратят десятки миллионов долларов на исследования в этой области. Специалисты в области аэродинамики преследуют две основных цели: 

1) создать прижимную силу для лучшей управляемости и более скоростного прохождения поворотов. 

2) минимизировать аэродинамическое сопротивление, вызываемое турбулентностью и снижающее скорость болида. 

Еще в 1968 году команды Формулы-1 начали эксперементировать с аэродинамическими конструкциями, чтобы получить эффект "прилипания" шасси к трассе. Первые три вида таких конструкций были очень простыми и ненадежными, поэтому достаточно часто ломались в процессе гонки.

Принцип работы антикрыльев в Формуле-1 легко сопоставим с технологиями в самолетостроении. Но в то время как крылья самолетов способствуют взлету и планированию по воздуху, в Формуле-1 антикрылья выполняют прямопротивоположную функцию - возникновение прижимной силы.

Рассмотрим аэродинамическую конструкцию антикрыла болида Формулы-1. Антикрыло рассекает воздух и образует две мнимые части воздушного пространства, точнее, два различних воздушных потока. Один из потоков перемещается по поверхности под крылом, другой - над. Из-за конструкции антикрыла частицы нижнего воздушного потока движутся "поотдаль" от крыла, и прямо противоположная ситуация с верхним потоком. В результате над крылом оказывается большее давление, чем под крылом, что и способствует появлению прижимной силы.

Переднее антикрыло.
Передние антикрылья на болиде обеспечивают около 25% всей прижимной силы, но эта цифра снижается в то время, когда болид находится за другим. Появляется эффект "засасывания" сзади идущей машины в переднюю, известный как слипстрим. Из-за уменьшения прижимной силы позади идущий болид может развить гораздо более высокую скорость на прямой, но при этом пилоту приходится раньше нажимать на педаль тормоза и аккуратнее проходить повороты.

Переднее антикрыло, прикрепляется к носовому обтекателю (4) при помощи пилонов. На этой аэродинамической поверхности (1) как правило крепятся две "створки" (или элероны) (2), каждая из которых является регулируемой частью антикрыла. Как правило, эти закрылки делаются из цельного куска карбона. На окончаниях антикрыла (слева и справа) крепятся специальные боковые пластины (или боковины) (3), для обеспечения прохождения потока воздуха сверху и снизу относительно поверхности антикрыла, не огибая его.

Конструкция элерона такова, что он является ассимитричным самому себе относительно центральной разделяющий вообразимой линии, если смотреть на болид спереди. Такая особенность элерона позволяет проникать в радиатор большему количеству воздуха, а также пропускать воздушный поток по "днищу" болида, который затем попадает в диффузор, обеспечивая прижимную силу. В случае, если элероны не имеют такого сужения, охлаждение радиатором значительно уменьшается и температура мотора сильно возрастает. Также важно, что чем ниже будет расположено переднее антикрыло, тем лучше это влияет на проникновение воздушного потока в радиатор и диффузор. Правилами FIA установленно минимальное расстояние между трассой и передним антикрылом.



Заднее антикрыло.
Примерно треть всей прижимной силы обеспечивает заднее антикрыло болида, которое постоянно видоизменяется в F1 от трассы к трассе. Это приспособление может создавать более 1000Н (Ньютонов) прижимной силы и весит около 7 кг. Прямой поток воздуха попадает в заднее антикрыло, состоящее из множества закрылок, вызывая определенные реакции со стороны антикрыла. (Это упрощенное объяснение, т.к. на самом деле, к тому моменту, когда поток возуха достигает заднее антикрыло, он вовсе не прямой, потому что сам болид создает некоторый эффект турбулентности потока воздуха).
Заднее антикрыло сделано из двух наборов определенных аэродинамических поверхностей, соединенных между собой и держащихся на торцевидных пластинах (3) заднего антикрыла . Верхний набор таких пластин (закрылок) (1) обеспечивает наибольшую прижимную силу и является как правило наиболее видоизменяющимся от трассы к трассе. В большинстве случаев этот верхний набор состоит из 3-х элементов. Нижний же набор (2) обычно состоит из двух элементов. По тому же принципу, как образуется прижимная сила, зона низкого давления, прямо под антикрылом, помогает диффузору засасывать воздух, который так же в свою очередь обеспечивает прижимную силу.
Ввиду того, что заднее антикрыло вызывает наибольшее сопротивление в болиде, команды видоизменяют строения антикрыльев для каждой трассы. Монца в Италии. Скоростная трасса с длинными прямыми участками и несколькими поворотами. Здесь, на протяжении 70% всей длины трассы, пилоты едут "вдавив педаль газа в пол". Чем больше угол наклона пластин заднего антикрыла, создающих прижимную силу, тем соответственно больше сила сопротивления, мешающая скоростному движению болида. В Монце очень важна скорость, поэтому команды делают очень маленький угол наклона на заднем антикрыле, чтобы преодолеть проблему силы сопротивления. В Монако, где трасса в основном, насыщена поворотами, важным становится уже не скорость, а прижимная сила.

Диффузор.

Следующая аэродинамическая деталь (из основных), которую можно обнаружить на болиде, - это диффузор. Диффузор может давать до 50% процентов от общей прижимной силы, что делает его одним из самых важных элементов в проектировании болида. Принцип действия диффузора заключается в том, что он, в отличие от антикрыльев, засасывает воздух. Эффект этот получается из-за аэродинамической формы. Диффузор находится в самой нижней, "хвостовой" части формулы, прямо под задним антикрылом, и объем диффузора увеличивается по мере приближения его к "концу" болида. Быстрый поток воздуха, попадающий в диффузор из-под дна болида разрежается, за счет попадания его в увеличенный объем диффузора, отсюда и эффект засасывания (всем хорошо известен закон, что газ стремится выравнить давление в системе). Диффузор состоит из большого количества всеразличных "тонельчиков" и "разделителей", которые аккуратно и очень точно контролируют потоки воздуха для лучшего засасывания. Так как диффузор находится в зоне выхлопных газов и заднего рычага подвески, то это накладывает жесткие требования на его конструкцию, в противном случае (при некорректном создании и регулировках диффузора) при изменении скорости выхлопные газы будут влиять на аэродинамический баланс болида.

Аэродинамика болида Формулы-1 (Видео).

Введение

Формула-1 — самый популярный, дорогой и высокотехнологичный вид автогонок. Команды, участвующие в гонках Формулы-1, используют на Гран-при болиды (гоночные автомобили) собственного производства. Таким образом, задачей команды является не только нанять быстрого и опытного пилота и обеспечить грамотную настройку и обслуживание машины, но и вообще «с нуля» спроектировать и сконструировать болид. Поскольку команды строят болиды по собственным технологиям и ввиду высокой конкуренции команд, в Формуле-1 постоянно рождаются оригинальные технические решения, что ведёт к огромному прогрессу как гоночных болидов, так и дорожных автомобилей. Самым известным примером серийной технологии, впервые представленной в чемпионате мира Формулы-1, можно считать антипробуксовочную систему (АПС). Впервые система была представлена командой Ferrari в 1990 году. Затем, уже после запрета АПС в сезоне 1994 года, технология постепенно стала внедряться автопроизводителями на серийных автомобилях. Болиды участников чемпионата должны соответствовать техническому регламенту Формулы-1 и пройти тест на ударопрочность. Регламент и вся гоночная серия находится под управлением Международной федерации автоспорта.

Сборка болида Формулы-1 (Видео).