Дело техники

Большой спорт №12(48) Декабрь 2010
Сергей Подушкин
«Формула-1», которую не зря называют королевой автоспорта, со своего рождения считалась идеальным полигоном для применения новых технологий. Недаром именно здесь выступали и побеждали даже шестиколесные болиды. Но они все-таки не добились значительных успехов.

В автогонках во главу угла всегда ставились скорость и надежность. И конечно, не по отдельности, а в сочетании, иначе о победах можно даже и не мечтать. Причем, чтобы опередить конкурентов, всегда требовались и требуются оригинальные технические решения. «Формула-1», которую не зря называют королевой автоспорта, со своего рождения считалась идеальным полигоном для применения новых технологий. Недаром именно здесь выступали и побеждали даже шестиколесные болиды. Но они все-таки не добились значительных успехов.
«Большой спорт» рассказывает о самых эффективных технических новинках «Формулы-1», оставивших заметный след в ее истории.

Граунд-эффект

Основателя Lotus Колина Чэпмена по праву считают самым гениальным конструктором «Формулы-1», да и, пожалуй, всего автоспорта. В 1976-м он впервые представил на суд публики гоночный болид Lotus 78, где использовал граунд-эффект. За счет оригинальной конструкции днища Колин сумел создать под корпусом Lotus 78 разрежение. Это увеличивало силу, прижимающую машину к дороге, и, как следствие, уменьшало аэродинамическое сопротивление автомобиля. Дополняли картину эластичные «юбки» на боковых понтонах, изолирующие с боков потоки воздуха под днищем.
В своем дебютном чемпионате 1977 года болид с граунд-эффектом блистал лишь эпизодически. И в итоге, несмотря на революционность, не сумел принести «конюшне» победу в Кубке конструкторов, занявшей усилиями Марио Андретти и Гуннара Нильсона только второе место. Поэтому соперники не спешили с внедрением граунд-эффекта в свои болиды. И просчитались.
Эволюционный Lotus 79, появившийся на трассах в разгар сезона на Гран-при Бельгии-1978, сразу же добился под управлением Андретти двух побед подряд. Благодаря усовершенствованной аэродинамике машина проходила обороты куда более эффективно, чем болиды соперников. В результате Марио выиграл титул чемпиона мира, а Ронни Петерсон, скончавшийся в госпитале после аварии на Гран-при Италии, посмертно стал вице-чемпионом. Естественно, команда завоевала и Кубок конструкторов.
Уже в следующем году эстафету у Lotus перехватили спохватившиеся конкуренты. Гонка вооружений по достижению максимального разрежения перешла все границы – пилоты испытывали жуткие перегрузки в поворотах. А когда болиды налетали на какую-то неровность асфальта, то и вовсе становились практически неуправляемыми. В 1983 году, после нескольких аварий с летальным исходом, Международная федерация автоспорта (FIA) все же решила запретить граунд-эффект в «Формуле-1», обязав выпускать на трассы болиды только с плоским днищем.

Активная подвеска

В команде Lotus начали разрабатывать активную подвеску колес в начале 1980-х, еще при жизни Колина Чэпмена. Но тогда эта система, самостоятельно, при помощи бортового компьютера, регулирующая дорожный просвет в зависимости от характера того или иного участка трассы, была слишком сыра. В итоге она «дебютировала» в гонках только в 1987-м на Lotus 99T с Айртоном Сенной за рулем. Тогда бразильский Волшебник выиграл Гран-при Италии и США, зато завоевать титул не сумел. А вскоре увядающий Lotus остался и без гениального бразильца, и без больших средств на технические разработки.

Использование активной подвески дало богатым «конюшням» преимущество в гонках. Естественно, команды-середняки не слишком-то обрадовались сложившейся ситуации. Следствием многочисленных жалоб стал запрет на использование этого технического нововведения, вступивший в силу в 1994 году

В середине 1980-х свой вариант активной подвески начали разрабатывать в Williams. И на выходе получилась более простой и эффективный механизм. В 1992-м Найджел Мэнселл на болиде FW14B с активной подвеской выиграл титул досрочно и за явным преимуществом. При поддержке Рикардо Патрезе, которому достался титул вице-чемпиона, Мэнселл добыл для Williams и Кубок конструкторов.
Вскоре всем стало окончательно ясно: без этой «хитрой» системы на трассах «Формулы-1» делать нечего. В 1993-м команда Williams, уже с Аленом Простом, вновь сделала победный дубль (чемпионат плюс Кубок конструкторов), но хет-трика не получилось. В том числе и из-за жалоб небогатых «конюшен» на техническое неравенство, в сезоне-1994 активная подвеска попала под запрет.

Турбонаддув

Принцип турбонаддува, основанный на утилизации энергии отработавших газов, запатентован США еще в 1911-м. Мощь турбомоторов не вызывала сомнений, однако из-за низкой надежности машины с такими двигателями даже спустя десятилетия не получили широкого распространения в мировой автопромышленности. Да и в «Формуле-1» турбонаддув дебютировал лишь в середине 1977-го, в рамках Гран-при Великобритании, на болиде Renault. Несовершенная конструкция, частые технические проблемы – из-за всего этого эра турбомоторов началась отнюдь не триумфально, а почти провально. Первые очки революционная Renault RS01 добыла только в предпоследней гонке сезона-1978, когда Жан-Пьер Жабуй добрался до четвертого места.
Зато в 1979-м все пошло на лад. Renault RS10 получилась куда более эффективной, благодаря чему на Гран-при Франции в Дижоне пилоты команды заняли первый ряд, финишировав первым (Жан-Пьер Жабуй) и третьим (Рене Арну). Прогресс турбомоторов не остался незамеченным, детские ошибки исправлялись, и атмосферные двигатели постепенно стали сдавать позиции. В 1981-м к Renault (легендарный Ален Прост в том сезоне выиграл уже трижды) присоединилась Ferrari, но первым чемпионом на машине с турбонаддувом стал в 1983-м Нельсон Пике на Brabham BT52. Так «Формула-1» вступила в эру турбомоторов, завершившуюся в 1989-м. FIA, напуганная все возрастающей мощностью двигателей, сначала ввела ограничения на максимальное давление турбонаддува, а затем в целях безопасности и вовсе запретила турбомоторы.

Заднемоторные машины

Это одна из первых технологических инноваций в «королевских гонках». Чтобы радикально снизить вес машины и улучшить ее управляемость, владельцы небольшой частной команды Cooper отец и сын Чарльз и Джон Купер реализовали революционную идею – поместили двигатель не впереди (как это делали все остальные), а позади пилота. Хотя еще в 1930-х заднемоторные болиды с легкой руки Фердинанда Порше использовал немецкий концерн Auto Union, но тогда эта гениальная идея явно опередила время – гоночными авто с задними моторами было чрезвычайно сложно управлять. То ли дело Cooper T43, сконструированный Оуэном Мэддеком. Впервые выйдя на трассы «Формулы-1» в 1957-м, усилиями легендарного Джека Бребхэма он финишировал в шестерке лучших в Монако. В начале 1958-го Стирлинг Мосс принес Cooper первую победу в Гран-при, а в 1959-м и 1960-м Бребхэм на заднемоторном T51 выиграл два чемпионских титула, а команда – два Кубка конструкторов. Только когда в 1961-м заднемоторные болиды стали использовать в Ferrari, победная поступь британских частников завершились. С тех пор переднее расположение моторов в «Формуле-1» превратилось в анахронизм.

Двигатель Cosworth DFV

В принципе мотор, созданный в середине 1960-х небольшой частной фирмой Cosworth по заказу Ford (ту в свою очередь убедил профинансировать проект все тот же Колин Чэпмен), нельзя назвать технологическим прорывом. Но именно этот относительно простой, зато компактный, надежный, мощный и адаптивный к любым машинам 8-цилиндровый агрегат с индексом Double Four Valve (что означает «дважды по четыре клапана») вошел в историю как самый успешный двигатель «Формулы-1».
Дебют DFV пришелся на третий этап сезона-1967 в голландском Зандворте и получился феерическим – на оснащенном чудо-агрегатом Lotus 49 Грэм Хилл завоевал поул, а Джим Кларк выиграл гонку. В итоге Lotus 49 финишировал вторым в Кубке конструкторов, а уже в следующем году команду лишили монополии и моторы начали продавать всем желающим. Таковых было хоть отбавляй, и никто о революционном приобретении не пожалел. В общей сложности на счету DFV 12 чемпионских титулов (первый в 1968-м с Грэмом Хиллом, последний – в 1982-м с Кеке Росбергом), 10 Кубков конструкторов и вдобавок две победы в легендарных «24 часах Ле-Мана». А его турбированная модификация DFX принесла немало успехов за океаном – в серии USAS и СART, а также в «500 милях Индианаполиса».

Антикрылья

Если крылья помогают летать, то антикрылья… Правильно, они увеличивают прижимную силу автомобиля при торможении и в поворотах, при этом не мешая разгону на прямой. Первые эксперименты в этой области аэродинамики начались еще до Второй мировой войны, но официальный дебют антикрыла состоялся в июне 1968-го в рамках Гран-при Бельгии на болиде Ferrari 312, созданном конструктором Мауро Форгьери. Пилот Крис Амон с ходу уверенно выиграл поул, правда, в гонке сошел. Но преимущество новинки на сей раз оценили мгновенно. В том же сезоне аналогичные прижимающие элементы на своих болидах стали использовать в Lotus (причем прообраз современных антикрыльев появился на Lotus 49 до официального запуска изобретения Форгьери), да и в других командах. Причем вскоре свет увидели и активные антикрылья, позволявшие регулировать угол их атаки.
Однако в 1969-м такой технической «вакханалии» был положен конец. Пилотам новшество явно пришлось не по душе, и не просто так – из-за вибраций антикрылья в гонках часто отваливались, что приводило к серьезным авариям. После тренировок к Гран-при Монако-1969 Международная спортивная комиссия запретила использование антикрыльев, но вскоре, когда команды принялись небезуспешно пытаться «идти в обход», снова их разрешила. Однако при этом установила жесткие стандарты и запретила активные антикрылья. Задав вектор направления конструкторской мысли, что и привело к созданию современных антикрыльев, без которых немыслимы болиды «Формулы-1».

Дисковые тормоза

На момент дебюта «Формулы-1» в 1950-м все автомобили команд-участниц оснащались тормозными механизмами барабанного типа. Но в экстремальных условиях автогонок такие тормоза порой подводили. Уже в то время в авиационной промышленности активно применялись дисковые тормоза, которые в теории были более износоустойчивыми, плавными и лучше поддавались контролю со стороны пилота. Но на практике эти плюсы начали воплощаться только в конце 1951-го на болиде BRM Type 15. А первая победа в Гран-при была добыта автомобилем, оснащенным дисковыми тормозами, только в октябре 1955-го – Тони Брукс на Connaught В выиграл внезачетный Большой приз Сиракуз. Причем вплоть до 1958-го, когда Vanwall завоевал Кубок конструкторов, на трассах все равно царили машины с барабанными тормозами. И лишь после этого успеха, с 1959-го, Энцо Феррари и все остальные (кроме Maserati) отказались от применения барабанов в пользу дисков. Которые и используются в «Формуле-1» по сей день.

Гонка вооружений по достижению максимального разрежения достигла своего пика в начале 1980-х. Пилоты испытывали жуткие перегрузки в поворотах. А когда болиды налетали на какую-то неровность, то и вовсе становились почти неуправляемыми. В 1983-м, после нескольких аварий с летальным исходом, FIA все же запретила граунд-эффект

Композитные материалы

В начале 1980-х в «Формулу-1» стало приходить все больше денег, и конструкторы получили возможность создавать свои болиды из сверхдорогих, но эффективных материалов. В 1981-м Lotus и McLaren почти одновременно выставили на трассы авто с монококом из углеволокна. Но Lotus 88 практически сразу признали нелегальным, а вот разработанный Джоном Барнардом McLaren MP4 вошел в историю.
Барнарду удалось создать максимально жесткое, но в то же время легкое шасси, обеспечивающее вдобавок и превосходную защиту пилота. Вскоре в Великобритании Джон Уотсон принес этому болиду победу: в 1982-м на модифицированном MP4B Уотсон и Ники Лауда выиграли по два раза каждый и завоевали для McLaren второе место в Кубке конструкторов. Но титул и Кубок команда выиграла лишь в 1984-м. И не только из-за новых технологий, ведь к тому моменту композитные материалы уже вовсю применяли и их соперники.

Партнеры журнала: