Гоночний болід. Гоночний болід - це найтехнологічніший автомобіль

Характеристики боліда формуються технічним регламентом, за відповідністю до якого стежать стюарди Міжнародної федерації автоспорту.

Автомобіль Формули-1 є вуглепластиковим моноблоком з 4-ма розміщеними за межами корпусу колесами, з яких задні 2 є приводними, а передні - веденими. Пілот розміщується у вузькій кабіні (кокпіті) у передній частині боліда і керує ним за допомогою керма та педалей гальма та газу.

Хоча машини Формули-1 часто перевищують 300 км/год, згідно абсолютної швидкостіФормула-1 ніяк не може вважатися найшвидшою автогоночною серією, оскільки майже всі параметри двигунів у ній значно урізані (обмежений об'єм, заборонений турбонаддув тощо). Тим не менш, по середній швидкості на колі з числа шосейно-кільцевих автоперегонів (крім т.з. «овали») Формулі-1 немає рівних. Це можливе внаслідок дуже ефективної гальмівної системи та аеродинаміки. Гальмівні підсилювачіта антиблокувальна гальмівна заборонено.

Потужність моторів 750-770 к.с. Системи попереднього охолодження повітря заборонено. Крім того забороняється подавати в мотор будь-що, крім повітря та пального.

Починаючи з сезону 2009 у болідах Формули-1 вводиться рекуперація кінетичної енергії (KERS) - особливий пристрій, що дозволяє накопичувати кінетичну енергію боліда в місцях гальмування, передаючи її при розгоні. При цьому конкретний принцип рекуперації не передбачається.

Шини мають у Формулі-1 величезну значимість.

На відміну від дорожніх автомашин, шини для болідів Формули-1 не розраховані на довговічність (1 набір розрахований не більше ніж на 200 кілометрів), головними особливостями вважаються міцність, невелика вага та зчеплення з трасою. Ключові складові шин – гума, нейлон та поліестер. З метою зміни жорсткості гуми регулюються співвідношення частин, що додаються до неї: вуглецю, сірки і нафти.

Розмір передніх та задніх шину процесі еволюції гоночних Формулипостійно змінювався, тепер передні та задні шини різні, величина передніх шин обмежена шириною від 305 до 355 мм, задніх від 365 до 380 мм. При цьому повний діаметр не може перевищувати 660 мм для шин для сухої погоди та 670 мм для вологої. Виміри виконують при тиску в шині, що дорівнює 1.4 Бар. Відповідно до п. 12.7.1 Технічного регламенту Формули-1, шини можуть бути наповнені тільки повітрям або азотом.

Розгін із місця до 100 км/год: 1.7 сек.

Розгін із місця до 200 км/год: 3.8 сек.

Розгін із місця до 300 км/год: 8.6 сек.

Максимальна швидкість: близько 340 км/год.

Гальмування зі 100 км/год: 1.4 сек і 17 метрів дистанції.

Гальмування з 200 км/год: 2.9 сек і 55 метрів дистанції.

Гальмування з 300 км/год: 4 сек.

Перевантаження пілота під час гальмування: близько 5G.

Притискна сила дорівнює вазі боліду досягається на швидкості близько 180 км/год.

Максимальна притискна сила (налаштування максимум) за 300 км/год: приблизно 3000 кілограм.

Витрати пального в режимі змагань: близько 75 л/100км.

Вартість кожного пройденого кілометра: близько 500 $.

Основний характерною рисоюболіда формули 1 безумовно вважається наявність притискної сили. Саме вона пропонує проходити повороти на швидкостях, недосяжних будь-яким іншим спортивним авто. Тут є один чудовий момент: багато поворотів пілотам просто потрібно проходити на дуже швидкості, щоб притискна сила могла утримувати автомобіль на трасі, якщо ж скинути то можна вилетіти з траси так як притискна сила стане мінімальна.

Гоночний болід- це швидкісний і один з найбільш високотехнологічних автомобілівна планеті. Найбільшого поширення ці машини мають у змаганнях «Формули-1». Будь-який сучасний болід складається як мінімум із 80 тисяч різних деталей. Для участі у перегонах їх привозять в окремих коробках, після чого професійні майстри здійснюють складання.

Загальний опис

Корпус авто є вуглеволоконним монококом. Найважливішу рольу ньому грають аеродинамічні елементи, основне завдання яких полягає у створенні притискного зусилля, який можна порівняти з масою машини. Болід - це дуже дорогий автомобіль, адже один монокок коштує близько 115 тисяч доларів. І це далеко не найвартісніша його деталь. Велике значення мають для таких авто шини, до складу яких крім гуми входять також нейлон і поліестер.

Технічні характеристики

Машини можуть комплектуватись різними двигунами. Будь-який двигун складається приблизно з п'яти тисяч деталей. При цьому ресурс обмежений 3 тисячами кілометрів. У автомобілях, що беруть участь у «Формулі-1», зазвичай застосовуються 2,4-літрові атмосферні силові агрегати, потужність яких досягає позначки 755 кінських сил. Максимальна становить близько 340 км/год. Однак це не межа. Справа в тому, що правилами змагань передбачено використання обмежувачів. В іншому випадку команди з невеликими бюджетами не зможуть конкурувати з більш іменитими та багатими суперниками на належному рівні. Що стосується трансмісії, то тут застосовується семишвидкісна роботизована коробкапередач.

Управління

Болід - це машина, колеса якої знаходяться поза корпусом. При цьому задні мають більший радіус і є приводними. Управління автомобілем здійснюється професійним пілотом за допомогою високотехнологічного керма, на якому знаходиться багато кнопок різного призначення. Швидкість руху контролюється рахунок педалей газу і гальма. Незважаючи на чинні обмеження, про які йшлося раніше, цьому авто немає рівних у шосейно-кільцевих перегонах. Досягається це завдяки ідеальним аеродинамічним параметрам та першокласній гальмівній системі.

Електроніка

Гоночний болід обладнується найдосконалішою та найсучаснішою системою електроніки. Тут забороняється застосування будь-яких модулів, які будь-яким чином можуть допомогти гонщику здійснювати управління. Під час змагань дані про стан автомобіля передаються на пункти стеження. Разом з цим, Зворотній зв'язоксуворо забороняється, що збільшує роль пілота у гонці.

Безпека

Оскільки болід - це швидкісна машина, одним із головних завдань конструкторів під час її розробки є забезпечення безпеки пілота. Жоден автомобіль не допускається до експлуатації доти, доки їм не буде пройдено краш-тести. Після кількох трагічних випадків на змаганнях самого високого рівнябув встановлений цілий рядвимог щодо безпеки у бічних зіткненнях та на випадок перекидання машини. Болід проектується так, щоб у разі займання чи аварії гонщик був здатний залишити його за п'ять секунд. Для цього йому достатньо відстебнути ремені безпеки та витягнути кермо. Пілоти, що беруть участь у Формулі-1, навіть регулярно проходять відповідний тест. У разі його провалу вони просто не допускаються до змагань.

Історія питання. 2-я частина

Епоха 1970-х років у «Формулі-1» підготувала ґрунт для технологічного прориву практично у всіх сферах спортивного автомобілебудування. Потужні комп'ютерикінця ХХ століття змінили уявлення про можливості керування машинами, наукова революція стала неминучою. У королівському автоспорті ці роки стали золотими. Навіть нинішні боліди «Формули-1» мало чим перевершують створені чверть століття тому машини.

Золоте століття: період 1980-1995 років

1980-ті та початок 1990-х невипадково називають золотим віком «Формули-1». На трасі змагалися легенди автоспорту: Нікі Лауда, Нельсон Піке, Ален Прост, Айртон Сенна, Міхаель Шумахер. Кожен із цієї п'ятірки не менше трьох разів ставав чемпіоном світу! В автомобілебудуванні почали застосовувати до того недоступні надміцні композитні матеріали, а технології не поступалися космічним. Як наслідок, рейтинги телетрансляцій поповзли вгору, «Формула-1» привертала увагу дедалі більшої кількості вболівальників та спонсорів. Це дозволило командам удосконалювати машини, майже не замислюючись про бюджет. Домінуючою стайнею став британський McLaren, гонщики якого в період з 1984 по 1991 рік взяли сім титулів, а самої вдалою моделлюдесятиліття – McLaren MP4/2. Проте комерціалізація «Формули-1» мала і Зворотній бік. Міжнародна федерація автоспорту практично втратила контроль за змаганнями. Умови дедалі більше диктували власники команд, згоди між якими та МАФ не було, незважаючи на офіційно підписаний у 1981 році Договір згоди.

Двигун

У 1980-ті роки на повний голос про себе заявили доведені до ладу турбомотори, які не залишали своїм атмосферним побратимам жодного шансу. Їхня гегемонія тривала з 1983 року аж до заборони наддуву 1989-го. Навіть збільшення обсягу атмосферних двигунів до 3,5 літра 1987-го не призвело до виникнення будь-якої конкуренції. Нічого дивного в цьому не було, адже кваліфікаційні версії турбонаддувів видавали на гора 1600 л. с.! Потужність же звичайного двигуна Honda RA168E, що стояв на моделі McLaren MP4-4, складала 900 л. с. У результаті з метою підвищення безпеки, а також лобіюючи інтереси команд, які не мали турбонаддува, від нього вирішили відмовитися. Втім, італійським стайням це нічим не допомогло. Майже до кінця століття, до 2000 року, чемпіонський титул завойовували пілоти лише британських команд, за винятком італійського Benetton, який, втім, теж був англійською командою, купленої італійським брендом.

Кузов та шасі

На початку 1980-х конструктори команди McLaren зробили ще один революційний крок у розвитку технологій Формули-1. Монокок моделі MP4-1 вони виготовили з композитних матеріалів - карбоно-кевларового волокна. А в 1988 році в моделі MP4-4 була застосована технологія вуглепластикових стільникових структур, що не тільки суттєво збільшило жорсткість шасі на кручення, а й зробило кокпіт практично неруйнівним за будь-яких аварій.

Аеродинаміка

Після бурхливих 1970-х, у яких одна аеродинамічна революція змінювала іншу, 1980-ті та початок 1990-х стали часом затишшя. Багато в чому цьому сприяла заборона перфорованих днищ та граунд-ефекту, яка була введена у 1983 році. У пошуках притискної сили конструктори змушені були знову звернути свій погляд на антикрила. Проте обмеження регламенту не дозволяли розгулятися фантазії й у цій галузі. Корпуси машин лише почали обростати масою дрібних спойлерів. Головну аеродинамічну революцію десятиліття в 1990 році підніс скромний Tyrrell 019. Його піднятий носовий обтічник перерозподіляв повітряний потік, що входить так, що навіть під плоским дном створювалася подоба граунд-ефекту. У середині 1990-х цей задертий ніс став характерною рисою чемпіонського Benetton.

Підвіска

У 1992 та 1993 роках британська команда Williams буквально нокаутувала всіх суперників своїми моделями FW14 та FW15, які у кваліфікації «привозили» найближчим переслідувачам по дві секунди на колі. Головною родзинкою цих машин стала активна підвіска, що забезпечувала оптимальну відстань між полотном гоночної траси та дном автомобіля як на прямих, так і у віражах. Однак, на відміну від «примітивної» гідравлічної активної підвіски 1980-х років, встановлена ​​на Williams контролювалася електронікою. Потрібний кут кожної осі в кожний момент часу обчислював комп'ютер. Понад те, обробкою даних займався як мікрочіп, розташований самому автомобілі, а й комп'ютери у боксах команди, із якими чіп був пов'язаний дистанційно і які отримували всі дані телеметрії. Щоб уникнути чергового витка зростання швидкостей, 1994 року електронну активну підвіску було заборонено.

Гальма

McLaren MP4/2 був одним з перших болідів, який використовував карбонові гальмівні диски. Легкі, міцні, зносостійкі вуглеволоконні деталі не втрачали своєї ефективності при інтенсивному багаторазовому гальмуванні. Їх робоча температурабула набагато вищою за колишні, виготовлені з чавуну або м'якої сталі з хромовим покриттям дисків. Гальмівний шлях автомобіля помітно скоротився, адже потужні та надійні гальма дозволяли натискати на педаль в останній момент з упевненістю, що швидкість 300 км/год і більше буде погашена за лічені миті.

Електроніка

На початку 1990-х команди почали широко використовувати електроніку у конструкції болідів. Вона застосовувалася для кермового посилення, системи керування тягою, напів автоматичної коробкипередач, системи активної підвіски тощо.

Наприклад, система контролю тяги відстежувала за допомогою датчиків швидкість обертання коліс і у разі пробуксування трохи знижувала момент, що крутить. Електронна система оптимізації старту використовувалася для того, щоб болід рівномірно, без пробуксовки, починав рух з максимально можливою в поточних умовах швидкістю. Зрозуміло, використовували команди та АБС. Через війну розквіту електроніки дедалі більше функцій з управління болідом брав він комп'ютер, зменшуючи цим значення пілота. Через це 1994 року МАФ довелося накласти заборону на більшість електронних системдопомоги гонщикам.

Пілот

Бразильський «чарівник» Айртон Сенна і Сілва - триразовий чемпіон світу «Формули-1». Свій перший титул виборов за кермом McLaren MP4-4. За підсумками опитування, проведеного британським тижневиком Autosport серед колишніх учасників чемпіонату «Формули-1», що діють, Сенна був названий найкращим гонщиком в історії королеви автоспорту. Загинув 1994 року в аварії на Гран-прі Сан-Марино в Імолі. У відповідь на заборону використання електроніки в гонках у 1994 році Айртон Сенна пророчо зауважив, що «якщо прибрати всі ці системи, але не зменшити швидкість болідів, то 1994 стане сезоном з безліччю подій».

Битва гаманців: період 1995–2010 років

До кінця 1990-х років популярність «Формули-1» була настільки великою, що привернула увагу найбільших світових автоконцернів, які приєдналися до чемпіонату зі своїми командами. Результатом став величезний фінансовий дисбаланс між стайнями топ-рівня та середняками. Домінували, зрозуміло, ті, бюджет яких обчислювався сотнями мільйонів доларів. Не додавали гонкам видовищності та численні заборони МАФ, спрямовані на боротьбу зі швидкістю, а також регламент, що постійно змінюється. Все це призвело до того, що в чемпіонаті передбачувано перемагали ті самі пілоти, а боліди в технічному плані прогресували не дуже стрімко. Команда Ferrari зустріла XXI століття як абсолютний гегемон «Формули-1». «Червоний барон» Міхаель Шумахер за кермом «жеребців» з Маранелло був першим у чемпіонатах світу п'ять разів поспіль! А самій успішною машиноюв довгої історіїФормульною командою Ferrari стала модель F2002, яка принесла німецькому гонщику того ж 2002 року 10 перемог. Втім, жодних революційних нововведень F2002 не мала.

Кузов та шасі

Інженери F2002 приділили особливу увагу розважуванню та балансу машини. Полегшена коробка передач дозволила конструкторам знизити центр ваги, що благотворно позначилося на поведінці машини в поворотах. Наприкінці 1990-х і на початку 2000-х вимоги до міцності та безпеки конструкції кузова серйозно зросли. Монокок піддавався краш-тесту з фронтальним та бічним ударами, тестом статичного навантаження перевірялися дуги безпеки, кокпіт, паливний бак, носовий обтічник тощо.

Колеса та шини

Неабияка роль успіху «Скудерії» належала шинникам з Bridgestone. У 2002 році Ferrari залишилася єдиною топ-командою, взутої в покришки японської компанії. Як наслідок, Bridgestone готувала спеціальну гуму, що ідеально підходила F2002.

Аеродинаміка

Особливу увагу конструктори машини приділили конусоподібній задній частині днища, що дозволило покращити показник аеродинамічного опору, збільшивши і притискну силу задньої осі. Для покращення динаміки потоків та зменшення повітряного опорурадіатори F2002 нахилили усередину.

Двигун

Потужність двигуна F2002 перевищувала 850 л. с. Період з кінця 1990-х прийнято вважати апогеєм промислового шпигунства у «Формулі-1». Досить згадати скандал 2007 року зі звинуваченнями команди McLaren у шпигунстві щодо Ferrari. З протестами до МАФ «Скудерія» зверталася і раніше, і один з них стосувався двигунів McLaren. Так, пильні очі італійських інженерів помітили, що мотори "срібних стріл" при тих же обертах знімають більше потужності. Виявилося що двигун Mercedes, Що стояв тоді на McLaren, містив легкий і одночасно дуже міцний алюмінієво-бериллієвий сплав для поршнів і як матеріал стінок циліндрів. Сплав екзотичний, складний в обробці, при цьому на етапі виробництва канцерогенний. У результаті з 2001 року було запроваджено повну заборону екзотичних матеріалів, зокрема сплави берилію.

Електроніка

F2002 була обладнана новою системоютрекшен-контролю. У 2008 році після тривалої та безуспішної боротьби МАФ із забороненою електронікою на борту машин, довести наявність якої було практично неможливо, на всіх болідах «Формули-1» з'явився обов'язковий уніфікований електронний блок ECU. Усі компоненти двигуна і коробки, включаючи зчеплення, диференціал і пов'язані актуатори, повинні керуватися лише ним.

Гальма

Наприкінці 1990-х у МАФ почали думати про заборону у «Формулі-1»… карбонових гальм! Здавалося б, які негативні риси можна знайти у «диво-гальм»? Однак слабкі сторонизнайшлися. По-перше, вуглеволокно значно дорожче за чавун. По-друге, у кілька разів більша ефективність обернулася величезними навантаженнями на пілотів - негативне прискорення в поворотах досягало 6g, а зусилля на педаль гальма - 150 кг. «Спробуйте при кожному гальмуванні тиснути на педаль із зусиллям в 150 кг, і так протягом півтори-двох годин, і ви зрозумієте, що таке Гран-прі Формули-1»! – якось вигукнув чемпіон світу 1997 року канадець Жак Вільнєв. І по-третє, саме в тому, що зменшилося гальмівному шляхубачили причину малої кількості обгонів керівники МАФ, які завжди ратували за підвищення видовищності перегонів.

Проте від ідеї довелося відмовитись. Випробування показали, що чавунні диски у поєднанні з новітньою конструкцієюскоб лише трохи поступаються вуглеволоконним, проте менш зносостійким. Тому заборону зазнав лише дорогий алюмінієво-бериллієвий сплав, з якого виготовлялися скоби. Крім того, МАФ обмежила товщину дисків та кількість накладок.

Пілот

«Червоний барон» Міхаель Шумахер – семиразовий чемпіон світу, найтитулованіший автогонщик в історії «Формули-1». Володар численних рекордів – за кількістю перемог (у тому числі за один сезон), подіумів, швидких кіл, а також чемпіонських титулів поспіль. Один із своїх семи титулів німець завоював за кермом F2002.

Ренесанс: період з 2010 року до теперішнього часу

Початок і середина 2000-х років не радували шанувальників Формули-1 інтригуючими чемпіонатами. Глобалізація, загальна стандартизація машин і нудотна політкоректність позбавили королівський автоспорт однією з найпривабливіших рис гонок - їхньої непередбачуваності. Щоб підвищити видовищність Формули-1, МАФ була змушена піти на деякі послаблення в регламенті. Першим принципово важливим рішеннямстало зняття заборони у 2009 році на зміну кута атаки носового спойлера під час перегонів. Цей несміливий крок, втім, бажаного збільшення кількості обгонів не приніс, тому через два роки пілотам дозволили міняти кут заднього антикрила замість переднього. Ще одним нововведенням стало введення системи KERS – рекуперації кінетичної енергії, що дозволяє короткочасно збільшувати потужність двигуна. Все це разом з іншими невеликими технічними поблажками реанімувало чемпіонат та відродило інтерес до нього. У сезонах 2014–2016 років були першими гонщики Mercedes, що дуже символічно, адже саме «срібні стріли», як називали за характерне забарвлення у 1950-х роках Mercedes, були однією з найсильніших команд в епоху зародження "Формули-1". на моделі Mercedes AMG F1 W06 Hybrid британець Льюїс Хемілтон у 2015 році завоював свій третій титул чемпіона світу.

Аеродинаміка

Головним технологічним «проривом» останніх роківстав повернення до можливості регулювання пілотом заднього крила під час перегонів. Тепер гонщик здатний підняти верхній елерон антикрила, знижуючи рівень притискної сили та дозволяючи автомобілю розвивати велику швидкістьна прямих. Площина заднього спойлераповертається у вихідне положення при першому натисканні пілотом на педаль гальма. У поворотах крило знаходиться у закритому положенні та працює максимально ефективно. У кваліфікації гонщики можуть довільно регулювати положення керованого елемента, а в гонці цю перевагу отримає тільки гонщик, що атакує, який підібрався до суперника на дистанцію менше секунди. Повернення до винаходу 1968 дозволило в рази збільшити кількість обгонів на трасі.

Двигун

У 2014 році восьмициліндрові атмосферні двигуниоб'ємом 2,4 літра змінили більш екологічно чисті та економічні турбовані шестициліндрові двигуни 1,6 літра. У "Формулу-1" повернувся наддув! У потужності ці турбодвигуни поступалися попереднім, проте нова енергетична система рекуперації ERS виявилася вдвічі ефективнішою за KERS - 160 л. с. проти 80 л. с. Крім того, застосування подвійної системи рекуперації (кінетичної та теплової) дозволило зменшити витрату палива, що узгоджувалося із запровадженням жорстких обмежень на витрату палива – не більше 100 кг на всю гонку.

Шини

Конкуренція між виробниками шин у «Формулі-1» завжди сприяла зростанню швидкостей. До 2003 року постачальники покришок не лише надавали командам гуму власного складу, а й часто намагалися пристосувати гуму під кожну команду та під кожну трасу. Іноді подібний виборчий підхід спричиняв неминучі помилки. Наприклад, на Гран-прі США в 2005 році надлишковий тиск у покришці машини Ральфа Шумахера спровокував досить серйозну аварію. Тому з 2007 року МАФ залишила у «Формулі-1» лише одного постачальника шин, який має надавати однакові комплекти всім командам. З 2011 року в результаті тендеру таким постачальником було обрано італійську Pirelli.

Підвіска

Передня та задня підвіски моделі Mercedes AMG F1 W06 Hybrid є карбоновим трикутним важелем і штовхачем, що взаємодіють з торсіонними пружинами і балансирами. У передній та задній частині машини встановлені гідравлічні системи, які дозволяють підтримувати потрібному рівні дорожній просвіті на ходу міняти жорсткість стабілізаторів поперечної стійкостізалежно від ділянок траси, що долаються. Нинішній технічний регламент дозволяє за рахунок застосування тих чи інших систем ув'язати роботу пружних елементівпідвіски з лівої та правої сторін машини. Спеціальний комп'ютер у режимі реального часу аналізує навантаження на підвіску всіх чотирьох кутів шасі, дає необхідні команди гідравлічним системам, і в швидких поворотах підвіска стає жорсткішою, а в повільних, навпаки, м'якшою. Змінюється і кліренс: на прямих дорожній просвіт зменшується, на нерівностях та при атаці високих поребриків збільшується, за рахунок чого досягається оптимальна робота підвіски та покращується механічне зчепленняз трасою.

Кузов та шасі

Монокок W06 відформований з вуглепластику та пористих композитних матеріалів. Капсула безпеки інтегрована з удароміцною конструкцією та панелями, що запобігають наскрізним пошкодженням. Вона складається із наступних елементів: передньої структури безпеки; запропонованих регламентом протиударних вузлів, що поглинають енергію при бічних зіткненнях; вбудованої задньої структури безпеки; передніх та задніх елементів, що перешкоджають пошкодженням при перекиданні машини.

Паливо

Через два роки після світової фінансової кризи 2008 року МАФ з метою подальшого скорочення витрат, а також задля стимулювання автовиробників до розробки більш економічних моторів запровадила заборону на дозаправки в ході перегонів. Паливний бакБолід було збільшено з 90 до 180 літрів. З 2014 року також підвищилася ефективність палива, кількість якого обмежили до 100 кг для кожної гонки.

Пілот

Льюїс Карл Девідсон Хемілтон - британський автогонщик, триразовий чемпіон світу 2008, 2014 та 2015 років. У 2014 році був визнаний спортсменом року за версією ВВС. на Наразіє єдиним гонщиком в історії «Формули-1», кому вдавалося здобувати перемоги у всіх проведених сезонах поспіль, починаючи з дебютного. З 2007 по 2012 рік виступав за команду McLaren Mercedes, з 2013-го – гонщик команди Mercedes AMG Petronas F1 Team.

Для довідки

ВТБ є титульним партнером російського етапу Формули-1 в Сочі - Formula 1 VTB Russian Grand Prix.

Параметри болідів формули один, їх розміри та маси контролюється технічним регламентом, мета цієї статті описати різні конструкції, технології, ціни та деталі, що використовуються в болідах формули один.

Як працює диво-мотор «Формули-1»

Технічний прогрес у гонках повністю знищив романтичні мрії про «гаражні» команди та створення революційних болідів геніальними ентузіастами без купи магістерських ступенів у резюме. Тепер навіть бідні стайні мають бюджет від 100 мільйонів доларів і відкривають відділи інженерних розробок на кілька десятків людей.

Моторні департаменти "Феррарі", "Рено" та "Мерседеса" перетворилися на величезних технологічних монстрів. Німецькі виробникивже просунули індустрію вперед, нещодавно оголосивши про швидке досягнення потужності 1000 к.с. та встановлення нового рекорду теплової ефективності на рівні понад 50% (у звичайних легкових автомобілів - 25-30%).

Актуальна силова установка складається з кількох складників:

1. - двигун внутрішнього згоряння;
2. - турбіна (з компресором та нагнітачем, звичайно);
3. - дві системи рекуперації енергії MGU-K та MGU-H;
4. - блок контролюючої електроніки;
5. - Акумулятор.

Турбіну -неспроста повернули до «Формули-1» після двадцятирічної заборони: у 2014 році разом із новим регламентом силових установок почав діяти та ліміт на витрату палива у 100 кг на гонку. Він означав зниження кількості палива, що спалюється в циліндрі двигуна і, відповідно, зменшення потужності і швидкості. Щоб не допустити уповільнення болідів, командам знову дозволили компенсувати зниження обсягу палива, що використовується, підвищенням щільності суміші за допомогою турбонаддува.

Блок MGU-Kабо рекуператор кінетичної енергії дозволили використовувати ще в 2009 році (тоді він називався KERS). Він підключається до гальмівної системи боліда, активується при натисканні відповідної педалі і переводить енергію обертання коліс в електричну заряджаючи нею батареї. Потім пілот використовує заряд для розгону — ось тільки до 2014 року технологія не відрізнялася особливою ефективністю. Регламент якраз і переглянули до 2014 року спеціально для підвищення ролі гібридних систем у силових установках.

Тоді ж запровадили використання ще одного рекуперуючого блоку. MGU-H. Він працює вже не з кінетичною енергією, а з потоком вихлопних газів, чиє тепло і перетворює на електрику. Цю систему можна назвати ключовою для сучасних болідів, адже двигуни внутрішнього згоряння практично досягли стелі розвитку. Грамотне використання гібридної складової дає 20-30 додаткових км/год на прямій та дозволяє економити паливо при розгоні на низьких передачах.

У той же час на рекуператор теплової енергії випадає велике постійне навантаження - і успіх силової установки безпосередньо залежить від розробки ефективного охолодження. Саме зі складною конструкцією пов'язані майже всі проблеми мотористів сучасної «Формули-1». «Хонда» спочатку два сезони мучилася з перегріванням через неправильне розташування рекуператора щодо двигуна внутрішнього згоряння, а тепер не може намацати оптимальну схему розподілу отриманої енергії по фазах розгону на прямих. «Рено» у свою чергу перестаралася у спробах наздогнати «Мерседес» за швидкістю і запорола надійність блоку: в результаті останніх трьох Гран-прі машини з французьким двигуном зійшли сім разів.

Загальні технічні характеристики боліду формули один:
(Дані для порівняння, так як вони у всіх болідів різні і постійно змінюються, хоч і не значно).

Розгін із місця до 100км/год 1.7 сек.
Розгін із місця до 200км/год 3.8 сек.

Розгін із місця до 300км/год 8.6 сек.
Максимальна швидкість близько 340 км/год.
Гальмування зі 100км/год 1.4 сек і 17 метрів дистанції.
Гальмування з 200 км/год 2.9 сек та 55 метрів дистанції.
Гальмування з 300 км/год 4 сек
Перевантаження пілота при гальмуванні близько 5G.
Притискна сила дорівнює вазі боліду досягається на швидкості близько 180 км/год.
Максимальна притискна сила (налаштування максимум) при 300 км/год близько 3000 кг.

Головною особливістю боліда формули є безсумнівно наявність величезної притискної сили. Саме вона дозволяє проходити повороти на швидкостях, недосяжних будь-яким іншим. спортивним автомобілям. Тут є один цікавий момент: багато поворотів пілотам просто необхідно проходити на дуже високій швидкості, коли притискна сила дозволяє тримати болід на трасі, якщо ж швидкість скинути, то можна вилетіти з траси так як притискна сила буде недостатня!

Притискну силу створює набір аеродинамічних елементівтаких як: заднє антикрило, переднє антикрило, дифузор, ітд. Переднє антикрило, Складається з вуглецевого волокна і створює притискну силу до 25% від всього боліду формули один.

Заднє антикрило при власній вазіблизько 7 кг створює до 1000кг притискної сили на високій швидкості, це близько 35% усієї притискної сили боліда F1.

У різні часи на болідах формули один використовувався різний об'єм двигуна, був присутній і був відсутній наддув, обмеження по оборотах і безліч інших обмежень, об'єднувало їх лише одне, величезна потужність до 1500 л/с великих оборотах, До 22500 об/хв. Останнім часом регламент підтримує, шляхом різних обмежень, максимальну потужністьблизько 850 л.с та обороти порядку 19500 об/хв.

Параметри одного з двигунів формули один:

Діаметр циліндра 98 мм
Хід поршня 39.77 мм
Об'єм 2400 см3
Довжина шатуна 102 мм.
Діам. циліндра / Хід поршня
2.46
Літрова потужність 314.6 л/с
Максимальний момент, що крутить, 290 Nm при 17000 об/хв
Порівн. швидкість поршня 22.5 м/с
Прискорення поршнів близько 9000G на 19000 об/хв
Тиск у форсунках близько 100 бар
Макс. потужність 755 к. с 19250 об/хв

Маси деяких деталей двигуна та параметри

Поршень 220 г
. Кільця у комплекті 9 г
. Поршневий палець у зборі 66 г
. Шатун 285 г
. Сам двигун важить 95 кг

Порівн. ефективний тиск у камері згоряння при Макс. момент 15.18 bar
. Порівн. ефективний тиск у камері згоряння при Макс. потужності 14.63 bar

Максимальне навантаженняна поршневий палецьВага: 3133 кг.
. Максимальне навантаження на ліжко колінвалу 6045 кг.

Вихлопна система


Кожній команді формули один потрібен деякий запас різних колекторів випускний системидля перенастроювання двигуна під різні траси.

Чому новими технологіями всі незадоволені?

Як не дивно, сучасні гібридні двигуниз першого ж сезону потрапили до тайфуну критики. Серед обурених виявились і фанати, і команди, і гонщики, і виробники – кожен напирав на щось своє.

Але насправді всіх дратують не зовсім двигуни, а домінування «Мерседеса», що ґрунтується на перевазі в силових установках. Німці зробили найкращі агрегатище в 2014 році і заслужено перемагали чотири сезони поспіль - через складну конструкцію моторів (і MGU-H у тому числі) конкурентам ніяк не вдається ліквідувати відставання від лідера.

Трансмісія

У машинах Формули 1 використання автоматичних коробок заборонено
Використовуються напівавтоматичні послідовні коробки передач
Є 7 передніх та 1 задня передача
Пілот перемикає передачу за 1/100 секунд
Вартість однієї семишвидкісної напівавтоматичної коробкипередач понад 130 000 $. Розрахована на пробіг 6000 км. На сезон вистачає 10 коробок, включаючи випробування. У комплект входить кілька комплектів шестерень.

Коробка передач боліду формули один безпосередньо з'єднана зі зчепленням, виконаним з карбону. Зчеплення випускають дві компанії, AP racing та Sachs, які створюють їх таким чином, що вони можуть витримувати температури близькі до 500 градусів. Зчеплення є електрогідравлічними елементами та мають вагу від 1.5кг. Кожне перемикання швидкості виконується за 20-40 мілісекуд та регулюється комп'ютером. Пілоти болідів не користуються зчепленням вручну, втрачаючи тим самим час і дозволяючи двигуну здійснювати неодружені оберти(як це в звичайних машинах, без автоматичної коробки передач), а просто натискають важіль за кермом, для переходу до наступної швидкості, сам процес повністю лежить на комп'ютері. Коробки передач
створюються так, щоб механіки могли легко змінювати налаштування. Так повна перебудова передавальних чиселкоробки передач займає близько 40 хвилин у боксах.

Шини та диски

Диски важать близько 4 кілограмів і зроблені з магнієвого сплаву, кожен коштує близько 10000 $
Дорожній розмір передніх шин: 245/55R13;
Діаметр передніх: 655 мм;
Ширина передніх: 325 мм;
Дорожній розмір задніх шин: 325/45R13;
Діаметр задніх: 655 мм;
Ширина задніх: 375 мм;
Робоча температура близько 130 градусів
Вартість однієї шини близько 800 $
На сезон потрібно 720 штук.

Гальма боліду формули 1


Диски гальм вже багато років виготовляють із вуглецевого волокна, на виробництво одного диска може витрачатися до 5 місяців.
Температурний режим до 1000 із цельсія
Вага 1,4 кг.
При всіх перевагах гальм із вуглецевого волокна останнім часом все частіше застосовують керамічні гальмівні диски, що мають найкращі характеристикияк гальмування, стабільність при нагріванні, так і довговічність. Сучасні керамічні гальмівні диски команди Ferrari за одну гонку втрачають 1 мм своєї товщини. Тоді як раніше при використанні інших матеріалів знос становив 4 і більше мм!

Важелі передньої підвіски:

Виготовлені з титану та вуглепластику.

Паливний бак:

Виготовляється з прогумованої тканини, підкріпленої кевларом.
Має об'єм понад 200 літрів
Витрата палива – 75 л/100 км

Монокок

Монокок це основа боліда F1, на яку кріпляться всі його частини та деталі. При струсах, при аваріях він повинен забезпечити пілоту повну безпеку, але водночас важити приблизно 35кг. Як і більшість частин боліду F1 монокок зроблений з карбону і як і більшість деталей коштує недешево 115000$

Сидіння пілота:

Виконується за індивідуальними мірками гонщика із вуглеволокна.

Кермо

Кермо боліда формули один поєднує в собі панель приладів(дисплей по центру), органи управління також дозволяє змінювати багато налаштувань боліда прямо по ходу руху. Виконаний із вуглецевого волокна, для кожного пілота індивідуально за анатомічною будовою.

Історія перемог у гонках Формула-1

Формула 1, сезон 2019: Майбутні події

Переможці етапів Формула-1 2019

1. Формула 1 2019 Гран Прі Австралії

2. Формула 1 2019 Гран Прі Бахрейну

3. Формула 1 2019 Гран Прі Китаю

4. Формула 1 2019 Гран-прі Азербайджану

5. Формула 1 2019 Гран Прі Іспанії

6. Формула 1 2019 Гран Прі Монако

7. Формула 1 2019 Гран Прі Канади

Чемпіонат світу Формули-1 проводиться щороку та складається з окремих етапів (що мають статус Гран-прі). Наприкінці року виявляється переможець чемпіонату. У Формулі-1 змагаються як окремі пілоти, і команди. Пілоти змагаються за титул чемпіона світу, а команди за Кубок конструкторів.

Коріння Формули-1 лежить у чемпіонаті Європи з автоперегонів Гран-прі, який проводився у 1920-ті та 1930-ті роки. Організації, що беруть участь у Гран-прі, сформулювали перший регламент проведення чемпіонату світу перед Другою світовою війною та запланували його введення в дію на 1941 рік, але аж до 1946 ці правила не були формалізовані остаточно. У 1946 році нещодавно утворена ФІА представила правила так званої Формули-1, які вступали в дію з 1947 року. Технічний регламентґрунтувався на кількох ідеях: німецькі гонщики були на 10 років виключені з гонок через поразку Німеччини, але це не стосувалося італійців, оскільки капітуляція в 1943 році і участь італійців у боротьбі з Третім Рейхом зняло багато звинувачень із країни. Перед війною, у спробі хоч якось узяти гору у боротьбі з німецькими машинами, автоклуб Італії провів Гран-Прі Тріполі за правилами «молодшої формули» або voiturette, що обмежує робочий об'єм двигуна цифрою 1,5 л. І хоча це не врятувало італійців від розгрому, після війни саме ці машини було взято за зразок під час підготовки регламенту Формули-1. Крім того, були допущені старі французькі машиниГран-Прі з безнаддувними двигунами 4,5 л, нездатні конкурувати із сучасними ним німецькими машинами. Водночас ще того ж року організатори трьох Гран-прі провели перегони за регламентом «Формули-1». 1948 року до «Формули-1» додався клас «Формули-2». Ще молодший клас «Формула-3» було запроваджено 1950 року. За первісною схемою передбачалося, що клас Формула-1 призначався виключно для проведення світової першості, клас Формула-2 для проведення першості континенту, Формула-3 для національних чемпіонатів і так далі.

1950 року ФІА було вирішено занести результати окремих перегонів у класі «Формула-1» до загального протоколу чемпіонату світу. Перший такий Гран-прі пройшов англійською землею на автодромі Сільверстоун. До 1958 чемпіонат світу був виключно особистим, потім очки стали нараховуватися і конструкторам болідів (так званий Кубок конструкторів).

Не слід, однак, повністю ототожнювати клас «Формула-1» та чемпіонат світу ФІА. Найчастіше у світі проводилося на порядок більше великих перегонів (у тому числі й у найвищому гоночному класі), ніж входило до чемпіонату світу. Небагато гонщиків обирали для участі виключно етапи чемпіонату світу: вони брали участь у різних гонках, у тому числі й необов'язково на машинах з відкритими колесами. Автомобілі Формули-1 виступали не тільки в чемпіонаті світу, а й в інших позазалікових перегонах, які, як правило, мали самостійний статус. Так, з 22 гонок, проведених у 1950 році за участю автомобілів Формули-1, лише 5 йшли в рахунок чемпіонату світу. Крім чемпіонату світу автомобілі Формули-1 застосовувалися також у південноафриканському чемпіонаті Формули-1 (1960-1975) та британському чемпіонаті Формули-1 (1977-1980, 1982).

Водночас і сам чемпіонат світу не завжди проводився за правилами Формули-1. Так, американська гонка Інді-500, що входила в залік чемпіонату, проходила за власним регламентом, на машинах, іменованих «індикарами». Коли в 1951 році ФІСА оголосила нові правила Формули-1, що вступають з 1954 року, ніхто не хотів готувати автомобіль на сезони 1952—1953 років за старими правилами, і через відсутність достатньої кількості учасників, чемпіонат світу був проведений за правилами Формули 2 .

Ситуація повністю змінилася на початку 1980-х років, коли після «війни FISA-FOCA» було ухвалено Договір Згоди. З цього моменту перегони у класі «Формула-1» відбуваються лише у рамках чемпіонату світу. Фактично зникло саме поняття класу "Формула-1" і з'явилася гоночна серія Формула-1, комерційні права на яку відокремлені від спортивних, що належать до ведення ФІА.

Картинка клікабельна

Гоночний автомобіль "Формули-1" отримав свою назву за особливим рецептом палива, яке у ньому використовується. У такого автомобіля двигун набагато потужніший, ніж у звичайного легковика. Зростання потужності досягається за рахунок збільшення об'єму двигуна, тобто повного об'єму камер згоряння у його циліндрах.

Двигун середньої потужності для легкового автомобілямає об'єм не більше 61 кубічного дюйма. "Формула-1" може мати втричі більший об'єм двигуна і розвивати потужність у 500 кінських сил (к.с), що вчетверо і навіть уп'ятеро перевищує потужність звичайного легкового автомобіля.

Щоб повніше використовувати величезну потужність двигуна, корпуси гоночних автомобілівмають спеціальну аеродинамічну форму, покликану забезпечити мінімальний опір повітря. Шини їх коліс робляться надширокими - для кращого зчепленняз дорогою і, отже, безпечнішого руху. Особлива підвіска забезпечує стійкість і протидіє занесення автомобіля навіть тоді, коли він здійснює круті віражі на великій швидкості.

Гоночний автомобіль "Формула-1"

Автогонщик досить одного погляду на щиток приладіву кабіні, щоб знати, який в автомобілі запас палива, температура води, тиск олії та інші параметри.

Надпотужні дискові гальмаз вуглецевого волокна (нижче) повинні витримувати величезне теплове навантаження під час роботи на гоночних швидкостях.

Кузов для швидкої їзди

Низькі, широкі корпуси гоночних автомобілів відлиті з легкого, але міцного вуглецевого волокна. Форма їхнього кузова така, що допомагає автомобілю використовувати повітряний потік, який утворюється при високих швидкостях. Скошений передній край (нижче, ліворуч) та задні обтічники – спойлери змушують повітря давити на автомобіль униз і не дають йому відірватися від землі.

Шини гоночного боліду

Шини повинні відповідати дорожнім умовам. Шини гоночних автомобілів ширші за звичайні і можуть бути майже гладкими - для сухих треків. Або мати спеціальний протектор на випадок дощу.

Двигун гоночного боліду

Щоб двигун був одночасно потужним та економічним, у гоночних машинах на нього встановлюють (рисунок нижче) комп'ютерну системувпорскування палива та електронні регулятори частоти обертання двигуна, температури води та олії та інших важливих параметрів.

Десять циліндрів надають потужності цьому спеціальному двигуну, призначеному для гоночних автомобілів.

Гоночний автомобіль "Формули-1" (на верхньому малюнку) мчить набагато живіше за легковий автомобіль і виділяє куди більше тепла. Щоб зняти надлишкове тепло, радіатор автомобіля охолоджується повітряним потоком(малюнок нижче), коли гоночна машиназ ревом мчить по треку зі швидкістю, близькою до 180 миль на годину.

Особлива підвіска гоночної машини

Підвіска гоночних автомобілів повинна забезпечувати надійне зчеплення коліс із дорожнім полотном на поворотах при великій швидкості.