| Шасси |
 |
Основу шасси составляет монокок, несущая конструкция, весом 45-50 кг., к которой крепятся все остальные узлы машины. Монокок должен быть твердым, чтобы выдерживать огромные нагрузки и одновременно легким. Большинство команд используют полностью углеполастиковый монокок. В результате чего он способен выдерживать чудовищные нагрузки при весе всего в 45 кг. Помимо пилота внутри монокока располагается и 120-литровый бензобак. Вес топлива составляет 15% от массы всего автомобиля. Именно поэтому его поведение так меняется при опустошении баков. |
Вес – немаловажный фактор над уменьшением которого бьются все конструкторы. Поэтому даже краска используется особая – низкой плотности. После каждой гонки большинство элементов перекрашивают заново из-за многочисленных повреждений покрытия.
Вокруг монокока собирается весь автомобиль: сзади к нему крепится двигатель, к двигателю – коробка передач, к ней в свою очередь – рычаги задней подвески. На сверхжесткую переднюю переборку монокока опирается передняя подвеска и носовой обтекатель с выполненным заодно с ним передним антикрылом. Таким образом, двигатель Ф1 должен быть не только мощным, а коробка передач – не только надежной. Они должны быть еще и жесткими. Кокпит должен быть на столько жестким, чтобы он смог обеспечить выживание гонщика при самой тяжелой аварии. Поэтому кокпит и называют «капсула безопасности». Особое внимание уделяется предотвращению травм шеи и головы гонщика. С 1996 года введена боковая защита головы, - гонщики все глубже утопают в машине. |
| Стоимость обслуживания компонентов болида Формулы 1 |
Приблизительная стоимость обслуживания болида Формулы 1 за год приближается к 40 000 000$.
|
 |
|
| Двигатель |
|
Двигатель болида Формулы 1 - самая сложная часть болида. Приблизительно, он насчитывает 5000 деталей, из которых около 1500 - движущиеся элементы. Когда все эти элементы собирают вместе после двух недель работы, он может развивать мощность более 750 лошадиных сил при свыше 20 000 оборотов в минуту. При максимальном темпе во время гонки двигатель V8 потребляет около 60 литров топлива на 100 километров. Двигатель в наибольшей степени влияет на облик автомобиля Ф1, определяя положение центра тяжести, а площадь радиаторов, необходимых для его охлаждения, определяют размеры и форму воздухозаборников.
Соотношении мощности и веса современного автомобиля Ф1 составляет около 1100 л.с. на тонну.
|
|
| Топливо |
 |
В качестве топлива двигателей в машинах Формулы 1 используется бензин. Большинство команд получает топливо бесплатно от своих технических партнеров, обычно от мировых поставщиков нефти и нефтепродуктов. Топливо - это жидкость, которая при смешении с кислородом подается в цилиндры, после чего, воспламеняясь, взрывается и толкает поршень вниз. Чем лучше топливо, подаваемое в цилиндры и чем больше взрывоопасных частиц на кубический сантиметр в нем, тем большую мощность можно получить на одном количестве топлива, либо использовать меньше топлива при одной и той же мощности. Эти параметры основаны на постановлении Европейского Парламента для коммерческого топлива 2000 года. |
| Трансмиссия |
Как и любая серийная машины, болиды Формулы 1 имеют сцепление, коробку передач и дифференциалы. Несмотря на то, что все части системы трансмиссии имеют те же функции, что и в обычном легковом автомобиле, их строение заметно отличается...
За гонку, пилот переключает передачи несколько тысяч раз! Каждая команда создаёт свою коробку передач. Большинство машин имеет 6 передач, хотя в современных болидах уже используется 7. Болиды Ф1 имеют заднюю передачу, вопреки мнению новичков. Но она была выполнена так, что ей почти не приходиться пользоваться.
Трансмиссия один из важнейших элементов болида Формулы 1 как и любого другого автомобиля. |
 |
| Аэродинамика |
 |
Именно аэродинамика определяет характеристики автомобиля Ф1. Передние и задние крылья обеспечивают 65% прижимной силы, 30 % приходится на задний диффузор, остальные 5% процентов приходятся на всевозможные аэродинамические «навороты».
Принято считать, что степень аэродинамического совершенства конструкции определяется коэффициентом лобового сопротивления. Однако у обычного автомобиля он составляет 0,3 – 0,4 у болидов Ф1 на средней трассе примерно 0,6, а в Монако более 1. виной тому – широкие открытые колеса, воздухозаборники двигателя и радиаторов системы охлаждения и, конечно же – антикрылья. Однако именно последние позволяют проходить повороты с перегрузкой до 4g. |
Электроника и телеметрия
|
|
На сегодняшний день каждый болид Формулы 1, находящийся на стартовой решетке, во многом зависит от изощренной электроники. Именно она управляет большинством его сложных компонентов. Болид содержит свыше километра проводов, соединяющих около сотни сенсоров и различных соленоидов, которые наблюдают и контролируют множество элементов автомобиля. Лишь в редких случая гонка заканчивается без схода кого-либо из гонщиков из-за проблем с электроникой. Этот фактор свидетельствует об особой роли электронных компонентов в современных машинах Формулы 1.
Информация со 120 датчиков записывается "черным ящиком", расположенным под левым боковым обтекателем. На каждом круге автомобиль отправляет в боксы приблизительно 1 Мб телеметрической информации о работе наиболее важных систем. Во время тестов существует возможность в течении 5 кругов накапливать на борту до 40 Мб телеметрии, которая считывается при визите в боксы.
|
 |
| Подвеска |
 |
Рычаги подвески изготовлены из углеволоконного композита. Ресурс рычагов составляет 2500 часов. Амортизаторы подвески можно регулировать с помощью гидравлики, изменяя жесткость подвески, ход колеса, упругость демпфирования. Ход переднего колеса составляет всего 15-25 мм. в зависимости от трассы.
Подвеска спроектирована так, что становится жестче по мере увеличения нагрузки. Это сделано для того, чтобы прижимная сила, растущая пропорционально квадрату скорости, не заставила автомобиль в конце концом цеплять днищем полотно. Передние и задние борт регулируют крен автомобиля в зависимости от боковых перегрузок в поворотах и также могут настраиваться под определенную трассу. У большинства машин Ф1 существует и третий амортизатор, который помогает стабилизатору поперечной устойчивости или даже заменяет его. Что в полнее оправдано, ведь на старте стоит автомобиль весом в 600 кг., а в конце прямой вес приближается к 2.5 тоннам. При этом клиренс автомобиля составляет на обычной трассе 15 мм. |
| Тормоза |
Внутри каждой колесной сборки установлены тормоза с углеволоконными дисками и накладками. Их рабочая температура превышает 700С. При этом тормоза раскаляются до оранжево-красного свечения. Тем не менее, углеволоконные тормоза нуждаются в охлаждении, для чего с внутренней стороны колес предусмотрены небольшие воздухозаборники.
Толщина дисков не превышает 28 мм. Сделано это, чтобы заставить гонщиков беречь тормоза и осторожнее проходить повороты. Углеволоконные тормоза одно из самых дорогих удовольствий в Ф1. За гоночный уик-енд превращается в пыль два-три комплекта стоимостью 50 000 долларов каждый.
Тормоза автомобилей Гран При на столько эффективны, что главная проблема состоит не в том, чтобы приложить максимальное усилие к педали, а в том, чтобы тормозить максимально жестко, но избегая при этом блокировки колес. |
 |
| Диски |
 |
Диски в Формуле 1 обычно изготавливаются из сплава магния. Этот материла выбран из-за его низкого веса и высокой прочности. Всеми возможными способами производители добиваются от колёсных дисков наивысшей прочности. На поверхности диска находится крепление-замок, которое помогает легко и быстро менять резину на пит-стопах. Он открывается, когда требуется смена резины и механик закрывает его, когда замена закончена.
Команды покупают диски таких производителей, как OZ Racing, Enkey и BBS. Перед гонкой механики доставляют колёсные диски к грузовику производителя шин, и там на них, с помощью специальных приборов, "обуваются" шины. Затем колёса доставляют обратно в боксы. |
| Шины / Покрышки |
Эффективность торможения автомобиля определяется не тормозами, а шинами, рисунок протектора которых предназначен для уменьшения сцепления с трассой.
У нынешних высокопрофильных шин есть недостаток в виде деформации. Команды вынуждены делать избыточный отрицательный угол развала колес, чтобы сохранить площадь пятна контакта при искажении шин под воздействием боковых сил в поворотах.
Чем шире резина, тем лучше сцепление с трассой. Для достижения высокого уровня сцепления покрышки делают максимально широкими, в соответствии с установленным регламентом FIA. Еще один плюс широких покрышек - это уменьшение износа резины, что увеличивает время использования покрышек или позволяет при их производстве применять более мягкие резиновые смеси. |
 |
| Кокпит |
 |
Сиденье болида Ф1 изготавливается из углепластика по отливкам, деланным непосредственно с тела гонщика. Сиденье охватывает тело от плеч до ног и закругляется вокруг ребер, помогая выдерживать боковые нагрузки. Привязные ремни с 6 точками опоры затягиваются до предела. Сиденье извлекается вместе с гонщиком в случае тяжелой травмы при аварии.
Положение гонщика в кокпите таково, что из-за высокой боковой защиты и поднятого носового обтекателя, глаза находятся на уровне среза кабины, и он практически не видит трассу впереди себя. Педалей в кокпите 2: газ и тормоз. Большинство органов управления основными системами сосредоточены на руле. |
| Шлем |
| Шлем – это практически единственная защита для головы пилота. Конечно, он служит также отличительным признаком данного пилота, помогающим публике и комментаторам узнать его во время гонки. Но всё же шлем, прежде всего, является важнейшей частью защиты пилота, а также играет существенную аэродинамическую роль. Область шлема – одна из наиболее турбулентных зон в болиде Формулы 1, и поэтому одной из задач для производителей шлемов, таких как Schuberth, Bell и Arai, становится уменьшение этого нежелательного побочного эффекта. Более того, шлем может быть сконструирован таким образом, что он увеличивает поток воздуха, направляющегося в воздухозаборник над головой пилота, что, в свою очередь, может увеличивать мощность двигателя и, в результате, скорость движения. Проектировщики шлемов не должен забывать также и об вентиляционных отверстиях для дыхания, обеспечении доступа воды для питья во время гонки, и многое другое. |
 |
| Рулевое колесо |
 |
Не секрет, что руль автомобиля Формулы-1 – это не только инструмент для изменения направления движения, это сложнейшая система управления большим количеством настроек во время движения, а также всеобъемлющий источник информации.
Несмотря на то, что с сотен датчиков автомобиля в боксы команда непрерывно направляется большой поток информации о состоянии тех или иных узлов, только гонщик может вносить какие-то изменения, когда он находится на трассе. Несколько лет назад регламент разрешал использовать двустороннюю телеметрию, которая позволяла инженерам удаленно менять любые настройки, но эта технология была запрещена из-за своей дороговизны.
Читать далее...
|
|
