21 августа 2018

Ф1 2008 В СРАВНЕНИИ С Ф1 2018

ЗА 10 ЛЕТ В ФОРМУЛЕ 1 ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ СОКРАТИЛСЯ НА 22% И ЗАМЕДЕЛЕНИЕ УВЕЛИЧИЛОСЬ НА 12%

Исключительный прогресс охарактеризовал последние 10 лет Формулы 1, подтвердив роль гонки как самого технологически продвинутого испытательного полигона на планете. Это справедливо не только для инженеров и ведущих автомобилестроителей, но и для производителей компонентов, таких как Brembo.

С 2008 по 2018 годы тормозные системы были в центре разработок, что в значительной мере увеличило их производительность. Усовершенствования также повлияли на действия пилотов при торможении, которые существенно изменились по сравнению с тем, какими они были 10 лет назад.

Сегодняшние болиды явно отличаются от болидов 2008 года, поэтому изменения в поведении при торможении не могут и не должны объясняться исключительно самими тормозами. У гоночных автомобилей теперь другое распределение веса и другие аэродинамические нагрузки, но, что еще более важно, их шины стали шире (и даже производитель другой). Все эти факторы играют значительную роль в изменении тормозных характеристик.

Также нужно отметить, что за последние 10 лет тормозные системы Brembo существенно эволюционировали. Чтобы продемонстрировать это, мы сравнили все данные о торможении болидов в Гран-при Канады 2008 и 2018 годов.

ТОРМОЗНОЙ ПУТЬ: -22%

Если сравнивать эти две гонки Гран-при, наиболее удивительные данные относятся к тормозному пути, который сократился на 22,2%. В 2008 году для торможения на автодроме имени Жиля Вильнёва требовалось в среднем 371 фута; а в этом году было достаточно 289 футов.

Естественно, мы говорим о средних значениях, так как данные на разных участках существенно различаются, но в целом тенденция именно такая. Так на повороте, предшествующем повороту, который ведет к «Стене Чемпионов», в этом году болиды при торможении проезжали 322 фута, а 10 лет назад, на том же месте, им нужно было 384 фута для торможения.

ВРЕМЯ ТОРМОЖЕНИЯ: -15%

Следует отметить, что время торможения не испытало такого же драматического снижения, как тормозной путь. С 2008 по 2018 год на трассе в Монреале время, проведенное на одном круге, сократилось на несколько секунд, что соответствует сокращению на 15,5%.

Это сокращение может показаться незначительным, но, чтобы продемонстрировать его важность, мы предоставим статистику: 10 лет назад на трех поворотах канадской трассы пилоты использовали свои тормоза более 2 секунд, на одном из этих поворотов они делали это в течение 3 секунд. В этом году наибольшее время, затрачиваемое на торможение, составляло 2,44 секунды на 10-м повороте и 2 секунды на 13-м повороте.

УСИЛИЕ НА ТОРМОЗНОЙ ПЕДАЛИ: +4%

Хотя тормозной путь уменьшился на 22%, а время, затрачиваемое на торможение, уменьшилось «только» на 15%, у этих изменений общая причина: усилие, оказываемое пилотами на педаль тормоза, увеличилось, как и мощность тормозных систем Brembo.

В 2008 году, в среднем, на каждом повороте канадского Гран-при пилоты прикладывали на педаль усилие в 284 фунта. В этом году среднее усилие составило 295 фунтов. Это увеличение на 4% сделало еще более значимым стиль вождения пилотов.

Кроме того, что пилотами прикладывается большее усилие, так же очевидно увеличилась мощность тормозных систем Brembo. С 2008 года по сегодняшний день свойства алюминиево-литиевого сплава, который мы используем для наших тормозных суппортов, также эволюционировали.

Сегодняшние суппорты характеризуются более сложной геометрией, благодаря непрерывным исследованиям в области оптимизации соотношения веса и жесткости и поиска все более и более эффективной формы для получения требуемого охлаждения болидов.

ЗАМЕДЛЕНИЕ: +12%

Более быстрые, с более широкими шинами (что приводит к растущей способности реализовать тормозной момент) и с более производительными тормозными системами Brembo болиды дают пилотам замедление намного большее, чем в прошлом. В 2008 году среднее пиковое замедление на один круг в Монреале составило 4,2 G, а в 2018 году этот показатель составил более 4,7 G. Это увеличение на 11,9%.

На 8-м повороте канадского Гран-при пилоты испытывают замедление 4,9 G вместо 4,4 G в 2008 году. Разница, зафиксированная на 1-м повороте, еще более существенная, как в абсолютных значениях, так и в процентном соотношении: значение изменилось от 3,7 G десять лет назад до 4,8 G в этом году.

Аналогичные изменения были зарегистрированы на других трассах, где в 2018 году проходили гонки чемпионата мира Формулы 1. Все будет еще более очевидным на такой трассе, как Монца, где пиковое замедление в 2008 году никогда не превышало 5G. Но в этом году, согласно расчетам, проведенным на симуляторе, ни одна из шести секций торможения не будет ниже 5,1 G, а когда машины войдут в «Параболику», они достигнут более 6 G.

ТОРМОЗНЫЕ ДИСКИ: ОТ 200 ДО 1400 ОТВЕРСТИЙ (+600%)

Одним из компонентов тормозной системы, претерпевших видимую трансформацию, является тормозной диск.

В течение десяти лет успешные исследования позволили Brembo постепенно увеличивать количество вентиляционных отверстий и уменьшать размеры. Десять лет назад в 2008 году на диске для Формулы 1 было около 200 отверстий.

Всего четыре года спустя их число утроилось, достигнув 600 отверстий. Но инновации продолжались, и на тормозных дисках для гоночных болидов Формулы 1 в 2014 году было более 1000 вентиляционных отверстий.

Увеличение поверхности диска, подверженной вентиляции, обеспечивает большее рассеивание тепла и снижение рабочей температуры. Температура углеродных дисков, используемых в Формуле 1, может достигать 1832 ° F в течение кратковременных периодов.

С 2017 года диски увеличились в размерах от 28 до 32 мм, что обеспечивает больше пространства для вентиляционных отверстий и открывает возможности для дальнейшей эволюции охлаждения тормозной системы.

Сегодня количество вентиляционных отверстий тормозного диска Brembo может доходить до почти 1400 в самой экстремальной версии, что на 100 больше, чем количество отверстий на дисках, используемых в 2017 году.

Отверстия, расположенные в четыре ряда, имеют диаметр 2,5 мм и делаются одно за одним высокоточным станком.

Для создания всех отверстий на одном диске требуется от 12 до 14 часов. На этом этапе точность - это все: допуск на механическую обработку компонента составляет всего четыре сотых.

ТОРМОЗНЫЕ КОЛОДКИ: РАССЕИВАНИЕ ЭНЕРГИИ +10%

За последние десять лет тормозные колодки также претерпели значительные изменения, причем, как их размеры, так и геометрия. Общая площадь каждой из них увеличилась менее чем на 2% (от 4000 мм до 4070 мм), но они теперь длиннее, чем в прошлом: в 2008 году их размеры были 160х25 мм, тогда как в 2018 году они составили 185х22 мм.

В наши дни колодки должны рассеивать гораздо больше энергии. В Канаде десять лет назад температура дисков на 10-м повороте достигала максимума в 1666°F, а в этом году они достигли более 1832°F в этом же месте.

Чтобы решить эту проблему более глубокие исследования были направлены на форму колодки. Колодки имеют вентиляционные отверстия, которые располагаются в соответствии с требованиями каждой команды.

ТОРМОЗНОЙ СУППОРТ: -15% ВЕСА

В течение последних десяти лет тормозной суппорт претерпел несколько противоречивую эволюцию. С одной стороны, выбор суппортов, пригодных для трека, стал проще, с другой стороны, число персональных разработок для каждой команды становится все более преобладающим.

В 2008 году суппорты отличались в зависимости от трассы, на которой состязались болиды, что вызывало некоторые проблемы с точки зрения выбора и замены их в аварийной ситуации на созданные для других трасс. Однако уже в течение нескольких лет команды используют только один тип суппортов для всех трасс, на которых соревнуются в течение сезона.

В то же время разработка стала все более сложной. Сегодня, в отличие от гонок 10-летней давности, Формула 1 требует, чтобы тормозные системы были персонализированы в соответствии с различными вариантами дизайна, созданными для каждого отдельного болида. Каждой команде, в соответствии с ее запросами, Brembo поставляет все более индивидуальную тормозную систему, соответствующую дизайну болида, которая постоянно совершенствуется в течение сезона.

Например, тормозной суппорт идеально сочетается с системой охлаждения болида (воздухозаборники, дефлекторы и т. д.) и аэродинамическими решениями, разработанными командами индивидуально, что делает каждый компонент уникальным.

Кроме того, предпочтения пилота влияют на различные комбинации жесткости и веса. Есть команды, которые предпочитают более легкие суппорты, потому что им нужно снизить вес болида, хотя они теряют с точки зрения жесткости. Другие хотят получить жесткость в ущерб массе.

В целом, несмотря на снижение веса всего на 15% по сравнению с 2008 годом, обработка тормозного суппорта стала намного сложнее.

ТОРМОЖЕНИЕ ПО ПРОВОДАМ

Еще одним важным нововведением, появившимся за последние 10 лет, является Brake-By-Wire. Необходимость гарантировать надлежащее тормозное усилие на задней оси, обособленно от обратного крутящего момента, создаваемого электродвигателями, привела к введению в 2014 году еще одного новшества: Brake-By-Wire (BBW, торможение по проводам).

В нормальных рабочих условиях задняя система больше не активируется непосредственно пилотом, теперь это происходит благодаря гидравлической системе высокого давления (так же, как и для подвески и усиления рулевого колеса) с помощью электронного блока управления, который непрерывно отслеживает тормозное усилие, связан с двумя моторами-генераторами MGU и распределяет торможение заданное пилотом.

Количество энергии, рассеиваемой на задней оси, меньше выделяемой трением, так как она частично рекуперируется MGU-K: в результате появляется менее громоздкий и более легкий суппорт. Вот почему в дополнение к традиционным 6-поршневым суппортам, максимально разрешенным правилами, Brembo поставляет для некоторых команд 4-поршневые суппорты, которые используются на задней оси и отвечают запросам команд на более легкие системы.