Двойной диффузор. Как 10 лет назад появилось легендарное техническое решение
Гранды тех лет приехали как ни в чем не бывало на тесты, но были шокированы скоростью команды «Браун». Новый болид назвали чуть ли не самым быстрым в истории «Формулы-1».
Причина успеха крылась в хорошей интерпретации нового регламента. «ФИА» проверили и заявили, что все легально.
Вот прошли первые гонки сезона и команды стали прибывать в еще большом недоумении. От «ФИА» стали требовать аннулирования результатов трех команд, использующих двойной диффузор. Но решение вновь признали законным.
В 2009 году команды не могли так быстро копировать решения. В итоге в первой половине сезона доминировала команда «Браун».
Как работает диффузор
Диффузор – это, по сути, приподнятая область в задней части болида. Для того, чтобы максимально увеличить эффективность диффузора, болид должен быть прижать к земле так низко, как это возможно. Это заставляет воздух, попавший между болидом и землей, быстро перемещаться назад. Задняя секция диффузора вызывает пониженное давление в задней части болида, поскольку имеет больший объем, чем область, из которой поступает в него воздух. Это пониженное давление ускоряет воздух под болидом, который подвергает всю нижнюю часть болида разряженному воздуху. Это приводит к появлению эффекта вакуума под болидом, который притягивает его к земле и создает прижимную силу.
Полет Ральфа Шумахера – это лучшая иллюстрация работы диффузора до 2009 года. Секция диффузора болида начинается с переднего края задних шин и проходит к задней части болида. «ФИА» пыталась ограничить эффективность диффузора, приказав командам установить деревянную планку высотой 50 мм вдоль днища болида, что вынуждало приподнимать болид. Это существенно усложняло задачу по разряжению воздуха под болидом. Если вы посмотрите на заднюю часть машины Ральфа, то увидите небольшие плавники из углеродного волокна. Они используются для очистки воздушного потока в задней части болида. Чем чище воздух, выходящий из задней части болида на диффузор, тем эффективнее диффузор и создается больше прижимной силы.
Единственный путь к увеличению обгонов – это повышение прижимной силы в задней части болида. Я думаю вы уже поняли, что никакое переднее крыло не победит грязный воздух, идущий от болида впереди.
Диффузор в 2009 году
На фото показан диффузор на болиде «Макларен». Правила 2009 года гласят, что детали кузова, видимые снизу машины и находящиеся между осью задних колёс и отстоящей от неё на 350 мм линией, не могут быть выше 175 мм над плоскостью трассы. Всё, что выше плоскости 200 мм (заднее антикрыло), должно быть не шире 750 мм, а всё, что ниже (диффузор), — не шире 1000 мм. Зона в пределах 200-400 мм предназначена для размещения элементов безопасности, в частности заднего фонаря, но опять же никто не запрещал её аэродинамического применения. Вот вам и лазейки в правилах. Посчитать я думаю не сложно размеры дыр в регламенте.
Williams FW31
«Уильямс» использует двойной диффузор. Как вы можете видеть на картинке, средняя часть диффузора больше, чем внешние части. Кроме того, в верхней центральной части диффузора есть два отверстия в форме ромба, прямо под задним сигнальным фонарем. Эти части диффузора «Уильямс» предназначены для направления воздуха из верхней части болида и нижней в эти отверстия и большую центральную секцию для повышения эффективности диффузора. Предполагается, что воздух, поступающий из верхней части болида, увеличивает скорость воздуха, проходящего под болидом, понижая давление воздуха и создавая дополнительную прижимную силу. Протестующие команды утверждали, что общая высота центральной секции превышает 175 мм от контрольной планки, разрешенной в правилах.
Toyota TF109
Можно предположить, что это «наиболее легальный» вариант двойного диффузора. Одним из противоречивых элементов являются красные винглеты, идущие от заднего сигнального фонаря. Это эффективно удлиняет диффузор в средней части. «Тойота» считает, что эти красные элементы являются законными, потому что они являются частью аварийной задней конструкции, потому что это то, к чему прикреплены эти части кузова. Для дальнейшей очистки воздуха используется область, выделенная желтым кружком. В дополнение к этому «Тойота», как и «Уильямс», направляет дополнительный воздух сверху автомобиля в диффузор, используя участок, выделенный оранжевым кружком.
Brawn BGP001
Сразу видно, что изогнутая центральная часть диффузора «Браун» не похожа ни на одну из других. Именно эту область опротестовали команды. Четко, как у «Уильямс», тут нельзя сказать, что в верхнем левом и верхнем правом краях центральной части диффузора имеются небольшие отверстия, которые подают воздух из верхней части болида в диффузор для ускорения воздуха.
Еще одна деталь.
Это диффузор «Ред Булл, который не опротестовали. Если вы посмотрите на концевые пластины заднего крыла, вы увидите, что они проходят вниз рядом с диффузором и по всей его высоте. Концевые пластины эффективно расширяют ширину и глубину диффузора. Это не так противоречиво, как рассмотренные выше диффузоры.
Вы знаете, чем закончился Гран-при Австралии 2009 года: первые два места «Браун», следующие два «Тойота», а шестое место за «Уильямс». А вы еще говорите скучно нынче в «Формуле-1». Раньше было лучше! Интрига и непредсказуемость.
В итоге чемпионат выиграл «Браун», а «Тойота» довольствовалось пятым местом. Седьмое было за «Уильямс». Миллионы долларов были брошены на то, чтобы остановить эту несправедливость.
С 2010 года двойной диффузор был под запретом. Деньги потратились в пустую. Обычная практика в «Формуле-1»…
