Болид «Ред Булл» эффективнее «Феррари» – доказывает разница задних антикрыльев. Потому Ферстаппен быстрее на прямых
От редакции: Привет! Вы в блоге «F1 — королева автоспорта!». Автор перевел ценный технический текст о том, как «Ред Булл» и «Феррари» разными путями пришли к обмену лучшими кругами в Саудовской Аравии. Не жалейте плюсов и подписок, тогда таких постов будет больше.
На прошлых выходных в Джидде почти все команды много экспериментировали с уровнем крыльев. Трасса в Саудовской Аравии отличается чрезвычайно высокой долей круга, которую пилоты проходят газ в пол. Больше времени лишь в Монце.
Но каждая конструкция автомобиля будет отличаться тем, где именно находится идеальный компромисс между прижимной силой и аэродинамическим сопротивлением. Кроме того, поскольку это была всего лишь вторая гонка по новым аэродинамическим правилам, команды все еще выясняли, как их автомобили реагируют на различные настройки в реальном мире, а не на симуляторе.
Оцените выступление пилотов на Гран-при Саудовской Аравии – голосуйте!
Большое влияние оказывает эффект галопирование. Подпрыгивание, которому подвергаются некоторые автомобили из-за срыва воздушного потока под днищем, возникает в том случае, когда днище слишком близко прижимается к земле. Поэтому реальные данные никак не совпадают с данными моделирования. «Мерседес», например, является одной из команд, которая отказывается от значительной части прижимной силы. Она согласно моделированию была доступна только для того, чтобы держать под контролем эффект галопирования.
Поэтому команды, испытывающие проблемы с эффектом, обычно используют самые маленькие задние крылья. Те команды, которые менее подвержены этой проблеме, возможно, сочли более выгодным использовать чуть большую прижимную силу. Хотя скорость на прямой здесь очень важна, аналогичного времени круга часто можно добиться при использовании крыла со средним уровнем прижимной силы. Поскольку такое крыло обеспечивает большее сцепление на торможении и в семи поворотах круговой трассы, которые не являются плоскими, недостаток скорости на прямой иногда не так уж велик.
Важна не скорость, достигнутая в конце прямой, а то, сколько времени требуется, чтобы добраться от начала прямой до ее конца. Если вы входите быстрее, потому что быстрее проходите поворот, ведущий к ней, может оказаться, что вы теряете очень мало времени на прямой, несмотря на то, что в конце ее едете гораздо медленнее. Кроме того, большая прижимная сила лучше защищает шины, позволяя быстрее проходить гоночные отрезки.
Именно этого направления и придерживалась «Феррари». Как можно видеть ниже, разница между их крыльями в Бахрейне и Джидде была очень незначительной, несмотря на то, что трасса в Бахрейне считается трассой со средней прижимной силой.
«Феррари» отдает предпочтение ложечкообразной основной плоскости (нижняя из двух частей сборки) с довольно глубоко углубленной центральной частью и очень тонкой на внешних концах. Именно основная плоскость, а не закрылок (верхняя часть узла), расположенный позади, создает большую часть сопротивления.
Мы видим, что крыло «Феррари» в Джидде в целом имеет тот же профиль, что и крыло, использованное в Бахрейне. Это крыло с низкой прижимной силой, но не настолько низкой.
«Ред Булл» опробовал свое крыло во время пятничной практики в Джидде, но в итоге остановился на настройках с более низкой прижимной силой, чем у «Феррари». Хотя их основная плоскость в Бахрейне имеет форму ложки, их крыло с низкой прижимной силой имеет очень прямую основную плоскость с небольшим сужением на внешних концах.
Большая центральная секция крыла из Бахрейна создает большое сопротивление и прижимную силу, а крайние части обрезаются, потому что эта часть крыла в любом случае создает меньшую прижимную силу, чем центральная часть. Поскольку крыло создает меньшую прижимную силу, выгодно обрезать его там, чтобы уменьшить сопротивление.
Но прямолинейная основная плоскость, используемая в Бахрейне, имеет небольшое сечение по всей ширине, и поэтому почти нет площади основной плоскости, которую можно было бы отрезать. Такая маленькая площадь создает очень малое сопротивление и относительно небольшую прижимную силу.
Поэтому в Джидде мы увидели, что «Феррари» была быстрее в поворотах и на торможении, а «Ред Булл» – в конце прямой.
В Бахрейне мы также наблюдали похожую картину между двумя машинами, когда они использовали более высокую прижимную силу. Хотя там были определенные повороты, где «Ред Булл» был быстрее «Феррари», в целом «Ред Булл» оказывался быстрее в конце прямых, но лучшее ускорение «Феррари» компенсировало эффект на времени круга.
Таким образом, похоже, что и в Бахрейне, и в Саудовской Аравии, на двух трассах с совершенно разными требованиями к прижимной силе, «Феррари» предпочла большее заднее антикрыло, чем «Ред Булл». Этому может быть много причин. Если «Ред Булл» под днищем генерирует больше прижимной силы, чем у «Феррари», то потребность в загрузке заднего антикрыла отпадает.
Но все может быть не так просто. Комбинация заднего крыла и балочного крыла оказывает влияние на работу болида под днищем. Чем сильнее воздух проходит через заднее крыло, тем сильнее он тянет на расположенное ниже крыло, которое, в свою очередь, сильнее тянет поток воздуха, проходящий под днищем.
Таким образом, чем больше заднее крыло, тем сильнее будет работать область под днищем. В принципе, это звучит замечательно, поскольку подразумевает, что вы можете просто продолжать добавлять заднее крыло, и машина будет быстрее! Но, конечно, наступит момент, когда штраф за сопротивление превысит вознаграждение за прижимную силу. Но в целом, концепция автомобиля с граунд-эффектом поощряет использование больших задних крыльев.
Теперь если мы добавим в эту смесь галопирование, то это приведет к искусственному ограничению прижимной силы, которую может генерировать днище. Поскольку при проектировании автомобилей команды, как правило, не были готовы к возникновению этого эффекта, они, вероятно, имеют днища, которые по своей конструкции создают больше прижимной силы, чем может быть использовано.
Один из способов удержать их от создания прижимной силы – просто увеличить высоту задней части автомобиля, но это очень неэффективный способ. Более эффективным способом удержать автомобиль от галопирования может быть установка меньшего заднего антикрыла. В этом случае вы, по крайней мере, получите преимущество в виде меньшего сопротивления. Увеличение высоты подвески просто сбрасывает прижимную силу при очень малой выгоде в снижении сопротивления.
Так что может оказаться, что естественная точка баланса прижимной силы и сопротивления заднего крыла у «Ред Булл» более эффективна, чем у «Феррари». Следовательно, они могут обойтись меньшим задним крылом при аналогичной прижимной силе, и у них не будет проблемы с галопированием. Или же они на самом деле должны использовать меньшее заднее антикрыло, потому что слишком большое будет иметь тенденцию притягивать днище к земле и приводить к этому эффекту.
Примечательно, что в Саудовской Аравии «Ред Булл» использовал менее агрессивное балочное крыло, чем в Бахрейне. Они тоже создают сопротивление, и меньшие закрылки (вверху), использованные в Джидде, являются частью меньшего пакета задних крыльев. Но помимо того, что это балочное крыло создает меньшее сопротивление, оно также будет оказывать меньшее давление на поток воздуха под днищем.
Каковы бы ни были причины, похоже, что «Феррари» использую более высокий уровень загрузки заднего антикрыла, чем у «Ред Булл». Другим фактором, способствующим этому, может быть силовая установка «Феррари». Анализ GPS показывает, что она чрезвычайно сильна при ускорении. Возможно, именно это позволяет им использовать более мощное заднее антикрыло, так как в этом случае машина проходит прямую за то же время, несмотря на то, что в конце она медленнее.
По мере получения данных с большего количества трасс, несомненно, появится более четкая картина. Но пока два самых быстрых болида «Формулы-1» показывают совершенно разные способы прохождения круга.
Источник и фото: Formula-1.
