Почему жара в Катаре создавала меньше проблем для машин, чем те, что будут в Мексике

Именно влияние экстремальной жары на гонщиков стало главной новостью в Катаре, но эти требования также сильно влияют на характеристики автомобиля. И проблемы, возникающие при этом, существенно отличаются друг от друга. Убедимся на примере выходных в Катаре и предстоящем этапе в Мексике через две недели.

При работе двигателя выделяется тепло. В частности, при преобразовании потенциальной энергии топлива в движение выделяется огромное количество тепла, которое необходимо рассеивать, чтобы автомобиль продолжал работать.

Тепло всегда будет переходить от более теплых объектов к более холодным. От двигателя к радиаторам, а от них уже в окружающую среду, но чем горячее внешняя среда, тем медленнее будет происходить этот процесс.

С другой стороны, чем быстрее воздух будет проходить над радиаторами, тем больше ускорится рассеивание. Другим важным фактором является плотность воздуха во внешней среде. Наибольшая плотность воздуха наблюдается на уровне моря, а на больших высотах она меньше, поэтому и охлаждающий эффект там меньше.

Обеспечить достаточное охлаждение автомобиля «Формулы-1» можно очень просто, имея большое пространство вокруг источников тепла и радиаторы больших размеров с большой площадью выхода. Но, очевидно, это приведет к тому, что автомобиль будет очень медленным. Максимально плотная компоновка автомобиля и создание поверхностей, максимально улучшающих его аэродинамические характеристики, ставят серьезные задачи в области охлаждения. Поэтому для охлаждения отводится абсолютный минимум пространства.

Требования к охлаждению сильно различаются в зависимости от места установки, но, очевидно, было бы непрактично иметь альтернативные механические схемы и размеры радиаторов. Они остаются неизменными, но существуют альтернативные пакеты охлаждения.

Чем легче горячий воздух вокруг радиаторов выходит из автомобиля, тем выше его охлаждающая способность, но тем сильнее нарушается аэродинамика, что приводит к снижению времени прохождения круга. Поэтому существуют альтернативные варианты кузова, включающие в себя большие или меньшие выходные отверстия, большие или меньшие жалюзи большего или меньшего количества.

На первом рисунке показаны дополнительные жалюзи охлаждения, использованные «Маклареном» в Катаре, а на втором - стандартное расположение

В определенных пределах двигатель, аккумулятор, турбина, электрические компоненты и т.д. автомобиля, как и человек, имеют определенную внутреннюю температуру, которая должна поддерживаться, чтобы автомобиль мог функционировать. Эти различные выходы горячего воздуха - всего лишь способ согласовать внутреннюю температуру с различными условиями, в которых будет работать автомобиль.

На рисунке Джорджио Пиолы видно, что в Катаре «Макларен» установил дополнительные решетки охлаждения по сравнению со стандартным пакетом, использовавшимся, скажем, в Японии двумя неделями ранее. Мы также видим, что «Альпин» (изображение ниже) использовал в первой практике еще более экстремальную версию своего катарского пакета охлаждения со значительно увеличенными и более глубокими жалюзи на боковой стойке. Это был тестовый вариант для подготовки к Гран-При Мексики.

Как правило, в Мехико будет не так жарко, как в Катаре в минувшие выходные. Вряд ли мы увидим там гонщиков, страдающих от физических последствий жары в такой степени, как это было в Катаре.

Верхнее изображение: Дополнительные и более глубокие жалюзи охлаждения, установленные на машине Эстебана Окона. Нижнее изображение: машина Пьера Гасли

Почему в Мехико автомобилю требуется большее охлаждение, чем в Катаре. Потому что Мехико расположен на высоте 2250 метров над уровнем моря — это самая высокая высота среди всех трасс календаря, - и плотность воздуха там примерно на 25% ниже, чем в Катаре, который находится на уровне моря. Таким образом, охлаждающий эффект воздуха снижается примерно на 25%.

В Мексике пилот не будет находиться в такой жаркой среде и не будет нуждаться в таком сильном охлаждении. С другой стороны, автомобиль требует гораздо большего охлаждения, чем человек, поскольку его процессы выделяют гораздо больше тепла. Уменьшение плотности воздуха на 25% означает, что автомобиль будет нуждаться в большем охлаждении, чем в Катаре несмотря на то, что пилот будет нуждаться в меньшем охлаждении.

Если у разных команд будут различия в том, насколько дополнительное охлаждение ухудшает аэродинамику автомобиля, это повлияет на порядок соревнований. Мы надеемся, что это проявится в Мексике.

Источник: Formula-1.