В английском языке этим словом обозначается всякий эффект влияния близости подстилающей поверхности, тогда как в русском языке есть термин «экранный эффект », обозначающие воздействие подстилающей поверхности на характеристики летательных аппаратов. А термином «граунд-эффект» обозначается создание аэродинамического разрежения под корпусом автомобиля за счет определенной формы днища автомобиля с применением эластичной «юбки». Разрежение увеличивает силу, прижимающую автомобиль к поверхности дороги. Данное решение позволило сократить общую площадь прижимающих аэродинамических элементов, тем самым уменьшая аэродинамическое сопротивление автомобиля.
В автомобильных соревнованиях первым применил граунд-эффект Колин Чепмен , автоконструктор, основатель автомобильной компании Lotus .
Wikimedia Foundation . 2010 .
Смотреть что такое "Граунд-эффект" в других словарях:
Lotus 78 … Википедия
Гоночный автомобиль Mercedes Benz класса «Формула 1», 2011 год … Википедия
Автомобиль Формулы 1, команда Рено, 2005 г. Lola серии IndyCar, 1993 г. Автомобиль с открытыми колёсами тип гоночного автомобиля, представляющий собой одноместный, в большинстве случаев, автомобиль с колесами, вынесенными из кузова. Этот тип,… … Википедия
Эту статью следует викифицировать. Пожалуйста, оформите её согласно правилам оформления статей. Чемпионат гоночных машин (Championship Car Racing, также Серия Чампкар, Серия Индикар) собирательное определение американских ав … Википедия
У этого термина существуют и другие значения, см. Формула. Формула 1 Логотип Формулы 1. Категория Одноместная Страна или регион Международная Дебют 1950 … Википедия
60 й Чемпионат мира Формулы 1 ◄ 2008 Сезон 2009 года 2010 … Википедия
Вот и подошел к концу очередной сезон Формулы 1. И, несмотря на весьма интересный чемпионат, у «Больших Призов» по-прежнему есть множество нерешённых проблем. О них мы сегодня и поговорим...
Анамнез
«Я могу прямо сейчас расписать первые 15 мест следующей гонки - не совпадёт лишь пара позиций, - объяснял свой уход из Формулы 1 Фернандо Алонсо. - Формула 1 даёт слабое шоу, мы куда больше полемизируем и обсуждаем радиопереговоры, а не события на трассе. Сложно принять то, насколько предсказуемой стала Формула 1». И испанец, что бы ни двигало им во время этого интервью, прав.
В современной Формуле 1 лишь три команды способны бороться за подиум, а регулярно бороться за победы - только две из них. Чемпионат де-факто разделён на две лиги: топ-команды и все остальные. Подобное положение вещей возникало в «Больших призах» и ранее, но разрыв был не так велик, а «остальные» время от времени получали шанс дотянуться до «топов» и попортить им жизнь.
Победа Пастора Мальдонадо. Гран При Испании. 2012 годФото: Pirelli
Многие хорошо помнят сезон-2012, когда первые семь гонок выиграли семь разных пилотов, но и в 2013-м, например, победы одерживали четыре разные команды. В том же 2008-м, накануне серьёзных перемен в регламенте, на подиуме побывали представители восьми (!) команд, включая считавшихся аустайдерами Honda и Williams.
Это было в тот момент, когда в паддоке жаловались на малое число обгонов и скучные гонки. Предполагалось, что в 2009 году ситуацию исправит реформа аэродинамики - резкое сокращение прижимной силы заставит пилотов больше работать за рулём, будет провоцировать их на ошибки и сделает заезды непредсказуемыми. Что из этого вышло?
Несколько лет невероятно уродливых машин со ступеньками на носу и возвращение прижимной силы уже в 2017-м. Помогло ли это решить проблемы? Алонсо считает, что всё стало только хуже. Конечно, нельзя сказать, что в современной Формуле 1 вообще всё плохо, но многое - очень многое - можно сделать куда лучше.
Тренировки для тех, кто не умеет ездить
Залог увлекательной гонки - неожиданная стартовая решётка. Весь мир с замиранием сердца ждал старта Гран При Мексики, который гонщики Red Bull начинали с первого ряда, увлекательным получился и этап в Остине, где Феттель вынужден был стартовать позади Райкконена, Боттаса и Риккардо. И если в Мехико неожиданные итоги квалификации объяснялись особенностями трассы и разреженным воздухом выскогорья, то в Остине ключевую роль сыграл пятничный дождь.
Гран При США. 2018 годФото: Red Bull Contentpool
Перед Гран При США у команд не было возможности три часа работать на чистой трассе и доводить до идеала настройки, а потому в квалификации гонщики ехали практически вслепую - полагаясь не на решения инженеров, а на собственные ощущения и интуицию. Это сыграло свою роль и в гонке, поскольку в боксах не знали, как поведёт себя машина в той или иной ситуации, и должны были импровизировать по ходу заезда.
Так, может, в этом и кроется решение? Полный отказ от пятничных тренировок привёл бы к тому, что пилотам каждый раз приходилось бы выезжать на квалификацию, как в Остине. Ответственность пилота и давление на него стали бы ещё выше, а роль инженеров в итоговых результатах квалификации резко снизилась бы. Часовой разминки в субботу утром вполне достаточно, чтобы лучшие пилоты в мире проверили трассу, а инженеры убедились, что машина на ходу. При желании можно даже выделить десять минут на разовый тест обновлений.
Освободившееся время в пятницу стоило бы отдать молодым пилотам, которым катастрофически не хватает «наката». У пилотов Формулы 1 перед квалификацией есть четыре часа тренировок, а у гонщиков гонок поддержки - лишь 30 минут. А ведь именно молодым пилотам нужно проводить больше времени на трассе, изучать конфигурацию и оттачивать мастерство.
Даниэль Риккардо. Сочи АвтодромФото: Twitter
В то же время гонщики Формулы 1 могли бы уделить пятницу маркетинговым активностям, встречам с болельщиками и интервью местным телеканалам - это даст куда больший охват, чем три часа однообразных заездов без какой-либо спортивной интриги. Кроме того, уже не первый год идут разговоры о реформе расписания гоночного уик-энда, чтобы сделать его более насыщенным и интересным для болельщиков - вряд ли зрители так уж дорожат свободными заездами, ведь трибуны в этот момент зачастую пустуют.
Граунд-эффект - ключ к борьбе на трассе
Главная проблема сегодняшних гонок - потеря прижимной силы при преследовании соперника. Она ощущается даже если впереди идущая машина оторвалась на 5-6 секунд. В прежние годы - в 80-х и 90-х - обогнать тоже было очень трудно, но была возможность преследовать и «подогревать» соперника, подготовить атаку и выбрать для неё правильный момент. Теперь же пилоты предпочитают держаться чуть позади, чтобы не перегреть шины и двигатель, и попытаться отыграть позицию за счёт пит-стопов или ждать чужой ошибки. В такой ситуации на некоторых автодромах гонки проходят с одним-единственным обгоном. И потому ни зрелищная церемония открытия, ни развлекательные программы, ни концерты суперзвёзд не способны привлечь на трибуны болельщиков.
Проблема не нова и решить её пытаются уже много лет. Именно с этой целью - облегчить обгоны - в 2009-м была упрощена аэродинамика. Ради обгонов на машинах появилась DRS, а Pirelli делала шины, разваливающиеся уже после пяти кругов, чтобы разница в темпе была большой и гонщики могли обгонять. Правда, о борьбе речи уже не шло, да и не обгоны это были - машина на свежих шинах просто проезжала мимо автомобиля, у которого резина была разрушена. Зрелищности это гонкам не добавило, зато хаоса на трассе стало намного больше.
Заднее антикрыло Red Bull RacingФото: Red Bull Contentpool
В 2017 году уровень прижимной силы вернулся на прежний уровень, но со следующего сезона передние антикрылья станут намного проще и лишатся многоуровневых конструкций, а значит, «прижимать» машины они будут слабее. Предполагается, что за счёт снижения эффективности аэродинамики потеря прижимной силы позади соперника будет меньше, однако сама по себе проблема останется.
Другими словами, если на переднее антикрыло не поступает воздух, уже поднятый идущим впереди автомобилем, то прижимной силы не будет нигде - ни на задней оси, ни спереди. А значит, подготовить атаку и вплотную следовать за соперником два-три круга будет по-прежнему тяжело.
Гран При Европы. 1983 годФото: Архив
Странно, что FIA и Росс Браун в этой ситуации не обращаются к уже готовому решению, неплохо зарекомендовавшему себя ещё в 80-х, - граунд-эффекту. Это концепция, в рамках которой при минимальном дорожном просвете воздух под днищем автомобиля становится настолько разреженным, что машину фактически присасывает к земле. Основную часть прижимной силы при граунд-эффекте генерирует днище болида, а это значит, что при преследовании соперника потеря «прижима» будет куда менее заметна.
В Формуле 1 граунд-эффект запрещён - в 80-х из-за неровностей трассы под днище попадал лишний воздух, и днище в результате теряло всю эффективность. Автомобиль, в мгновение лишившийся всей прижимной силы, зачастую взлетал в воздух, что приводило к очень опасным авариям.
Но на дворе 2018-й, на машинах установлены «ореолы», защитные структуры кокпита стали намного прочнее, изменились трассы, более безопасными стали поребрики... На данный момент нет ни одной логичной причины запрещать граунд-эффект. Более того, граунд-эффект широко использовался в этом году в серии IndyCar, и, несмотря на многочисленные кочки на трассах, никаких проблем это не вызвало.
Гран При Бельгии. 2018 годФото: Gettyimages
Да, чтобы реализовать граунд-эффект в Формуле 1, командам придётся полностью перестраивать машины (читай - выложить кучу денег), однако часть расходов можно компенсировать удешевлением других компонентов. Так, часть аэродинамики, особенно в тех областях, где она не играет решающей роли, можно унифицировать. Инженеры, конечно, будут против, но именно в условиях жёстких ограничений такие гении, как Эдриан Ньюи, и находили революционные решения, обращая внимание на те области, которые ранее не играли важной роли.
Кто-то может посчитать, что унификация отдельных элементов аэродинамики - шаг к моносерии, но это не так, ведь с появлением граунд-эффекта откроется огромная область, в которой инженеры могут проявить всю свою фантазию. Кроме того, если Формула 1 собирается сохранить курс на экономию резины и топлива, то пусть именно в этом компоненте инженеры и соревнуются - при упрощённой и схожей аэродинамике результаты квалификации всегда будут плотными и непредсказуемыми, зато на дистанции гонки на первый план выйдут эффективное использование топлива и работа с резиной.
Иначе какой вообще смысл оставлять ограничения, скажем, на горючее? Экология? На фоне выбросов сотен самолётов, перевозящих на трассу болельщиков, команды, их оборудование, журналистов, спонсоров и VIP-гостей, экономия топлива в гонке кажется по меньшей мере лицемерием.
Топ-команды, которых более или менее устраивает нынешнее положение дел, будут против, ведь столь серьёзные перемены в регламенте могут поставить под угрозу доминирование «большой тройки», зато для Росса Брауна и Liberty это будет превосходный шанс проявить волю. В конце концов, не уйдёт Ferrari из Формулы 1 из-за одного лишь граунд-эффекта - это было бы огромным ударом по репутации итальянской марки.
Всё упирается в деньги
Старт Гран При Бельгии. 2018Фото: Twitter
Наконец, главная проблема современной Формулы 1 - слишком неравномерное распределение призовых между командами. «Топы», у которых и без того огромные бюджеты и толпы спонсоров, получают огромные деньги, а середнякам достаются копейки. Так, в 2018 году Ferrari получит от FOM около $190 млн - это больше, чем весь бюджет Haas в Формуле 1. При этом сам Haas за прошлый сезон получил призовыми только $19 млн.
Это огромный разрыв, который приводит к тому, что у одних команд практически неограниченные ресурсы, а другие – с трудом сводят концы с концами. И дело здесь даже не в том, что у Haas слабые результаты - та же Force India два года подряд становилась лучшей командой «второй лиги», но не смогла дотянуть даже до конца этого сезона.
Разрыв между первой и последней командой Кубка конструкторов должен быть намного меньше. Например, в английской футбольной премьер-лиге занявший последнее место аутсайдер получает около двух третей от той суммы, которая полагается чемпиону (в АПЛ львиную долю призовых, как и в Формуле 1, составляют деньги, вырученные на продаже телеправ). И именно поэтому в АПЛ чемпионом неожиданно становится Leicester City, а в Формуле 1 у Эстебана Окона за весь год не было ни одного шанса на подиум.
Нынешняя система распределения призовых завязана на индивидуальных договорах с командами. Эти соглашения действуют до 2021 года, а потому в ближайшие пару лет изменить систему не удастся даже Liberty. Однако изменить её необходимо, чтобы обеспечить таким командам, как Williams или Sauber, для которых автоспорт - основное направление бизнеса, хоть какую-то финансовую стабильность. Ведь именно на них и держится спорт. Mercedes, Red Bull, Renault, Honda, Haas, Строллы - все они запросто уйдут из Формулы 1, когда она им надоест (такое уже бывало), в то время как Williams и McLaren - столпы этих гонок, однако их дальнейшая судьба зависит от спонсоров.
Liberty изо всех сил открещивается от наследия Берни Экклстоуна и утверждает, что всё можно сделать лучше. Сам Экклстоун на заре 80-х рассуждал примерно также - и он действительно сделал Формулу 1 лучше, если сравнивать её с временами «гаражистов». Теперь такой шанс есть у Liberty, но «окно возможностей» не безгранично, принимать решения нужно уже сейчас, чтобы к 2021-2022 годам решить существующие проблемы, а к 2025-му привлечь в «Большие призы» новых участников. Пока же Формула 1 стагнирует и ходит по одним и тем же граблям.
McLaren. Абу-ДабиФото: Twitter
О том, что гоночным машинам важно придавать как можно более обтекаемые очертания, конструкторы знали задолго до Формулы 1.
Но по-настоящему аэродинамика покорила их умы в 70-е годы прошлого столетия. Первые попытки с большими антикрыльями сейчас могут вызвать улыбку, но после них на машинах был реализован «граунд-эффект», изменивший гонки и для пилотов, и для конструкторов.
Торжество «внутренней» аэродинамики
В конце 70-х и начале 80-х «граунд-эффект» был главной темой Формулы 1. Пионером его внедрения стал босс Lotus и признанный технический первооткрыватель Колин Чепмен.
Lotus 78 стал первой машиной Ф1, получившей профилированное днище. Отдельные трубки Вентури – каналы расширяющегося сечения – были сформированы под боковыми понтонами.
Автомобиль был дополнительно оснащен элластичными «юбками» по краям корпуса, которые не позволяли воздуху извне попадать под днище. Машина буквально «присасывалась» к асфальту, так как удалось добиться резкого роста прижимной силы при фактически прежнем лобовом сопротивлении.
Идея внутренней аэродинамики получила развитие в модели 79: каналы стали еще шире и больше, дополнительную прижимную силу генерировал большой диффузор.
Стоит добавить, что у Lotus 79 были скверные тормоза, а жесткая торсионная подвеска ухудшала управляемость. Это было особенно заметно, учитывая рост скорости в поворотах за счет прижимной силы.
Настраивать машины с «граунд-эффектом» вообще было делом непростым, так как подвеску требовалось делать максимально жесткой, чтобы сохранять постоянный дорожный просвет. В итоге машины просто «вытрясали душу» из пилотов на поребриках, а любая попытка сделать подвеску чуть мягче могла обернуться внезапной потерей стабильности.
Но верно говорят, что шила в мешке не утаишь. Соперники смогли быстро разобраться, что стоит за успехами Lotus – и реализовали аналогичные решения на своих машинах. Вдобавок, они сохранили все прежние наработки, которые имели ранее, что позволило быстро оставить команду Чепмена позади.
Именно в тот период в конструкторском бюро Brabham была реализована идея, которая считается одной из самых удивительных в истории Ф1 – наравне с шестиколесной, полноприводной и газотурбинной машинами.
Под индексом BT46B скрывалась конструкция, которая вошла во все летописи как «автомобиль-вентилятор». Формально установленные в ее задней части мощные вентиляторы служили для дополнительного охлаждения радиаторов – правила той поры допускали подобный ход.
Соперники протестовали, но в команде делали честные глаза и говорили, что ничего не знают про побочный эффект в виде разрежения воздуха под днищем – что, в общем-то, неудивительно для сотрудников Берни Экклстоуна, который и был боссом команды в те годы.
На BT46B получили развитие идеи, которые ранее пришли в голову американцу Джиму Холлу. Созданный им в 1970 году для гонок серии Can-Am спорткар Chaparral 2J также имел вентиляторы и эластичные «юбки».
Необычная машина Brabham успела провести всего одну гонку – на Гран При Швеции Ники Лауда уехал от соперников на полминуты. После этого вентиляторы запретили.
С наступлением 80-х команды продолжили активные эксперименты с «граунд-эффектом», используя все более агрессивные решения. Далеко не всегда они оказывались эффективными.
Скорости и перегрузки в поворотах постоянно росли, что в итоге подтолкнуло FIA к действиям: в 1981 году последовал запрет эластичных «юбок» и фиксация минимальной величины дорожного просвета на отметке в 6 см.
Конечно, в командах пытались всеми силами сохранить преимущества «граунд-эффекта», предложив несколько новых решений.
Lotus 88 с двойным шасси стала ответом Колина Чепмена на фиксированный дорожный просвет. Машина должна была позволить обойти запрет, но так ни разу и не стартовала в гонках – по итогам тестов пилоты в один голос жаловались, что она ведет себя на трассе крайне непредсказуемо.
В Brabham поступили иначе: разработали гидропневматическую подвеску, которая приподнимала шасси, позволяя без проблем пройти технические проверки – а затем вновь опускала его ближе к асфальту, когда гонщик выезжал из боксов.
Плоские днища и расцвет «турбомонстров»
Так как запрет «юбок» не особенно помог, в 1983 году в FIA решились на новый радикальный шаг – обязали команды делать днище машин плоским. По сути, это положило конец использованию «граунд-эффекта» в том виде, в котором он всего несколькими годами ранее появился в чемпионате.
Разумеется, конструкторы и не думали отказываться от прежних устремлений – и хотя теперь в их распоряжении по сути остались только диффузоры, количество генерируемой ими прижимной силы повышалось путем перенаправления выхлопных газов. Благо, с чем-чем, а с выхлопом у турбомоторов все было в полном порядке.
Начало 80-х стало в Ф1 временем большой политики. Превратившись из главы команды в коммерческого босса чемпионата, Берни Экклстоун приступил к активным действиям. Он делал из Формулы 1 глобальный продукт. И одной из задач британца было расставание с имиджем «смертельных гонок». Требовалось повысить безопасность.
Многочисленные перемены в правилах касались как пилотов, так и зрителей. Не остались в стороне и моторы, которые к середине десятилетия легко перевалили за отметку в 1000 л.с., а в пиковых режимах могли выдавать в полтора раза больше – это, напомним, с 1,5 литров рабочего объема.
FIA приступила к действию. Сначала были введены ограничения на количество топлива, затем постепенно снижалось максимальное давление наддува. К 1988 году объем бака составлял 150 литров, а турбины могли работать на отметке 2,5 бар. Со следующего сезона «турбомонстров» запретили окончательно.
1990-е – большой бизнес и внимание к безопасности
Самое начало нового десятилетия не принесло больших перемен: все шло так, как было в конце 80-х. Постепенно росло количество всевозможных ограничений, а также становилось все больше тестов и испытаний, призванных повысить безопасность.
Риск серьезных повреждений и даже гибели слишком долго оставался синонимом спорта. Ситуация зашла так далеко, что пришлось пересмотреть все компоненты – от конструкции машин до требований к автодромам.
После запрета десятью годами ранее, в 1994-м в Ф1 вернулись дозаправки – и оставались частью Гран При до 2010-го. Но эти перемены выглядели незначительными на фоне полного запрета электронных систем помощи пилоту. Это привело к серьезным перестановкам в пелотоне. Williams, которая продвинулась гораздо дальше остальных в таких вопросах, как активная подвеска, антипробуксовочная и стартовые системы, оказалась отброшена назад.
Последняя «электронная» машина FW15с стала для своего времени настоящим техническим шедевром, позволявшим регулярно переигрывать соперников на трассах. Она пополнила список техники, которая была настолько быстра, что попала под запрет.
Но эти проблемы и близко не стояли с той трагедией, которая потрясла Williams и всю Формулу 1 на Гран При Сан-Марино в Имоле. Срезу за «черным уик-эндом» последовали оперативные меры, призванные сделать гонки еще более безопасными, в том числе ценой снижения скорости машин.
Одна из основных новаций состояла в обязательном использовании специальной контрольной планки под днищем. Она увеличивала дорожный просвет и ограничивала возможности команд по манипуляциям с ним.
Повышенный износ планки после финиша приводил к дисквалификации. Кроме того, был наложен ряд ограничений на аэродинамические элементы, чтобы еще больше замедлить машину.
В 1995-м последовали новые ужесточения. Были регламентированы геометрические размеры корпуса машины и ряда элементов, прежде всего антикрыльев.
Ограничения коснулись как длины, так и ширины многих деталей.
Новые меры повышения безопасности коснулись размеров кокпита, появления новых, более высоких боковых стенок для защиты головы пилота, и иных требований к передней структуре безопасности. Также стали строже требования к испытаниям защитной структуры вокруг пилота.
До 1998-го продолжались многочисленные перемены, которые имели одну общую составляющую: ограничить свободу творчества конструкторов и сделать машины медленнее.
Общую ширину шасси ограничили 1 метром и 80 сантиметрами, было лимитировано общее количество доступных аэродинамических поверхностей. Все это сказалось на положении центра масс и кинематике подвески.
Все эти меры были дополнены введением шин с канавками – это был еще один шаг FIA по снижению уровня сцепления, а с ним и скорости в поворотах.
Затем внимание оказалось приковано к тормозам – едва ли не впервые в истории в техническом регламенте были прописаны материалы для их изготовления, подробности конструкции и размеры. Ограничения оставили возможность использовать единственный суппорт с шестью поршеньками и диски максимальным диаметром 278 мм и толщиной 28 мм.