Как это работает: Выбор оптимальной высоты подвески

18/12/2011, по материалам F1Racing

Высота подвески в Формуле 1 определяется множеством факторов, главный из которых – эффективная работа аэродинамики машины. При этом минимальная высота не всегда является оптимальной, а фиксированного значения не существует – оно зависит от жесткости пружин, аэродинамической загрузки и давления в шинах.

Инженерам приходится решать непростое уравнение при поиске оптимальных настроек, в интервью британскому F1Racing секретами поделился бывший технический директор Renault F1, а сегодня – консультант Marussia Racing Пэт Симондс…

Пэт Симондс: «Физически, высота подвески – это расстояние между контрольной планкой и точкой контакта с асфальтом передних и задних колес. На машинах Формулы 1 контрольная планка находится ниже днища, поэтому это вовсе не расстояние между днищем и трассой – при её выборе инженерам нужно найти решение, соответствующее двум главным критериям – предотвращению контакта планки с асфальтом и обеспечению максимально низкого центра тяжести. Но, ключевой фактор – эффективная работа аэродинамики.

Важно понимать, что у гоночной машины, имеющей большую прижимную силу, высота подвески постоянно меняется. С ростом скорости увеличивается аэродинамическая загрузка, прижимающая машину к трассе, поэтому задача гоночного инженера – найти настройки, позволяющие гарантировать относительную стабильность промежутка между контрольной планкой и асфальтом в широком диапазоне скоростей и условий на конкретной трассе.

Статическая высота подвески меняется путём установки прокладок, толщина которых – всего полмиллиметра. Обычно, машины Формулы 1 настраиваются на высоту 30-35 мм в районе передней оси и 70-75 мм в задней. Высота в динамике зависит от жесткости пружин и давления в шинах – чем они больше, тем меньше разница на различных участках трассы.

Далеко не всегда минимальная высота является оптимальной. Переднее антикрыло работает более эффективно при минимальной высоте подвески, а с задним антикрылом и днищем всё гораздо сложнее – здесь нужен компромисс, позволяющий добиться максимальной прижимной силы и сцепления с трассой.

Между аэродинамической эффективностью и высотой подвески непростая зависимость. Обычно гоночные инженеры используют специальную карту настроек, позволяющую обеспечить необходимую прижимную силу при разных значениях высоты подвески, и при поиске оптимального баланса стараются обеспечить стабильность характеристик в широком диапазоне условий. Если найти нужный компромисс не удаётся, на каких-то участках трассы машина потеряет прижимную силу, изменится её баланс, что может серьёзно осложнить управление.

Несколько лет назад в Формуле 1 использовалась активная подвеска, позволяющая автоматически поддерживать более-менее стабильную высоту, при этом позволяя машине компенсировать всевозможные неровности покрытия. На ровном участке она обеспечивала максимальную жесткость, а на кочках становилась «мягкой», поглощая удар. Это решение было оптимальным со всех точек зрения, но попало под запрет FIA».