Как это работает: подвеска машины Формулы 1
01.09.16 08:59
Технический директор Williams Пэт Симондс на страницах журнала F1 Racing ...
Технический директор Williams Пэт Симондс на страницах журнала F1 Racing рассказал о принципах, которыми сегодня руководствуются инженеры команд, разрабатывая подвеску.
Вопрос: Такое впечатление, что корпуса машин в современной Формуле 1 больше наклонены вперёд, чем в прошлом. Для чего это делается, и не доставляет ли это проблем конструкторам?
Пэт Симондс: Иначе говоря, речь о разнице между дорожным просветом в передней и задней части машины. В последние годы специалисты в области аэродинамики научились добиваться более эффективной работы шасси за счёт того, что подъём задней части машины позволяет повысить производительность диффузора. Дорожный просвет в передней части машины по-прежнему остаётся низким, здесь ничего не изменилось, вследствие чего продольный наклон корпуса за последние сезоны существенно увеличился. Поскольку диапазон дорожного просвета известен изначально, особых проблем для конструкторов это не создаёт.
Вопрос: Каков идеальный дорожный просвет для машины Формулы 1?
Пэт Симондс: Нет какого-то единого значения, которое идеально подходило бы для всех машин. Надо помнить, что машина Формулы 1 генерирует огромные вертикальные нагрузки, которые приходятся на подвеску, а это означает, что пружины, а также, разумеется, шины, на большой скорости сильно сжимаются, поэтому дорожный просвет уменьшается по мере того, как машина разгоняется.
Именно поэтому вы видите, как от титановых пластин из-под днища машины на скоростях, близких к максимальным, летят искры. Передний дорожный просвет мы выставляем, когда машина находится в статичном состоянии, и выбираем такие сочетания жёсткости элементов подвески, чтобы на максимальной скорости передняя часть контрольной планки лишь слегка чиркала по асфальту. В задней части оптимальная величина клиренса выбирается с таким расчётом, чтобы генерировалась максимально возможная прижимная сила. Когда машина в статичном состоянии, обычно мы выставляем дорожный просвет так, чтобы он был оптимальным в самых важных поворотах трассы с учётом сжатия пружин и шин.
Вопрос: Влияет ли изменение дорожного просвета на аэродинамику?
Пэт Симондс: Мы часто оперируем таким понятием, как коэффициент прижимной силы, сокращённо Cl, но на самом деле этот показатель отражает намного более сложные аэродинамические параметры.
В зависимости от каждого значения угловой ориентации машины, что является комбинацией продольного и поперечного наклона корпуса, а также угла увода, аэродинамические силы действуют по-разному. Мы фиксируем действие этих сил в ходе исследований в аэродинамической трубе, а затем применяем простые математические расчёты для вычислений так называемого средневзвешенного значения. В результате комбинация действия различных сил выражается одним числом.
В реальности при прохождении поворота по определённой траектории значения угловой ориентации постоянно меняются в зависимости от воздействия на машину различных сил и её реакции на эти силы, связанной с работой подвески. Это в свою очередь отражается на воздействии аэродинамических сил и балансе машины в повороте – следовательно, настройки подвески действительно оказывают на аэродинамику машины очень существенный эффект.
Вопрос: Общепринятый подход к конструированию подвески машин Формулы 1 такой: впереди используются рычаги, а сзади – тяги. Почему?
Пэт Симондс: С точки зрения кинематики рычаги и тяги – одинаковые элементы. Это простые механизмы для передачи движения от ступицы на узлы подвески, состоящие из пружин и амортизаторов. В разные годы эти схемы использовались по-разному, поскольку меняющиеся требования технического регламента заставляли конструкторов пробовать разные варианты компоновки.
Действующий регламент вполне нейтрален и не диктует предпочтений в пользу того или иного варианта в передней части машины, но сзади мы стремимся добиться, чтобы верх и стороны корпуса коробки передач никак не влияли на аэродинамику. Поэтому пружины и амортизаторы располагаются ближе к картеру КПП, и в этом случае они работают эффективнее, когда взаимодействуют с тягами.
Вопрос: В машинах Формулы 1 используются традиционные пружины и амортизаторы?
Пэт Симондс: Мы применяем разные типы пружин. По углам шасси могут устанавливаться торсионы, тогда как в центральной его части может стоять витая цилиндрическая пружина, тарельчатая пружина или упругий резиновый элемент. Газовые пружины тоже применяются. Пожалуй, сейчас всё это используется в некоем разумном сочетании.
Мы применяем гидравлические амортизаторы, но при этом они устанавливаются на машине в сочетании с устройством, которое называется инерционный демпфер. В отличие от традиционного гидравлического амортизатора, который генерирует силу, пропорциональную скорости перемещения его противоположных концов, инерционный демпфер генерирует противодействие, пропорциональное ускорению, с которым концы амортизатора перемещаются относительно друг друга.
В дополнение к этим более-менее традиционным элементам в подвеске машины Формулы 1 применяются и другие устройства. Системы, регулирующие взаимодействие передней и задней подвески, попали под запрет, тем не менее, можно встретить ряд гидравлических элементов, которые позволяют менять баланс машины при прохождении поворотов или снижать аэродинамическое сопротивление на прямых.
Вопрос: Какие факторы можно считать определяющими при выборе геометрии подвески?
Пэт Симондс: Думаю, концепций идеальной подвески столько, сколько машин на стартовом поле, и в наши дни её геометрия определяется тем, что конструкторы пытаются найти возможность повысить эффективность аэродинамики. Например, обычным делом стало то, что в задней части машины нижние треугольные рычаги устанавливаются параллельно приводным валам.
Хотя это влияет на кинематику и создаёт конструктивные сложности, такие схемы получили распространение, поскольку аэродинамические преимущества от их применения перевешивают проблемы, с ними связанные.
Вопрос: Почему подвеска машины Формулы 1 такая жёсткая? Это позволяет добиться более высокого сцепления с трассой?
Пэт Симондс: Если говорить о силах, действующих на шины, то вообще-то жёсткая подвеска снижает сцепление с асфальтом во всех случаях, кроме трасс с идеально гладкой поверхностью, однако доминирующим является фактор аэродинамики, и преимущество жёсткой подвески в том, что она позволяет поддерживать стабильную аэродинамическую платформу.
Вопрос: В своё время у машин Формулы 1 были очень сложные системы активной подвески. Как вы полагаете, могут ли они когда-нибудь вернуться?
Пэт Симондс: Вероятно, в гонках мы их больше не увидим. Они были сложными, но на самом деле не сложнее, чем пассивные системы, используемые сегодня. Но в последнее время команды действительно обсуждали, а не дешевле бы нам было разрабатывать и производить активную подвеску, чем ту, что применяется сейчас.
джерело
Новини формули 1
Найближчі перегони
07 червня 20:30 - 22:00
08 червня 19:30 - 20:30
08 червня 23:00
09 червня 00:00 - 01:30
09 червня 21:00
найближчі гран-прі
07 - 09 червня 2024Гран-Прі Канади Місцезнаходження: Монреаль, довжина траси 4361 м, дистанція Гран-Прі 305.270 км
21 - 23 червня 2024
Гран-Прі Іспанії Місцезнаходження: Барселона , довжина траси 4655 м, дистанція Гран-Прі 307.104 км
28 - 30 червня 2024
Гран-Прі Австрії Місцезнаходження: Шпільберг, довжина траси 4326 м, дистанція Гран-Прі 307.146 км
Календар 2024
Останні новини
Перес підписав із Ред Булл новий контракт - Bild Пілот залишиться в команді щонайменше до 2025 року.
Альпін визначився з претендентами на місце Окона Ймовірно, пару П'єру Гаслі складе Джек Дуен.
Williams більше не хоче підписувати Окона Пілот Alpine Естебан Окон навряд чи опиниться у Williams.
Марко: Якщо Red Bull не буде попереду в Барселоні, то це проблема Радник Red Bull Гельмут Марко розповів про стан справ у команді.
Расселл: Добре, що Гамілтон йде з команди зараз Пілот Mercedes Джордж Расселл позитивно оцінив те, що відхід Льюїса Гамілтона не відбувся три роки тому.
Глас народу
02.06.2024 12:22noteyu
24.05.2024 12:12helmut
09.05.2024 16:19helmut
06.05.2024 11:30noteyu
03.05.2024 12:39noteyu
03.05.2024 12:35noteyu
01.05.2024 12:10helmut
28.04.2024 12:50noteyu
28.04.2024 12:27helmut
28.04.2024 10:49Дима
27.04.2024 10:33noteyu
-
noteyu:
Вітання Шарлю! А самі перегони — дякую подрімав.
26.05.24 19:07 -
Дима:
Магнусен звісно кадр. На що він розраховував?
Монако переважно нецікавий гран-прі(нові шини не допомагають Максу проти Рассела на зношених, перша 4 у своїй лізі та всі відстали від першої сімки на коло), тут явно треба штучний дощ, тощо.
26.05.24 18:19 -
Дима:
В Халка голос забулдиги з досвідом — з таким пропитим Єс обігнав Цуноду на першому колі )))
19.05.24 16:13 -
noteyu:
Ландо! Нарешті!!!
06.05.24 01:17 -
Дима:
Здається Ф-1 давно пора міняти правила. Це видно на фоні довбодятла магнусена — якщо хочуть дотримання правил, то треба не штрафи, а миттєве покарання.
04.05.24 19:35 -
noteyu:
У Японії стратеги Феррарі були на висоті!
07.04.24 10:32 -
Дима:
З приходом Макса в РБ Ф1 стала набагато безпечніше: за кожний рух доповідають і кажуть, що небезпечна їзда. А я згадую як той же Гамільтон або вибивав, або видавлював суперників. Бувало, що не вдавалось і сам вилітав, лише в Мерсах відточив це вміння і без шкоди для себе зазвичай виходить.
09.03.24 19:58 -
noteyu:
Хто справді налажав, так це Ніко (Галк)!
02.03.24 19:41 -
Дима:
Сер провалив квалу, а Шарль чудить і лажає в гонці.
02.03.24 17:26 -
noteyu:
Приєднуюсь до привітань!
01.03.24 19:59 -
Дима:
Вітаю. Всіх з початком сезону.
01.03.24 17:57 -
noteyu:
Бабло перемогло Andretti
01.02.24 11:47 -
noteyu:
Сьогодні чорна річниця для шанувальників Формули 1 — десять років з трагічного відпочинку Міхаеля.
29.12.23 12:16 -
noteyu:
Затишного Різдва та Нового року!
24.12.23 13:48 -
noteyu:
Стартегія Феррарі стосовно Сайнса — це був повний фатал. Тупо пасивно чекали СК, а могли взути софт кіл за 7-10 і спробувати в'їхати у топ-10.
26.11.23 20:37 -
noteyu:
Вегас рулить!
19.11.23 10:03 -
Дима:
Макс, коли треба Пересу допомогти: НІІІІІІІІІІІІІІ!
Макс, коли треба від штрафу врятуватись: будемо працювати разом, можемо справитись з цим.
РБ через секунду Пересу: залишайся з ним, працюйте разом.
Яке воно нице.
19.11.23 09:15 -
Дима:
Леклерк.
19.11.23 08:50 -
Дима:
Ред Буль, Троль.
19.11.23 08:48 -
Дима:
Як цікаво іспанці вимовляють: Джо Ґанджу, Ґахлі, П'ястрі, Хуйкенберґ, Фертапен.
Щось у мене Ф1ТВ лагає страшно, довелось іспанців дивитись.
Гамільтон зібрав всі проблеми: Сайнс підбив, Ал завадив, Піастрі підбив.
19.11.23 08:40 -
noteyu:
Ал показав клас! Шикарна боротьба з Пересом!
05.11.23 21:29 -
noteyu:
Деякі пілоти в Остіні мали дивну стратегію, але всіх перевершив Ріккардо ))
22.10.23 23:54 -
Дима:
Мерси виявились настільки швидкими, що не помістились на трасі і трохи самовипилялись.
08.10.23 20:16 -
Дима:
Макс може не їхати на наступні ГП, щоб зекономити для рб кошти. )))
07.10.23 21:11 -
noteyu:
Він сказав під час флеш-інтерв'ю, що йому потрібно 5 хв. аби усвідомити.
І він виглядає поки що дійсно трішки невпевнено на публіці.
07.10.23 17:32 -
Дима:
Піастрі настільки не очікував на поул, що навіть не зрадів.)))
07.10.23 17:11 -
noteyu:
Шарль дуже хотів на подіум перед тіффозі ))
03.09.23 18:02 -
Дима:
Сайнс все рівно має повільніший болід. Албон — гарно відбився, а Мерси цього сезону явно беруть приклад з червоних — знову лажають зі стратегією, хоча й квала у Гема невдала була. Леклер трохи — ледь дві фури не виніс.
03.09.23 17:48 -
noteyu:
Одна помилка Сайнса і Ферстаппен не пробачив
03.09.23 16:54 -
Дима:
Несподівано.
02.09.23 18:21 -
noteyu:
Фури на куражі. Карлос видав фантастичне коло!
02.09.23 18:07 -
noteyu:
Позаду Ферстаппена на ГП Нідерландів відбувалось багато цікавих подій та боротьби.
27.08.23 23:47 -
noteyu:
Перес мабуть змирився з думкою, що йому на тлі Макса немає чого ловити.
30.07.23 18:05 -
Дима:
Перес виглядав не погано на фоні вбитого Максом у трафіку софту, перехід на однакові по свіжості комплекти і Перес нічого не можу.
30.07.23 16:38 -
Дима:
Вітаю зі святом Фернандо.
Якби не Макс, то отримали б дуже рівну кваліфікацію.
29.07.23 08:24 -
Дима:
З трансляції здалося інше.
23.07.23 22:30 -
noteyu:
Гуанью таки покарали, але сміхотворно, як на мене — +5сек.
Діма, гоночним там і не пахло, він влупив Ріккардо в зад на гальмуванні. А вже далі пішли ланцюжком страйки Альфа-Таурі та Альпін.
23.07.23 20:39 -
Дима:
Маки, схоже яку вже гонку, не вміють у мало палива. А Мерси не прокинулись, це їх звичайні проблеми з прогрівом шин, зокрема харду, так як вчора у квалі ледь пройшли. Ще й на старті гонки стандартні їх проблеми з вузькими понтонами і перегрівом двигуна внаслідок цього.
З Гуанью більше схоже на гоночний інцидент, там місця не особливо було.
23.07.23 18:47 -
noteyu:
Я от тільки не розумію, чому Гуанью не покарали за зіткнення на старті.
23.07.23 17:59 -
noteyu:
Маки та Фури під кінець просіли, а Мерси прокинулись занадто пізно, кіл за 10 до фінішу.
23.07.23 17:57