Просте рішення головної проблеми нових болідів Формули-1

Цього року у Формулі-1 в дію вступили нові правила, які вирішили частину проблем попереднього покоління машин, але разом із цим створили й нові, що викликають ще більше критики.

Боліди стали легшими, меншими, а також отримали активну аеродинаміку та новий гібридний силовий агрегат із більшим акцентом на електричну складову. Саме це й стало головною темою для обговорень, адже за таких умов виникає досить абсурдна для автоспорту ситуація – болід досягає максимальної швидкості ще посеред прямої, а потім починає сповільнюватися.

Через це чимало фанатів, експертів та самих пілотів критикують нові машини й силові установки, називаючи таку концепцію штучною та неприродною для Формули-1.

Суперкліпінг

Якщо команда неправильно розподіляє заряд, болід або втрачає потужність на прямих, або змушений постійно сповільнюватися для підзарядки. Ще під час тестів у Бахрейні увагу привернув новий термін – «суперкліпінг».

Його суть полягає в тому, що MGU-K (кінетичний мотор-генератор) може працювати як генератор навіть під час повного газу. Наприкінці прямої або у швидкому повороті система забирає частину енергії, яка йде на привід коліс, і накопичує її в батареї. За регламентом це дозволяє рекуперувати до 250 з 350 кВт.

Для пілота це виглядає як плавне пригальмовування без натискання на гальма – машина просто перестає активно прискорюватися. У Японії це навіть давало втрати до 70 км/год у швидких поворотах.

Перевага суперкліпінгу в тому, що пілот залишається на газі, а аеродинаміка не змінює режим, на відміну від lift and coast (раннє відпускання педалі газу). Останній метод дозволяє заряджати більше енергії, але різко знижує швидкість. Тому команди все частіше віддають перевагу саме суперкліпінгу.

Однак для того, щоб повністю зарядити батарею, команди змушені використовувати обидва методи – і суперкліпінг, і lift and coast. У підсумку це призводить до того, що стиль пілотування стає значно менш природним.

Тепер активна атака в поворотах та пізні гальмування не працюють: замість того, щоб їхати на межі можливостей боліда та зчеплення, гонщики змушені більше думати про менеджмент енергії. Разом із падінням швидкості на прямих це знижує видовищність, особливо у кваліфікаціях, і створює неприродні ситуації на трасі.

Важливо й те, що суперкліпінг не завжди виникає через розряд батареї. Команди заздалегідь програмують ділянки, де він активується, тому пілоти знають, коли це станеться, але не можуть повністю це контролювати ситуацію. Через це, іноді, обгін відбувається неочікувано або не там, де його планував сам гонщик.

Як його позбутися?

Серед обговорюваних рішень сучасних проблем Формули-1 з’явилася ідея зменшити електричну складову силової установки. Очевидно, що зараз і, ймовірно, у найближчі роки суттєво підвищити потужність ДВЗ буде складно або навіть неможливо, тому основний фокус змін зосереджений саме на електриці без серйозних змін у конструкції.

Головні дискусії точаться навколо зменшення загального обсягу енергії, доступної для рекуперації на одному колі. Зараз максимальний ліміт становить близько 9 МДж, і обговорюється його зниження приблизно до 6 МДж. Також розглядається зменшення максимальної електричної потужності з 350 кВт до 200 кВт.

Таке скорочення обсягів рекуперації має обмежити надмірне використання суперкліпінгу та lift and coast. Простіше кажучи, пілотам доведеться менше економити енергію в поворотах і рідше штучно сповільнюватися для її накопичення. У результаті стиль пілотування може стати більш природним, особливо у кваліфікаціях, де гонщики зможуть атакувати протягом усього кола.

Симуляції таких змін проводив колишній інженер Феррарі Антоніо Кукурелла, додавши кілька коригувань: зокрема зниження темпу вивільнення енергії з 100 кВт до 50 кВт на секунду, а також збереження поточної потужності заряджання батареї.

За його розрахунками, навіть таке збільшення частки ДВЗ і зменшення дозволеної електричної рекуперації (зокрема на трасі в Маямі, де відбудеться наступна гонка сезону) суттєво впливає на поведінку болідів і частково вирішує сучасні проблеми.

На головній прямій між 16 та 17 поворотами зараз болід має почати втрачати швидкість ще посередині ділянки. Однак, якщо врахувати зміни, запропоновані для системи суперкліпінгу, цей ефект зникає: пікова швидкість досягається вже наприкінці прямої.

У такому випадку пілоти знову зможуть атакувати як раніше, щонайменше у низько та середньошвидкісних поворотах.

Загалом стиль пілотування на більшості трас має знову стати більш природним – з пізніми гальмуваннями, без різкого падіння максимальної швидкості на виході з прямих і з можливістю повноцінної атаки в поворотах.

Водночас очевидно, що зменшення потужності електричної складової та обсягу доступної енергії для рекуперації все одно призводить до певного падіння темпу. Але попри порівняно великі значення різниця не є критичною. За оцінками, такі боліди могли б бути приблизно на 1,5 секунди повільніші за нинішні і на 3,5 секунди швидші за машини попереднього покоління 2025 року.

Втім, навіть за таких умов нові боліди залишаються на рівні попереднього покоління на старті регламенту, тому загальна картина продуктивності суттєво не погіршується та й різницю в 1,4 секунди навряд хтось із фанатів відчує при перегляді.

Також загальна максимальна швидкість буде меншою, але незначно, адже болід розганяється довше. Прогнозується, що в Маямі, порівняно з минулорічними піковими 340 км/год, у випадку переможця кваліфікації Макса Ферстаппена, вона може становити близько 330 км/год.

Що про це думають команди?

Як повідомляють різні профільні ЗМІ, у FIA просувають ідею суттєвого зниження максимальної потужності електричної складової – аж до 200 кВт.

Водночас проти такого підходу виступають виробники силових установок і FOM (група компаній, відповідальна за просування Формули-1). Вони погоджуються лише на незначні коригування. Частина команд вважає, що зменшення електричної потужності на 100 або навіть 150 кВт надто сильно змінить технічний баланс.

Єдина ідея, яка отримала підтримку більшості – це зменшення загального обсягу енергії, доступної для рекуперації на одному колі.

Втім, уже очевидно, що нинішні проблеми, визнані керівництвом, і зміни – лише питання часу. Рано чи пізно чемпіонат все одно прийде до коригувань, які дозволять повернутися до того, чого вимагають пілоти та фанати: більш природного стилю боротьби, де на перший план знову виходять майстерність, швидкість і сміливість.