Технический анализ: хитрая новинка Mercedes в ответах на семь простых вопросов

Автор: Кирилл Качнов , Главный редактор Соавтор: Джейк Боксалл-Легг 20 февр. 2020 г., 18:44

Льюису Хэмилтону пришлось перенять кое-какие способы управления машиной у авиаторов – а весь паддок гадает, как устроена экзотическая система рулевого управления на болиде W11 и как быстро ее запретят. Давайте разберемся во всем обстоятельно.

Вокруг чего вообще сыр-бор?

На видео, которое было снято в четверг утром бортовой камерой на машине Mercedes, было очевидно, что Льюис Хэмилтон не только вращал руль, но и мог перемещать рулевое колесо вместе с рулевой колонкой вперед и назад. Это движение приводило к изменению угла схождения передних колес.

На торможении перед поворотом пилот смещал рулевую колонку вперед и схождение превращалось в отрицательное – задняя часть колеса при этом находится ближе к продольной оси болида, чем передняя. На выходе из поворотов гонщик тянул колонку на себя и схождение становилось близким к нулевому – колеса вращались в параллельных друг другу и продольной оси машины плоскостях.

Что говорит сам Mercedes?

Технический директор команды Джеймс Эллисон признал, что новинка «обеспечивает рулевому управлению дополнительный функционал» и назвал систему DAS. Это сокращение расшифровывается как dual-axis steering и переводится примерно как «система двухмерного руления».

Джеймс Эллисон на тестах в Барселоне

Фото: Franco Nugnes

И зачем нужна вся эта возня со схождением?

Изменение схождения влияет на целый ряд параметров работы как отдельно взятого колеса (к примеру, на износ шины), так и автомобиля в целом. К примеру, при отрицательном схождении автомобиль чуть охотнее входит в поворот – благодаря тому, что внутреннее ненагруженное колесо в момент поворота руля уже слегка развернуто в нужном направлении. Внешнему же колесу встать на нужную траекторию изначально проще – благодаря тому что оно загружается, когда гонщик совершает движение рулем.

Однако на прямых идеальной настройкой будет нулевое схождение – ведь даже у повернутого на небольшой угол колеса площадь лобового сопротивления будет выше. А это неизбежно скажется на скорости в конце прямых. К тому же, если плоскость вращения колеса не параллельна продольной оси болида, колесо будет генерировать больше завихрений и делать окружающий воздух более турбулентным, более «грязным».

Это снижает эффективность работы ключевых аэродинамических элементов болида – от днища до заднего крыла. Плюс сопротивление шины качению будет выше: это скажется и на интенсивности разгона, и на износе покрышки (в обоих случаях – в худшую сторону).

Таким образом, хорошо бы иметь отрицательное схождение в поворотах и нулевое – на прямых. Именно этого позволяет добиться DAS. С ней инженерам в идеале не придется искать компромисс, выставляя схождение – или меньше терять при поиске такого компромисса. Экс-пилот Ф1 Карун Чандок также предположил, что новинка позволит эффективнее прогревать шины на квалификации, когда слишком холодные покрышки могут обойтись пилоту особенно дорого.

Фото: Glenn Dunbar / Motorsport Images

Как это все работает?

Этот вопрос наверняка сейчас очень интересует все команды Формулы 1 кроме Mercedes. Добиться такого эффекта вообще без использования какого-либо устройства невозможно – и очевидно, что это устройство не может иметь никакого источника энергии. Таким образом, «двухмерное руление» обеспечивается либо чисто механическим устройством, либо гидравлическим узлом.

Теоретически дополнительным функционалом может обладать изначально предусмотренный конструкцией усилитель руля – однако техтребования поступить так не дают. По правилам, снижение физической нагрузки на водителя должно быть единственной функцией усилителя.

Особо важен тот момент, что в силу целого ряда факторов и требований инженеры не могли дополнить конструкцию рулевого управления какими-либо новыми деталями, соединяющими рабочий механизм с колесом. Таким образом, и поворачивать колеса, и менять угол их схождения должны одни и те же рулевые тяги.

Фото: Glenn Dunbar / Motorsport Images

Это вообще законно?

Самый интересный вопрос. Дело в том, что не сразу понятно, к какой именно системе автомобиля относится хитрое решение. С одной стороны, углы установки колес считаются параметрами настройки подвески. С другой, чуть ли не все использующиеся в DAS детали и механизмы являются элементами рулевого управления.

Если речь идет о подвеске, то в техтребованиях есть пункт 10.2.3: «ни один из параметров работы подвески не может быть скорректирован, когда автомобиль находится в движении». И на этом основании в теории новинку можно назвать незаконной. Но если воспринимать новую систему как часть рулевого управления, все чисто. Правилами запрещены решения, корректирующие углы установки более чем двух колес, а с двумя колесами работать можно.

Ряд СМИ уже сообщили, что у FIA пока нет вопросов к немецкому коллективу – это подтверждает слова Джеймса Эллисона о том, что команда в процессе разработки новинки консультировалась с федерацией. «Правила предельно четко описывают, что разрешено делать с рулевым управлением – и мы уверены, что вписываемся в требования», – прокомментировал ситуацию технический директор Mercedes. Примечательно, что в его выступлении ни разу не прозвучало слово «подвеска».

Фото: Andy Hone / Motorsport Images

Значит, Mercedes так и будет дальше ездить с этой DAS?

Сложно сказать. Для начала команде надо на практике убедиться, что система надежна и эффективна – ведь ее наличие неизбежно усложняет конструкцию рулевого управления. Сложно представить, что чемпионская команда испытывает нечто, от чего потом возьмет и откажется – но и полностью исключать такой вариант нельзя.

Что касается законности DAS, нюанс, во-первых, в том, что позиция FIA в настоящий момент основана исключительно на информации, полученной от Mercedes. Во-вторых, на тестах автомобили не обязаны соответствовать техническим требованиям: если есть такое желание, можно испытывать и нелегальные детали и узлы.

Предпринять конкретные юридические действия, непосредственно направленные на Mercedes (то есть подать протест), конкуренты смогут только на Гран При Австралии – там же немецкая команда впервые будет обязана предоставить свою машину на технические проверки.

Фото: Andrew Hone / Motorsport Images

Однако до начала сезона та или иная команда может обратиться к FIA за разъяснениями – к примеру, попросить оценить законность тех или иных гипотетических решений. Результатом может стать выпуск такого документа как техническая директива.

Это, опять же, не значит, что комиссары FIA уже по ходу тестов бросятся в боксы команд проверять все машины на наличие узлов и деталей, в один момент ставших незаконными. Но если в ней будет четко прописан запрет на конкретное решение, привозить на Гран При Австралии соответствующие детали уже нет смысла.

А в прошлом что-то такое было?

Было – и представьте себе, с тем же Джеймсом Эллисоном. В 2010 году он вместе с другими инженерами команды Lotus (нынешней Renault) задумал хитрую систему поддержания дорожного просвета, чтобы машина не клевала носом на торможениях. В 2011-м Эллисон испытал ее на тестах молодых пилотов – и на протяжении всего этого времени получал подтверждения от FIA, что все законно.

Lotus собиралась использовать новинку в 2012 году, но вдруг была проинформирована представителями федерации, что система признана нелегальной. Так что, увлекательная история любопытного решения Mercedes, похоже, еще только начинается...