1. среднемоторная компоновка
2. аеродинамічні елементи
3. турбодвигуни
4. Трекшн-контроль і електроніка
5. гібридні системи
6. Монокок / карбоновий монокок
7. Дискові гальма
8. Роботизована секвентальная коробка передач
9. 10 найкрасивіших болідів в історії «Формули-1»

Епохальні винаходи, що визначили вигляд сучасних болідів.

У «Формула-1» дослідження і розвиток ніколи не припиняється (крім пари тижнів обов'язкових літніх канікул). Інженери та конструктори цілодобово покращують машини заради виграшу десятих часток секунди - адже часом саме вони можуть принести перемогу. Число винаходів збільшується з кожним роком, але сучасні боліди не можна уявити без цілого ряду колись революційних деталей. Тепер ними користуються всі, а ми сприймаємо їх як щось само собою зрозуміле.

среднемоторная компоновка

Двигун знаходився в передній частині машини з моменту випуску перших серійних авто - і гоночні боліди не стали винятком. На зорі автомобілебудування таке розташування силової установки мало сенс, адже водієві був потрібний постійний огляд та контроль за станом агрегату, здатного в будь-який момент перегрітися, відмовити або порадувати іншим приємним «сюрпризом». З поліпшенням надійності конструкції така необхідність відпала, але традиційно двигуни все одно встановлювали спереду. Однак гостра конкуренція в автоспорті привела до того, що інженери почали експериментувати з розташуванням двигуна.

Деякі гравці на ринку автомобілебудування перенесли двигун за задню вісь і об'єднали з трансмісією, відкривши надзвичайно корисну для позашляховиків компоновку завдяки збільшилася прохідності. Але для шосейних гонок вона абсолютно не годилася: новий вузол сильно навантажував задню вісь, створював дисбаланс і провокував нестабільність в поворотах разом з потужною надлишкової поворачиваемостью.

Ідеальне рішення для «Формули-1» виявили конструктори компанії «Купер», помістили двигун в проміжок між пілотом і задньою віссю. Нове положення дозволило добитися відмінного розподілу ваги і поліпшення керованості - недостатня обертальність, характерна моделям з переднемотороной компонуванням, пішла в минуле.

Вперше розробка дебютувала на боліді Т43 (на фото) під час Гран-прі Монако 1957 року з майбутнім триразовим чемпіоном світу Джеком Бребема за кермом. «Купер» за прикладом будь-яких експериментаторів не перетворився на домінанту з першої ж гонки, обмежившись лише двома набраними очками на Гран-прі Великобританії. Проте, від ідеї не відмовилися, і результат прийшов 19 січня 1958 року: сер Стірлінг Мосс виграв на Т43 Гран-прі Аргентини і довів потенціал середньомоторних машин. Ідея перекочувала в наступне покоління машин, вони принесли «Куперу» два Кубка конструкторів 1959 і 1960 років - і нову технологію захотіли все. Навколо неї боліди будуються і до цього дня.

аеродинамічні елементи

Деякі спроби вичавити більше зчеплення з трасою першими подобами антикрила в Гран-прі відбувалися ще в 40-х, але нормальному розвитку аеродинаміки заважала передньомоторну компоновка - капот був зайнятий двигуном, і приробити до нього якісь надмірності не виходило. Задньомоторна компоновка теж не особливо допомагала: будь-яка додаткова навантаження у вигляді спойлера-антикрила перетворювала болід в некерований в поворотах трактор. Все змінилося після поширення інновації «Купера» на весь пелотон - до 1968 року конструктори знову повернулася до ідеї «антикрил-відростків» на носі машин. Проміжні елементи спереду і ззаду боліда представили під час Гран-прі Монако на «Лотус» 49В, проте повноцінний прообраз обох антикрил дебютував під час наступних перегонів календаря на боліді Кріса Еймон «Феррарі» 312.

Нові надбудови не виглядали значними, але виявилися чертовски ефективними: новозеландець в кваліфікації привіз цілих 6 секунд напарнику Жаки Іксу на такому ж боліді без аеродинамічних елементів і 4 секунди - став другим Джекі Стюарту на «Матре». Гонку і сезон «Феррарі» виграти не змогла через низьку надійності, але всім в паддоку стало ясно, які жахливі можливості таїть у собі робота з притиском і повітряними потоками. Більше жоден болід не обходився без складного аеродинамічного пакету.

турбодвигуни

Наступним автором технічної революції, яка спровокувала зростання швидкості болідів, стала «Рено» з пекельним турбованим мотором EF01, що володів потужністю понад 500 к.с. Спершу їх двигуни не перевищували кращі «атмосферники», якими користувалися інші команди, але за якийсь рік французи підтягнули ефективність і набрали перші очки.

У 1979 році силову установку ще раз обновили, і вона пробила позначку в 700 к.с. проти все тих же 515-520 к.с. у суперників. Пілоти «Рено» почали брати поул один за іншим, але доїжджали до фінішу в окулярах лічені рази (правда майже на всі випадки припали подіуми або перемоги - наприклад, Жан-П'єр Жабу в 1980 році зійшов в 12 гонках з 13, але єдину доведену до кінця він виграв). Згодом всім командам в паддоку стало ясно, що конкурувати з турбодвигунами не вдасться - і вони поступово перебудували боліди навколо нової техніки. «Рено» ж не отримала булочок від влаштованої революції, залишилася без титулів і закрила команду «Ф-1» в 1985 році.

Дивно інше: регламент дозволяв використання турбодвигунів з об'ємом в 1,5 літра ще з 1966 року, однак ніхто з діючих мотористів і не подумав ними зайнятися. Причина полягала в недостатньому рівні безпеки. Як говорив Нікі Лауда: «потужності в 800-900 л.с. означали б вбивство ». Ніхто і не хотів «турбінних» ризиків, адже клієнтам явно не сподобалася б асоціація з купою мертвих пілотів. Коли «Рено» представила свою силову установку, безпека не сильно зросла - гонщики все одно гинули мало не кожен день. Згодом турбомотор все одно заборонили саме через занадто високої потужності, але вони залишилися в пам'яті уболівальників завдяки «золотої епохи« Формули-1 ».

У 2014 році (тобто через 26 років) обмеження скасували. Нагнітачі повернулися в боліди і вже допомогли побити кілька рекордів швидкості і трас - і від них більше не планують відмовлятися.

Трекшн-контроль і електроніка

Кваліфікаційна потужність двигунів пізньої турбоери сягає 1300 к.с., і пілоти закономірно майже не могли контролювати поведінку машин при розгоні. На допомогу гонщикам конструктори ставили прості електронні допоміжні системи, що стали масовими в другій половині 80-х років. Вони контролювали обертів на кожному колесі і заважали пробуксовці, роблячи поведінку машини передбачуваним.

Системи сподобалися пілотам, залишилися в побуті навіть після заборони турбированних двигунів і еволюціоніровавалі в справжній трекшн-контроль. Розумна електронна система не просто стежила за станом коліс, але також змінювала подачу палива в циліндри, відключала свічки запалювання і навіть закривала дросельну заслінку, повністю підкоряючись програмами або командам пілота з кокпіта.

Найбільш яскраво інновація проявилася в 1992 році, коли Найджел Менселл отримав «Вільямс» не тільки з активною підвіскою, а й з трекшн-контролем - і виграв титул в домінуючому стилі, незважаючи на солідний вік в 38 років. Проте, електронні системи виявилися занадто дорогими для невеликих приватних команд, боліди стали занадто складними - і ФІА забанили їх в 1993 році.

Однак заборони не зупинили інтеграцію все більшої кількості електронних схем в болід і кермо. Винахід антипробуксовочною системи стало новою революцією, яка розгорнула прогрес в комп'ютерну сторону і створивши цілі колонії датчиків і програмного забезпечення всередині болідів. Без електроніки «Формулу-1» представити вже неможливо.

гібридні системи

Відповідно до нових трендами екологічності та підвищення ефективності силових установок, ФІА ввела систему рекуперації кінетичної енергії (KERS) в 2009 році. Вона переробляла енергію обертання коліс в електрику при гальмуваннях, а потім приблизно протягом 6 секунд збільшувала потужність двигуна на 80 к.с. Не всі команди спочатку могли собі її дозволити, так що обов'язковою KERS зробили лише в 2011 році.

А в 2014 році «Формула-1» перейшла на нові революційні гібридні силові установки. Вони вже побили кілька рекордів швидкості і стали найефективнішими двигунами в історії.

Монокок / карбоновий монокок

Кокпіт боліда не завжди брав сучасну витягнуту стріловидну форму. Гоночні боліди-сигари початку 60-х народилися з прагнення до зниження ваги шляхом схрещування звичайних автомобілів з авіаційними технологіями: конструкція базувалася на легкій рамі зі сталевих труб, обшили алюмінієвими листами. Усередині розташовувалися і кокпіт, і двигун, і інша начинка, і гонщик (займав сидяче положення) - прямо як в винищувачах тих часів.

Стартову решітку безповоротно змінив відомий новатор Колін Чепмен, представивши в 1962 році «Лотус» 25, в якому вперше була реалізована ідея монокока. Кокпіт новинки складався з двох поздовжніх склепаних листів алюмінію - тобто корпус машини став одночасно і її каркасом. У порівнянні з попереднім болідом, 25-й виявився вдвічі легше і втричі міцніше на креш-тестах, а площа лобового опору знизилася на 14 відсотків.

Машина закономірно знищувала суперників по чистій швидкості (шість поул в дев'яти Гран-прі), але абсолютно нове компонування «нутрощів» викликала проблеми з надійністю - через них Джим Кларк зійшов в чотирьох гонках і виграв всього три. Зате в наступних двох сезонах після вирішення всіх проблем англієць виграв десять Гран-прі і став чемпіоном з величезною перевагою. «Лотус» ж назавжди змінив зовнішній вигляд болідів «Формули-1», ввівши, до речі кажучи, фірмове положення напівлежачи при управлінні машинами з відкритими колесами.

З тих пір будь-які експерименти з різними формами кузова переконували інженерів в перевазі монокока - так що дослідження повернули в інший бік. Конструктори зайнялися пошуками легшого і міцного матеріалу, ніж авіаційний алюміній, і першість в «гонці озброєнь» перехопив «Макларен». У 1976 році англійський болід вперше побудували з частковим використанням композитних матеріалів, а в 1981 році Джон Барнард представив першу в історії «Ф-1» машину з монококом виключно з карбонового волокна. Його міцність і легкість серйозно підвищила швидкість і безпеку техніки, так що всі провідні команди поспішили перейти на «композити», незважаючи на значну вартість. Боліди виробляють з карбону і до цього дня - і альтернативи йому поки не видно.

Дискові гальма

Знаєте, чому на зорі автоспорту траплялася ціла купа аварій? У всьому винне низька якість і ненадійність гальм. Як заявляв один з кращих пілотів ери «доформульних» Гран-прі Тацио Нуволарі: «вони тільки заважають керувати машиною». Проблеми викликала барабанна (або колодкові) система - ви до сих пір можете побачити її відгомони на велосипедах. Така деталь не гарантувала швидкого уповільнення, і годилася лише для низьких швидкостей, адже при частих гальмуваннях зі 100+ км / год труться одна об одну колодка і барабан швидко перегрівалися і серйозно деформувалися. Через неможливість ефективного охолодження гідравліка гальм буквально закипала - і відповідна педаль рано чи пізно провалювалася в підлогу. Пілоти не хотіли мати справу з подібними сюрпризами і воліли входити в повороти з мінімальним уповільненням практично в дріфте, сподіваючись на власну майстерність подруливания.

На допомогу «Формулі-1» знову прийшла авіаційна промисловість. Інженери команди «БРМ» взяли дискові гальма розробки льотного підрозділу «Роллс-Ройса» і адаптували для свого боліда Type 15. Зимою 1952 англійці зазнали новинку на тестовому треку і виставили в парі заїздів, але доопрацювання технології зайняла близько шести років. Весь цей час консервативні конструктори створювали неймовірно складні барабанні агрегати, оснащені неймовірною кількістю твиков і отворів для охолодження. Їх творіння продовжували конкурувати з більш прогресивними «дисковими» болідами аж до 1958 року, коли оснащений інноваціями «Вануолл» виграв перший Кубок конструкторів, обстоював «Феррарі» з чемпіоном загального заліку Майк Хоторн і найбільш просунутими колодковими технологіями. Паддок зробив вибір на користь прогресу - і користується його плодами донині.

Роботизована секвентальная коробка передач

Однією з головних відмінних рис сучасних болідів став складний дорогий кермо приблизно за 60 тисяч євро, що містить в собі приблизно всі функції контролю машини . Під ним розташовані пелюстки перемикання передач, жахливо сильно вплинуло на пілотаж. Позбувшись від відволікаючого чинника у вигляді традиційного важеля під приладової дошкою, гонщики більше сконцентрувалися на рулении і оптимізації траєкторій. Інновація стала можлива завдяки винаходу секвентальною коробки з послідовною зміною шестерень і сміливості Джона Барнарда. Перейшовши в «Феррарі», англійський конструктор вирішив реалізувати подобу картингових і мотоциклетних підкермовими важелів. У 1988 році система набула робочий вигляд: під неї навіть готували нове шасі, але в останній момент власники компанії не захотіли ризикувати і зажадали помістити в кокпіт традиційну коробку. Тоді на захист нової технології виступив Найджел Менселл, практично в ультимативній формі зажадав повернути «пелюстки».

Через кілька років подібна коробка з'явилася у кожного гонщика «Формули-1» і багатьох інших серій не тільки з відкритими колесами. Згодом автовиробники почали ставити подібні системи і в круті споживчі спорткари, але прогрес не зупинився на «пелюстках». Розвиток електроніки дозволило програмувати перемикання при досягненні певних оборотів і «прослизати» через дві-три передачі вниз і вгору. Ефективність і швидкість болідів серйозно зросла, і пілоти поліпшили час проходження дистанції навіть без великих поліпшень з інших розділів регламенту.

Невпинний поступ перетворив управління машиною в справжнє мистецтво на кшталт гри на фортепіано, ставши однією з візитних карток пілота «Формули-1».

10 найкрасивіших болідів в історії «Формули-1»

Скільки витратили команди «Формули-1» в 2017 році

фото: Gettyimages.ru / Keystone / Hulton Archive; globallookpress.com / Sutton Motorsport Images / Heritage-Image (2,6); Gettyimages.ru / Allsport, Pascal Rondeau / Allsport, Mark Thompson, Christof Koepsel / Bongarts