Новый шедевр «Ред Булл» в «Ф-1» плавит мозг великим охлаждением. Три незаметных отверстия – как только работает?!
Истинное величие хитрой аэродинамики.
В 2024-м опасения скептиков все же оправдались: «Ред Булл» продолжил доминировать в «Формуле-1». На счету Макса Ферстаппена уже четыре поула подряд с тремя победами – хоть соперники и значительно приблизились к действующим чемпионам мира, их рывка все равно пока недостаточно. Да, «Феррари» математически способна выдавать победные круги для квалификаций, стабилизировала болид, убрала износ покрышек почти до нулевого и наладила стратегию, а «Макларен» все еще царит в быстрых поворотах, но…
Все же «Ред Булл» тоже улучшался. И его новый RB20 c революционной концепцией абсолютно минимального охлаждения позволил совершить еще один прыжок вперед – выигранного оказалось достаточно, чтобы примерно сохранить более-менее удобный отрыв.
И технический штаб из Милтон-Кейнса даже не думает пока останавливаться – внедряет новинки наравне со всеми, доводя идею минимализма и гениальной упаковки деталей в корпусе до абсолютного мозгоплавления любого наблюдателя.
Только посмотрите на измененный корпус для Гран-при Японии – сложнейшие формы зоны моторного отсека и охлаждения с минимумом отверстий. Вот как вообще это все работает и не взрывается при температурах свыше 30+ градусов по Цельсию?!
В реальности все выглядит примерно так – вот что добавили:
Как же все это работает под капотом? В реальности зоны охлаждения теперь разделены: нетронутым остался только традиционный верхний воздухозаборник в гребне моторного отсека – и то, скорее всего, просто потому, что его форма и расположение все равно жестко предписаны требованиями по верхней структуре безопасности.
Традиционные боковые понтоны теперь разобраны на три отверстия – или даже теперь четыре? Ведь отверстие за головой пилота тоже ведет к водяному баку для питания всех интеркулеров системы охлаждения – вот предположительная схема компоновки и работы силовой установки «Хонды-RBPT» от официального сайта «Формулы-1»:
Радиаторы помечены голубым. Самый толстый радиатор внутри на нижнем уровне – интеркулер для турбо.
Вертикальное входное отверстие направляет поток к водяному радиатору и, вероятно, к масляному радиатору в том же месте на другой стороне болида (да, «Ред Булл» – одна из немногих команд, еще не отказавшихся от охлаждения только воздухом). Предполагается, команда может менять ее ширину в зависимости от разных требуемых уровней охлаждения.
Горизонтальная «прорезь для писем» питает зону интеркулера.
Новая прорезь вокруг гало предположительно выделена специально для охлаждения электронных компонентов. Но в ФИА «Ред Булл» подал изменения как «теплообменники в боковых понтонах с прорезью для улучшения общего уровня охлаждения».
Как это вообще работает?! Разве хватит для охлаждения мотора?
Казалось бы, после «нулевых понтонов» «Мерседеса» минимализму и системам охлаждения странной формы, но «Ред Булл», кажется, решил превзойти все возможные достижения «Ф-1». Что ж, получилось!
Как же команда заставляет работать радиаторы с питанием через набор крошечных отверстий? Пояснил главный инженер Пол Монахэн: «Мы пытаемся пересмотреть и отловить точки входа с наивысшим давлением, чтобы сделать охлаждение максимально эффективным. В этом смысл перепланировки входных отверстий».
Ведь чем быстрее воздушный поток – тем быстрее он срывает и отводит тепло с радиатора, унося его с собой. Тогда с тем же объемом и меньшей площадью сечения можно получить тот же эффект!
А еще такие «рассекающие» отверстия сопряжены с аэродинамическими функциями, ведь они рвут «пограничные потоки» на корпусе. Речь о медленных струях воздуха прямо у поверхности – они почти застывают, тормозят все обтекание и снижают эффективность работы всего аэрообвеса. Чем чаще их разрывать и разгонять генераторами вихрей – тем быстрее потоки облетают болид, тем больше вырабатывается прижимной силы и тем меньше болид теряет на лобовом сопротивлении.
Однако для использования таких вещей для охлаждения требуется найти такие поверхности и перенаправления, чтобы не нарушить общую логику работы аэрообвеса и не убрать важный вихрь. Также для охлаждения не подойдет и просто обычный турбулентный поток – он может быть слишком горячим, или его сперва необходимо будет правильно «причесать» для нужного направления. С другой стороны, в любом случае лучше использовать турбулентные потоки для дополнительной радиации, чем позволить им вмешиваться в продуманную работу всех остальных потоков всего остального обвеса – так можно выиграть в эффективности, просто убрав ненужное.
И у «Ред Булл», кажется, получилось – инженеры чемпионов просто превратили пару держателей для зеркал в поворотные лопасти, подвигал местами зоны отверстий и чуть подрезал где надо – вышел идеальный туннель:
Теперь для каждого отверстия есть свой рассекатель, ускоритель или генератор завихрения, и все это великолепие еще и не вредит общей логике работы аэрообвеса – ведь остальное отправляется в желтый вихрь, предназначенный специально для вывода ненужного турбулентного потока мимо заднего колеса (для снижения лобового сопротивления).
В нынешней точке развития с меньшими затратами «Ред Булл» получает огромную гибкость в настройках: на разных треках с разной степенью охлаждения можно играть с размерами входных отверстий и перенаправления выходных в удобных местах. Такие прорези намного удобнее будет закрывать и превращать в обтекаемые детали корпуса в случае ненадобности, повышая аэродинамическую эффективность.
Главный выигрыш – в управляемости: теперь болид Ферстаппена – универсальный солдат для любого трека
Перераспределение радиаторов и туннелей внутри машины точно срезало лишнее в компоновке, остановив только заранее просчитанное нужное – следовательно, RB20 облегчился, а его центр масс опустился. Таким образом машина в целом становится более послушной к смене направлений на поворотах и чувствительной к любой настройке.
Еще срезка дополнительных частей корпуса позволяет увеличить туннель подрезки под радиатором, запитав его большим объемом воздушного потока. Эта зона массой повышенного давления запечатывает днище и процесс генерирования прижимной силы там, оберегая от турбулентных потоков, аэродинамических перебоев из-за ветра или прочих дестабилизирующих факторов, потому чем быстрее и массивнее в нем поток – тем эффективнее работает главная зона болида, присасывая его к асфальту и гарантируя движение как по рельсах в любых поворотах любой сложности и скорости. У «Ред Булл» она и раньше была самой больше в пелотоне, а с новой версией обвеса стала еще больше – оттуда и обещанная в межсезонье победа над уязвимостью к ветру!
Но и не только: против уязвимости к ветру и на управляемость хорошо работает широкий инструментарий для балансировки машины – с большим набором возможностей точечно загружать или разгружать разные части машины. Вариативность доступного пространства на корпусе и опцией с радиаторами как раз позволяет, а снижение центра тяжести – вообще основа для такого подхода. «Ред Булл» выполнил здесь все цели.
Машина стала абсолютно универсальной – без зависимости или конкретной уязвимости от характеристик определенного трека. Общей скорости, прижимной силы или пиковой эффективности в пунктах прижимной силы может не прибавиться, однако она становится проще и отзывчивее в настройке и балансе – выходит меньше «неподходящих» автодромов, а еще меньше работы в практиках и больше времени на поиск улучшений в мелких установках и дополнительных маленьких выигрышей по части пилотажа, износа или оптимизации всех возможных процессов.
Так болид еще и становится удобнее и проще в обслуживании и управлении – а тогда пилот сможет просто больше выжимать, хотя уровень максимальной прижимной силы, например, остается прежним. Однако результат может оказаться даже значительнее, чем просто новое крыло на дополнительные 0,1 секунды – ведь операционный выигрыш более стабильный и долговременный, размазанный на все сезоны.
Стратегическое улучшение быстрее и дешевле конкурентов, заложено за несколько лет – новая революция в «Ф-1»
Другие команды используют рассекатели на гало и вокруг кокпита для перенаправления мелких завихрений и контроля над мелкими потоками. Это помогает в общем управлять и чуть лучше настраивать общую концепцию, чтобы снимать возмущения и лучше запитывать основную концепцию, но в конкретных местах слабо работает на повышение прижимной силы – скорее делает шасси чуть более аэродинамически эффективным ради ускорения на прямых без срезки антикрыльев.
«Ред Булл» по сути попробовал совместить эту идею с перестройкой системы охлаждения – и запитал мелкими перенаправленными потоками не только обвес (куда и так перенаправляется не так уж много вихрей такими мелкими зонами), а просто ускорил и усилил питание радиаторов в выбранных точках. Потому и получилось снизить их площадь, получив гибкость – куммулятивный аэродинамический выигрыш оказался намного выше. Это мышление на два-три шага вперед, на два-три уровня выше.
Изменения мелких закрылков не требуют много прогонов на симуляторе и аэротрубе (как и затрат на физическое производство деталей), а стендовые тесты системы охлаждения вообще никак не ограничены нынешними правилами – большой плюс для прогресса действующих чемпионов мира. Ведь они по регламенту получают наименьшее количество смен для испытания деталей – и, выходит, просто за счет более глубокого видения проекта могут получать больший выигрыш при меньших затратах. Ведь просто за счет новых радиаторов они получают право дополнительно продуть и корпус боковых понтонов – как часть системы охлаждения, а не аэродинамический элемент. Этот хак регламента «Ред Булл» активно использовал для прогресса еще в прошлом сезоне, когда как раз и запустил нынешнюю концепцию минимизиации.
Концепцию действительно разрабатывали очень долго – на сессии презентации новинок Монахэн так и сказал: все внедренное в Японии планировалось еще до Гран-при Бахрейна.
Но если посмотреть внимательнее, то можно увидеть, как «Ред Булл» планомерно оптимизовывал зону весь 2022-й:
И разница между версией до Гран-при Японии и после тоже показывает движение именно в том же направлении:
А вообще идею заложили еще в первоначальную архитектуру как главную точку развития на будущее – очевидно, уже с учетом всех ограничений на все прогоны в аэротрубе и урезания для команды из верха турнирной таблицы!
«Люди делают разные комментарии, поскольку визуальные изменения такие большие, но правда в том, что основа машины, ключевая архитектурная база, передняя и задняя подвески – все лишь третья эволюция RB18 [2022 года], так что все крайне похоже, – поиронизировал главный инженер «Ред Булл» Эдриан Ньюи. – Очевидно, визуальные изменения очень серьезные, и они действительно принесли набор положительных подвижек».
Это грандиозная революция мышления – новое видение машины как многолетнего проекта. Его автор неудивителен – именно Ньюи во время в «Ф-1» еще в аутсайдере «Лейтон Хауз» запустил смену парадигмы воззрения на болид. До него передние и задние антикрылья работали как плоскости для прижима машины, а Эдриан переосмыслил конструкцию в принципе – теперь переднее антикрыло работало как рассекатель и генератор правильных вихрей для всего остального обвеса, а переднюю подвеску сконструировал и расположил так, чтобы пилоны не мешали потокам.
Также Эдриан из-за нехватки денег придумал «концептуально-философский» подход к машине – на первые гонки приезжала базовая версия, которую затем планомерно развивали и дорабатывали по ходу сезона или двух в соответствии с намеченным проектом.
Раньше «Формула-1» работала по принципу «сделал машину – внедрил в чемпионат – дополняешь по мелочи, если нужно, и готовишь следующую». Развитие по ходу сезона никогда не было частью плана – только если требовалось что-то вылечить или дополнить крутой фишкой.
Идеи Эдриана же полностью поменяли «Ф-1»! После его M881 все начали оценивать машины как один общий пакет и рассматривать обвес как направления для аэропотоков и искать пути для оптимального использования завихрений. Именно Ньюи создал «Формулу-1» в ее нынешнем виде – как технологическую гонку от первых тестов до последних практик.
Теперь же Ньюи расширил горизонт планирования на года и целые эры регламента – закладывая точки развития сразу и планомерно развивая их по ходу целых сезонов. Конкуренты в то же время по несколько раз уже сменили концепции, идеи обтеканий и антикрыльев, а также целые подвесочные комплексы.
Но все болиды конкурентов теперь с любыми новинками, обновлениями и ускорениями теперь выглядят просто устаревшими.
Что еще почитать о гении «Ред Булл»?