Большинство людей думает, что Формула-1 зимой уходит на перерыв, однако, они ошибаются. В это время наступает самый тяжелый период для всех команд. Гоночным болидам образца следующего года предстоит пройти окончательные испытания на гоночных трассах прежде, чем они появятся на этапах Чемпионата Мира. Проектирование и производство болидов Формулы-1 довольно длительный и сложный процесс. Технический директор команды Williams Сэм Майкл решил рассказать об этом.

«В настоящее время задача проектирования и создания болида Формулы-1 стала гораздо сложнее по сравнению с тем, что было 10 лет назад. Процесс начинается в декабре месяце предыдущего года и заканчивается презентацией болида в конце января месяца и длится около 14 месяцев. Все начинается с создания концепции новой машины, на основе этого разрабатывается план и проект будущего болида. Составляется график испытаний в аэродинамической трубе, в исследовательских лабораториях и на динамометрических стендах, все это сопровождается конструкторской работой и производством готовых элементов будущей машины. Весь этот процесс проходит во время текущего гоночного сезона. Затем начинается следующий этап разработки болида, целью которого является максимально возможное улучшение рабочих характеристик машины.

Есть несколько различных подходов к разработке первичной концепции будущего болида. Сюда входят и характеристики шин, основные положения аэродинамики, действующий и будущий регламент FIA, требования к настройке гоночного болида. Как только будут учтены все эти положения, нужно установить основные цели и спланировать предстоящие исследования. Первоначально болид может развиваться в нескольких направлениях как с позиций механики, так и с позиций аэродинамики. Таким образом, различные исследования должны помочь выбрать наиболее оптимальный маршрут дальнейшего направления развития.

Типичным примером, с которым мы столкнулись в команде Williams, была разработка новой коробки передач. К настоящему времени мы разработали бесступенчатую коробку передач, производство которой можно наладить с помощью 5 или 6 методов. На самом деле, методов может быть и больше, но нам удалось разработать только эти. Наилучший и самый эффективный вариант удалось подобрать только с помощью компьютерного моделирования и тестов на динамометрическом стенде.

В процесс разработки нового болида вовлечено множество сотрудников, поэтому очень важно правильно спланировать такой масштабный проект. Данный проект разбит на несколько отдельных частей, таких как аэродинамика, трансмиссия, подвеска, рулевое управление, тормозная система и двигатель, таким образом, мы не упустим ни одной важной детали. В каждой области процесс создания новой машины разбит на несколько этапов, каждому из которых соответствует свой график исследовательских и конструкторских мероприятий. В процессе работы проводятся регулярные встречи персонала, в ходе которых контролируется продвижение каждой секции к достижению поставленных целей.

Исследовательская работа включает в себя создание общей концепции, компьютерное моделирование, проведение экспериментов с получением конкретных данных и их анализ – все это направлено на повышение рабочих характеристик болида и его надежности. Исследования и доработка – это неотъемлемая часть любого инженерного процесса, после которого уже можно делать какие-либо конкретные выводы.

Давайте снова вернемся к бесступенчатой коробке передач. На начальном этапе этого проекта с помощью специального программного обеспечения была разработана компьютерная модель коробки передач. Это позволило конструкторам смоделировать различные варианты коробки передач без ее фактического производства. После этого этапа были подобраны несколько вариантов передаточных отношений, а также был создан механизм переключения передач для испытаний на динамометрическом стенде в лаборатории команды Williams. После многократных испытаний, целью которых является подтверждение результатов компьютерного моделирования, изготавливается готовая коробка передач, которая проходит испытания на динамометрическом стенде для проверки двигателей.

Когда заканчивается процесс исследовательской работы, конструкторское бюро получает всю накопленную информацию и превращает ее в реальные элементы и детали будущего болида. Это одинаковый процесс для всех деталей: как для коробки передач, проверенной на динамометрическом стенде, так и для заднего антикрыла, протестированного в аэродинамической трубе. Иногда процесс возвращается на стадию исследовательской работы, когда новая деталь отправляется на трассу для испытаний на полноразмерном болиде. Как только эта деталь без проблем пройдет испытания на трассе, она выпускается в производство. Уже после этого изготавливается несколько рабочих экземпляров.

Процесс создания болида спланирован вплоть до последнего дня. Каждая отдельная деталь машины (а это около 8000 отдельных элементов) проходит тщательную проверку перед тем, как попасть в производство. На протяжении почти всего года большая часть сборочных и механических цехов Williams работают по 24 часа в сутки семь дней в неделю. Их штат укомплектован трудолюбивыми и преданными сотрудниками. В каждом отделе существует постоянная ночная смена, таким образом, команда пытается не отставать от тех жестких сроков, которые диктует Формула-1. И нам нужно придерживаться этих сроков, поскольку выбора дат не предусмотрено. Время проведения каждого Гран-При планируется заранее и не подлежит изменению.

Несмотря на то, что во время презентации новый болид предстает перед глазами общественности, основное свое внимание инженеры уделяют первым тестам на гоночной трассе. Инженеры покрывают машину различными датчиками, измеряющими температуру, давление и различные перемещения в пространстве. С помощью этих датчиков контролируются все высоконагруженные детали и элементы нового болида, а на основе полученной информации делаются конкретные выводы о правильности и точности моделирования, исследований и вычислений. Обычно наша команда измеряет следующие показания:

1) температуру задней подвески и заднего антикрыла, чтобы удостовериться в том, что выхлопные газы не повреждают их;

2) на короткой и длинной дистанции проверяется эффективность отвода тепла от двигателя, оснащенного новыми водяными и масляными системами охлаждения. Обычно нужно проехать 10 кругов, чтобы получить необходимые и точные данные. Это связано с тем, что машина остывает каждый раз, когда она останавливается на пит-стопах, поэтому нам снова нужно прогревать ее;

3) параметры кузова, чтобы проверить его жесткость и прочность.

Как правило, к моменту своей презентации новая машина уже устаревает. Я имею в виду то, что некоторые детали и элементы болида уже должны быть заменены новыми, которые прошли последние испытания в аэродинамической трубе. Поэтому для повышения конкурентоспособности необходимо проводить постоянные модернизации болида во время предсезонных тестов и по ходу самого сезона».

Источник: официальный сайт AT&T Williams
Перевод Артура Нургалеева, f1magazin.ru

// Портал о Формуле 1