Что такое Формула-1 и с чем её едят (для интересующихся)

[Kenny]

Моя страсть - Формула 1.
(Короткая биография)
Статья написана С.В.Маленицким (&copySergey Malenitsky 2006).

Стиль, орфография автора сохранены.

Формула 1, чтобы Вы знали, не имеет прямого отношения ни к математике, ни к химии. Формула 1 - это серия автомобильных кольцевых гонок. Всего навсего. Хотя, если Вы видели современный гоночный Феррари, на котором ездит Шумахер (ну конечно видели!), то согласитесь, что ЭТО ЧУДО мало похоже на автомобиль! И будете абсолютно правы. Поэтому "ЭТО" в формульном мире называется "болидом", видимо по аналогии с космическим небесным телом. Кроме Формулы 1 существуют еще целый ряд различных Формул: Формула 2, Формула 3, Формула-Ниппон, Формула-Рено и т.д. Но все они являют собой нечто не столь мощное и быстрое, поэтому их еще называют "младшими формулами", и в них обычно готовят достойную смену будущих Шумахеров, Хаккиненов и Алонсов для Формулы 1. Вообще же, Формулой есть спортивный автомобиль с открытыми колесами. Если же у спортивного автомобиля колеса закрыты кузовом, то серия автогонок таких автомобилей называется серией кузовных спортивных автомобилей. Наиболее известные среди них - это немецкая серия DTM (кстати, именно там сейчас выступает Мика Хаккинен) и американская серия NASCAR (но эти машины гоняются исключительно по овалу).
Собственно Формула 1 родилась в далеком 1950 году, когда прошел первый в Мире чемпионат в этом классе автоспортивных соревнований. Идея соревнования, его спортивный и технический регламент менялись за эти более полсотни лет не единожды, но общий принцип остался неизменным. Соревнования состоят из отдельных этапов, которые проходят в разных странах и на разных континентах. Государства соперничают между собой из-за возможности принять у себя этап Чемпионата Мира Формулы 1, хотя дело это ужасно дорогостоящее: как для того, чтобы построить автодром высокого класса, так и для содержания его инфраструктуры. А с 1950 года появились целые трассы-легенды, со своей историей, победами и трагедиями. ГП Монако в Монте-Карло, ГП Бельгии в Спа, ГП Великобритании в Сильверстоуне, ГП Европы на Нюрбургринге, ГП Японии в Сузуке, ГП Италии в Монце и много, много других. За год проводится около 17 етапов (в разные годы число этапов может меняться, но в последнее время оно было ограничено 17-ю етапами). Сезон начинается в начале Марта и продолжается до конца Октября. Затем команды и пилоты могут пойти в отпуск: гонщики для отдыха, команды для окончания работ над новыми машинами. Некоторое время запрещены даже тесты, а затем команды представляют свои новые болиды и приступают к их обкатке, которая и называется тестами. Нужно сказать, что тесты постоянно проводятся и между гонками: вносятся улучшения в аэродинамику машин, улучшаются моторы, резина и т.д. и т.п. Это нескончаемый и безостановочный процесс.
За это время в Формуле 1 приняли участие множество команд, однако согласно последних правил, в Чемпионате могут принять участие не больше 12 команд, каждая из которых выставляет на гонку 2 болида. Поэтому каждая команда заключает долгосрочные контракты с двумя "боевыми" пилотами, которые непосредственно принимают участие в гонках, а также имеют на содержании от одного до трех-четырех тест-пилотов, в задачу которых входит обкатка болидов в процессе тестов, а также в случае необходимости, замена "боевого" пилота на старте гонки. Из гоночных команд, которые неизменно являлись участниками всех чемпионатов мира, начиная с 1950 года осталась только Феррари. Кроме нее, более "молодыми старожилами" являются команды МакЛарен и Вильямс. Есть и такие команды, которые в разное время то появлялись то исчезали со стартовых протоколов Формулы 1. К таковым относится и Рено, учавствовашая в Чемпионатах Мира средины 70-х, а теперь вновь вернувшись в соревнования в новом качестве на базе когда-то успешной команды Бенеттон.
Каждый этап (или Гран При) длится 3 дня и называется уикендом, так как проходит в выходные дни, с частотой один раз в 2 недели (некоторые этапы проводятся и раз в неделю или раз в три недели, это случается реже и в отдельных случаях). Первый день, пятница, предоставлен командам для тестов. В этот день проводятся две сессии, называемые Практика 1 и Практика 2. Команды тестируют настройки для гонки, пробуют разные конфигурации шин и продумывают стратегию для гонок. В этих сессиях могут учавствовать все пилоты, в том числе - и тест-пилоты.
Второй день, суббота, значимый день. В этот день проводится квалификация. Это такие заезды, после которых определяется, кому из пилотов стартовать с первого места, а кому с последнего. В разные годы формат квалификации менялся, но с 2006 года он имеет такой формат.
Сессия открывается в 14 часов по местному времени. Пилотам предоставляется 15 минут, чтобы проехать круг по трассе как можно быстрее, показав лучшее время прохождения круга. По окончании отведенного времени 16 пилотов, которые показали лучшие результаты, допускаются ко второму этапу. После 5-ти минутного перерыва отобранным пилотам предоставляется еще 15 минут, чтобы проехать еще лучше, или уж по крайней мере не хуже. Десять пилотов, показавших лучшие результаты после питяминутного перерыва допускаются к решающей части квалификации. Им дается 20 минут для того, чтобы определить самого быстрого, который займет "поул позишн" - 1 место на старте. Остальные девять, займут места от 2-го до 10-го в зависимости от показанных результатов. Нужно сказать, что первые 30 минут квалификации болиды могут использовать любое количество топлива. А вот в последней двадцатиминутке топлива должно быть залито с расчетом на старт гонки: дозаправлять болиды лучших восьми пилотов до начала гонки команды не имеют права. Вот и приходится думать: залить немного топлива, чтобы легкая машина выиграла "поул", но и рано заехала на дозаправку в гонке, или залить сразу топлива столько, чтобы "пересидеть" соперников на трассе, пожертвовав при этом более высокой стартовой позицией!
И, наконец, третий день, воскресенье. День гонки! Правда за час до гонки пилотам дается возможность "прочувствовать" трассу, болид, погоду. Эта сессия назывется "Прогрев". Внести последние изменения в настройки машины. А потом - гонка. Болиды устанавливаются на своих стартовых позициях, согласно результатам квалификации. Загораются зеленые огни и... болиды гуськом едут на прогревочный круг. Обязательный элемент: шины нужно хорошенько прогреть, чтобы они набрали нужную для хорошего сцепления с трассой температуру. На прогревочном круге обгоны запрещены! Затем все снова выстраиваются на сових стартовых местах, готовность 30 секунд...зеленые огни и...На этот раз старт гонки!
По правилам гонка длится не более 2-х часов. Это в среднем чуть более 300 километров. Если трасса короткая, как в Монако (меньше 4 километров круг) количество гоночных кругов больше - 79. Если трасса длинная, как в Бельгии (около 6 километров круг) количество гоночных кругов меньше - 44. В любом случае, если лидер не успевает проехать всю дистанцию (например все 79 кругов) до того как истекут 2 часа отведенные на гонку - гонка прекращается досрочно. Победилем объвляется пилот, который проехал больше кругов.
Порядок начисления очков также в разные годы менялся. Сейчас очки присваивают в следующем порядке:
За 1 - место - 10 очков;
За 2 - место - 8 очков;
За 3 - место - 6 очков;
За 4 - место - 5 очков;
За 5 - место - 4 очка;
За 6 - место - 3 очка;
За 7 - место - 2 очка;
За 8 - место - 1 очко;
Очки присуждают как пилотам так и командам. Команде присуждаются очки равные сумме очков зработанных ее пилотами. Все очки в каждом Гран При суммируются. Пилот набравший наибольшее количество очков становится Чемпионом Мира. Команда, набравшая наибольшее количество очков объявляется обладателем "Кубка конструкторов", другими словами, становится Чемпионом Мира среди команд.
На сегодняшний день, рекордсменом среди команд остается Феррари, а наибольшее количество чемпионских титулов собрал...ну Вы сами знаете! Мишка Шумахер!

[Kenny]

Анатомия пит-стопа

Пит-стоп - это один из самых увлекательных моментов в автогонках. Множество великих побед и ужасающих поражений приносили командам пит-стопы. Ведь не всегда все решается на трассе: при равном классе пилотов, при одинаковых технических характеристиках болидов многое зависит от слаженности и быстроты работы механиков на пит-стопе. Чем быстрее и слаженнее работают механики, тем меньше времени потеряет гонщик в борьбе за место на подиуме. Пит-стоп - это целое направление в работе команды работающее на победу. Но как же можно за 10 секунд заменить все четыре колеса и заправить гоночный автомобиль? В чем секрет работы пит-команды? Об этом я поведаю ниже.

Итак пит-стоп. Со строны он выглядит так:
Кажется, что болид как сахарный кусочек попадает в "муравейник". Несколько мгновений броуновского движения (это так кажется со стороны) и болид вновь устремляется на трассу. Однако, как Вы понимаете, никакого броуновского движения нет. Есть четкая работа 19 человек, когда каждый выполняет конкретную и только ему подотчетную работу. Итак, знакомтесь, пит-команда:
Человек с "леденцом" (количество - 1чел. Время: 7-9сек. ):

Ну, Вы поняли, что это не человек с конфетой для сосания, а мужик с круглым знаком на палке, который называется "леденецом". Но я его дальше буду называть "Контролирующий", а его функцию - функцией контроля. Итак, это функция требующая наибольшего внимания, а потому наиболее ответственная среди остальных. Секундомер Контролирующего начинает свой отсчет с того момента, как пилот въезжает на пит-лейн, а продолжается до момента, когда пилот покинет зону пит-стопа. Вначале Контролирующий стоит на линии пит-лейн находясь спиной к своим боксам. Когда водитель подъезжает к зоне своего пит-стопа Контролирующий указывает куда пилоту следует заезжать. Затем он быстро становится у носового обтекателя болида указывая водителю на "леденце" фразу "НА ТОРМОЗАХ", напоминая ему о необходимости удерживать ногу на педали тормоза для предотвращения непроизвольного вращения колес в момент, когда будут удалены крепежные винты. Оператор переднего домкрата (о нем речь пойдет чуть ниже) является одним из ориентиров остановки болида, поэтому Контролирующий следит за машиной до полной ее отановки. Пока болид находится на домкратах Контролирующий следит за всеми четырьмя колесами одновременно, так как каждая группа механиков обслуживающих колеса работает автономно (независимо друг от друга). Когда оба задних колеса будут заменены и болид спустят с домкратов (к этому времени передние колеса уже также будут заменены, так как времени на смену задних колес нужно больше) Контролирующий переворачивает "леденец", демонстрируя пилоту надпись "1-Я ПЕРЕДАЧА", напоминая водителю о необходимости переключения коробки передач на первую скорость, чтобы быть готовым покинуть боксы. Как только сопло заправочного шланга будет удалено, Контролирующий поднимает "леденец" вверх и водитель покидает боксы. Последнее, за чем должен проследить Контролирующий перед тем как выпустить пилота - это наличие движения на пит-лейн, но учитывая доли секунды отведенные на всю процедуру Контроля, он обычно сразу выпускает водителя, которому самому приходится следить за тем, чтобы избежать столкновения при выезде из боксов с другим болидом. Вообще, поднятие "леденца" должны быть движением точным и уверенным, малейшее неосторожное движение может быть интерпретировано пилотом как сигнал двигаться. Человек с "леденцом" ответственен также за соблюдение водителем 10-ти секундного штрафа "стоп-н-гоу", во время которого с болидом не могут проводиться никакие работы.
Смена колес (количество - 12чел. Время: 6-8сек. ):

Болид Формулы 1 ездит настолько быстро, что без хорошей прижимной силы не обойтись. Машина просто вылетит с полотна. А прижимную силу дают не только крылья. Огромное значение здесь имеют колеса, а точнее износ резины на колесах. Ведь именно колеса дают хорошее сцепление машины с асфальтом. И даже если заправить машину полными баками топлива, вряд ли она сможет выдерживать хорошую скорость дольше чем половина гоночной дистанции - резина на колесах просто не выдержит и пилоту все равно нужно будет заезжать в боксы для ее замены. Итак, каждое колесо обслуживает отдельная команда механиков в количестве 3-х человек: 1 - удаляет изношенное колесо, 2 - устанавливает новое колесо, 3 - оператор, закрепляющий колеса на оси. Каждая команда сама решает какой метод и стиль работы позволит наилучшим образом синхронизировать процесс смены колес в кратчайшее время, без суматохи и толкотни. Смена колес начинается сразу после установки болида на домкраты. Механик, который снимает старое колесо, крепко обхватывает верхнюю его часть и толкает в сторону оператора настолько, чтобы освободить закрепляющую ось, давая возможность оператору в этот момент откручивать крепежный винт. Как только колесо освобождается и удаляется, на его место подающий немедленно укрепляет новое. За это время оператор меняет напрвление работы выкручивающего механизма, чтобы сразу же с его помощью закрепить винт на новом колесе. Нужно сказать, что механик удаляющий правое переднее колесо является еще одним ориентиром остановки для пилота. Надевая клетчатую перчатку он указывает пилоту рукой место, где должно остановиться переднее колесо болида. Смена задних колес требует большей сноровки, так как крепежные винты находятся глубже внутри колеса, что усложняет работу оператора. Вообще, работа любого оператора на любом колесе чаще может быть сопряжена с риском возникновения проблем, так как многое может пойти не так: отказ работы выкручивающего механизма, невозможность быстро захватить крепежный винт и т.д.
Домкрат (количество - 2чел. Время: 4-5сек. ):

Функция, названная мною "домкрат" служит для поднятия болида над землей (обычно не более 10 см.), чтобы дать возможность освободить колеса для их замены. Здесь учавствуют 2 механика. Один захватывает болид спереди (я его назову оператор переднего домкрата), второй сзади (его я назову оператор заднего домкрата). Позиция оператора переднего домкрата наиболее "душещепательная" среди остальных, ведь именно на него пилот направляет свой болид на скорости 80 км/ч (кроме гонок в Монте-Карло, где скорость движения по пит-лейн ограничена скоростью в 60 км/ч). По мере приближения болида к оператору пилот уже не видит домкрата, его загораживает длинный нос машины. Тем не менее пилот останавливает болид точно определяя местоположение центральной оси автомобиля, которая должна совпадать с осью движения домкрата. Работая в тандеме с оператором заднего домкрата, передний оператор следит за работой механиков по обеим сторонам болида. Он должен дождаться сигнала операторов, которые закрепляют передние колеса. Они делают специальный жест рукой, одетой в оранжевую перчатку. Одновременно, оператор заднего домкрата ожидает такого же сигнала от операторов, закрепляющих задние колеса. Однако, в любом случае, его работа занимает дополнительное время для поднятия и опускания болида в связи со сложностью захвата ручки домкрата во время остановки болида, на что уходит на секунду или более, чем у опреатора переднего домкрата. Дождавшись сигнала, болид мягко опускается на колеса (мягко, это чтобы заправочный шланг не выдернулся, а не чтобы пилот сильно не ударился...), причем оператор переднего домкрата сразу удаляется в паддок, а задний оператор остается на месте и к нему присоединяется еще один механик, со специальным прибором - стартером, на случай, если заглохнет мотор. В этом случае болид понадобится еще раз приподнять, соединить стертер с гнездом коробки передач и удерживать его там, пока пилот, перейдя на нейтральную передачу не заведет мотор повторно (не без помощи стартера, как Вы поняли!).
Дозаправка (количество - 2чел. Время: до 10сек. ):

Дозаправка наиболее длительная часть пит-стопа. Весь процесс дозаправки контролируется электроникой под чутким наблюдением оператора заправочного устройтва. Сам заправочный шланг состоит из двух соединяемых воедино частей и весит до 40кг. Поэтому его подъем осуществляют 2 человека. Топливо движется по внутреннему шлангу выталкивая воздух через внешний шланг. Это делает возможным постоянное наполнение шланга горючим. Сопло шланга имеет три внутренних рычага, которые необходимо активировать, чтобы открыть сопло. Сопло нужно точно и четко соединить с заправочным механизмом болида. Первым движением оператор открывает выпускной клапан, давая возможность воздуху выйти из бензобака. Затем он открывает допуск горючего. Специальный датчик показывает заправщику сколько горючего поступило в бензобак. Когда установленное количество достигнуто заправщик отсоединяет сопло шланга. Первым движением он закрывает клапан подачи горючего, а вторым - выхлопной воздушный клапан. После окончания дозаправки оператор быстро отступает назад, давая пилоту возможность беспрепятственно двигаться. Некоторые команды используют при дозаправке третьего механика, который располагается на противоположной стороне от заправщика и контролирует баланс тяги поступления топлива.
Безопасность - главнейшая забота заправщиков и всей пит-команды. Работая на заправке механики защищены многократно тестированным огнеупорным костюмом и кислородными масками - такими же, что были разработаны для борьбы с огнем на подводных лодках во время войны в Персидском заливе. Оператор заправочного устройства оснащен ключом безопасности, позволяющем полностью перекрыть поступление топлива при необходимости, а кроме того, внутри боксов в полной готовности находится специальный пожарный с пенным огнетушителем, который способен с легкостью и быстротой накрыть всю пит-команду пенным слоем толщиной в 40 футов (12 метров).
Обслуживание (количество - до 4 чел. Время: до 3-4сек. ):

Обслуживание обязательный и немаловажный элемент пит-стопа. Два члена пит-команды всегда находятся по обе стороны пилота для очистки радиаторных труб от грязи и мусора, который накапливается во время проезда пилотом по грунту, когда болид вылетает с полотна трассы. Очитска радиаторных каналов иногда превращается в самую продолжительную работу в зависимости от природы и характера мусора (гравий, трава и т.д.). Кроме того, механик, который располагается со стороны заправщика имеет при себе отмычку, которой он открывает отверстие заправочного бака, если оно не было открыто автоматически лимитатором скорости на пит-лейн. Его коллега с противоположной стороны болида страхует оператора домкрата, а также имеет при себе электрический стартер, необходимый для запуска заглогшего двигателя. Еще не так давно один из механиков протирал шлем пилота, который сильно загрязняется в процессе движения по трассе и ухудшает видимость. Однако, в последние годы пилоты используют специальные прозрачные ленты, которые наклеиваются на стекло шлема и могут быть удалены одна за другой в разное время самим гонщиком в процессе их загрязнения.
Таким образом, в пит-стопе, этой сложной и важной части гонок, учавствуют от 19 до 25 механиков, которые должны обслужить болид за 6-15 секунд, в зависимости от стратегии заправки (заправка большим объемом топлива требует больше времени). Кроме того, в результате столкновений на трассе возникает необходимость замены носового обтекателя, а в редких случаях, требуется смена заднего крыла, что требует особенно много времени.
А теперь, зная анатомию пит-стопа попробуйте проследить, как это происходит в реальном времени, как механики своей слаженной работой зачастую решают судьбу всей гонки. Завораживающее зрелище!

[Kenny]

Клетчатый флаг

Гонка закончена. Вначале машут перед победителем гонки, а затем перед каждым пилотом, который перескает финишную линию. Гонщик, которого лидер обогнал на круг и более заканчивает гонку сразу после того как клетчатый флаг увидит победитель гонки, независимо от того сколько кругов проехал гонщик.

Желтый флаг

Предупреждает об опасности впереди. Обгоны под желтым флагом запрещены. Один желтый флаг требует уменьшения скорости движения, а двойной желтый флаг предупреждает водителя о возможности полной остановки, если возникнет такая необходимость. Отмашку желтым флагом делают в случае произошедшей аварии, когда необходимо убрать разбитый болид или его осколки с трассы. В тяжелых случаях на трассу при двойных желтых флагах выезжает машина безопасности (сейфети кар), которая "возит" за собой весь пелетон (всех гонщиков, находящихся на трассе) с ограниченной безопасной скоростью с запрещением обгонов. Иногда машину безопасности ошибочно называют "пейс каром". Однако пейс кар - это специальная машина которая "возит" за собой пелетон в гоночных сериях типа IRL, когда старт гонки дается в движении, а не с места, как в Формуле 1.

Зеленый флаг
Данный флаг отменяет все ограничения. Болиды могут ехать с нормальной скоростью.

Синий флаг

Отмашку синим флагом делают пилоту указывая, что более быстрая машина находится позади него и пытается сделать обгон. Обычно, более быстрой машиной считаются болиды лидеров гонки, которые обгоняют пилота, которому выставлен синий флаг на круг и более. Круговой должен обязательно пропустить следующего за ним лидера не позднее чем после третьего синего флага. В противном случае пилот, не выполнивший требования синего флага, может быть оштрафован или дисквалифицирован. Синий флаг не имеет обязательств в случае борьбы за позицию в гонке. Однако, он может быть показан пилоту, который в силу технических проблем не может двигаться с приемлемой скоростью.

Красный флаг

Означает, что гонка остановлена, чаще всего в результате тяжелого столкновения, когда разбитый болид находится в опасном месте посреди трассы, либо когда погодные условия не позволяют продолжать гонку без нарушения правил безопасности.

Красно-желтый флаг

Означает, что дальше находится скользский участок трассы. Обычно это происходит в результате разлитого масла или больших скоплений воды на поверхности полотна.

Черный флаг

Вывешивается вместе с номером машины, указывая что пилот должен немедленно проехать в боксы, чаще всего за нарушение правил или в результате дисквалификации. Гонщик, которому был показан черный флаг не имеет права дальнейшего участия в гонке.

Белый флаг

Предупреждает о том, что на трассе находится медленно движущийся автомобиль, например, аварийная машина, машина безопасности или карета скорой помощи.

Черно-белый флаг

Вывешивается вместе с номером машины предупреждая пилота о неспортивном поведении. Черный флаг будет следующим, если пилот проигнорирует полученное предупреждение.

Черно-оранжевый флаг

Вывешивается вместе с номером машины предупреждая пилота о механических проблемах его болида, а также о необходимости немедленного заезда в боксы для их устранения.

[Kenny]

Просто об аэродинамике
В начале истории чемпионатов Формула 1, а это было в 50-е годы, задачу увеличения скорости болидов команды решали за счет мощности двигателей. Когда же объемы и мощность двигателей были строго лимитированы правилами все усилия дизайнеров были направлены на аэродинамику. Именно революция в этой области могла дать и дала болидам Формулы 1 те скорости, которыми они обладают сейчас.
В основу аэродинамической концепции была положена общая теория аэродинамики, которая заставляет самолеты подниматься в воздух. Из физики Вы помните (впрочем я повторюсь), что если поток воздуха пропустить сквозь трубу сужающуюся посредине, то воздух в узкой части будет двигаться быстрее, что создаст соответствующее понижение давления.

На выходе из трубы через широкий участок, скорость потока воздуха уменьшается и давление нормализуется.
В соответствии с этим принципом крыло самолета сделано так, что поток воздуха над крылом движется быстрее чем под ним, что создает перепад давления, которое меньше в верхней части крыла.

Пытаясь компенсировать давление, воздух под крылом, имея избыток давления, устремляется вверх и поднимает крыло. В автоспорте аэродинамическая задача абсолютно противоположна авиационной. Чтобы удерживать машину на высокой скорости в поворотах ее нужно как можно сильнее прижимать к полотну трассы, не дать ей подниматься вверх и терять сцепление колес с асфальтом. Что для этого нужно? Правильно, взять авиационное крыло и перевернуть его вверх ногами. Создать низкое давление снизу, а высокое сверху. Именно этим и занимаются крылья болида: вначале переднее, которое как бы разрезает воздушный поток, а затем заднее, которое принимает поток воздуха на себя и создает прижимную силу. Однако трассы есть разные: быстрые, где много скоростных прямых и мало поворотов; медленные, где много сложных поворотов и минимум скоростных участков; комбинированные и т.д.

Для того чтобы болид был конкурентоспособным, имел высокую скорость и на медленных и на быстрых трассах, перед каждой гонкой крылья подлежат настройке. Так, увеличивая площадь крыла и угол его наклона можно создать повышенную прижимную силу и наоборот, уменьшение этих параметров создает недостаток прижимной силы, что увеличивает скорость на прямых участках. А когда трасса комбинированная, самое сложное - это найти такой компромисс в прижимной силе, чтобы пилот чувствовал себя уверенно и был быстр как на медленных участках трассы, так и на быстрых прямых. И здесь многое зависит от компетенции пилота, его умения чувствовать машину, точно анализировать ее поведение на разных участках трассы.

Сегодня дизайнеры не стоят на месте. И внешний вид болидов все меньше напоминает автомобиль. Создается множество дефлекторов, больших и маленьких. Меняется внешний вид крыльев. Специальные временные насадки на заднем крыле увеличивают прижимную силу в дождь, а сложная конфигурация дефлекторов за передними колесами использует направляемый ими воздух для передачи его в охладительную систему, одновременно уменьшая его давление на задние колеса и, как следствие, уменьшает сопротивление воздуха в этой части болида. Да и множество секретов скрывают дизайнеры и конструкторы команд друг от друга и от нас с Вами, заставляя только удивлятся и догадываться, почему именно так выглядит теперь ЭТО, называемое болид Формулы 1!

[Kenny]

Вождение
Движение по гоночной трассе существенно отличается от движения по обычной дороге. Впрочем, и поведение формульного болида несколько отличается от поведения кузовного автомобиля. Если бы Вы посмотрели на ленту гоночной трассы с точки зрения определения оптимальной траектории движения для быстрейшего прохождения круга, Вы бы определили для себя путь, который гонщики называют "линией" или "траекторией". В целом, траекторией является наилучший путь, по которому пилот входит в поворот, проезжает его апекс и затем выезжает из поворота на наивысшей возможной скорости. Если Вам приходилось смотреть гонку, то Вы, думаю, обращали внимание, как гонщик подходит к повороту по внешней стороне трассы, затем смещается к его центру, слегка прокатываясь по поребрику на внутренней стороне поворота и выезжает из него, устремляя болид вновь на внешнюю сторону трассы уже двигаясь, набирая скорость, по прямой.

На большинстве трасс траекторию определить несложно - это темная полоса на асфальте, оставляемая следами резины колес болидов, которые множество раз проезжают в одном и том же месте. Следуйте этой линии и Вы гарантированно проедете хороший быстрый круг. Но фишка как раз в самом понимании, что идеальная траектория будет разной для поворотов с различной конфигурацией. Если бы трассы состояли из кривых одинакового радиуса определить идеальную траекторию было бы просто. Но каждая трасса имеет множество различных сочетаний поворотов, имеющих различные апексы; иногда встречаются и по два различных апекса для одного затяжного поворота. Кроме того, существуют и так называемые "шиканы" - скоростные змеевидные повроты типа лево-право, в которых болид приходится бросать с одной стороны трека на другую. Наконец, есть "шпильки", повороты со столь изогнутым апексом, что болидам приходится замедляться до 70 км/ч и медленно его огибать, чтобы корректно, а главное без потери времени, выйти из поворота.

Прохождение поворотов

Рассмотрим пример прохождения скоростного поворота на примере одной из прямых трассы в Интерлагосе (Бразилия). Болиды проезжают прямую и приближаются к повороту в конце этой прямой.

Идеальная траектория обозначена тремя ключевыми точками ее прохождения;
A) точка входа, обычно эта точка расположена в конце зоны торможения, именно здесь болид входит в поворот.
B) собственно апекс или точка сечения. Это самая медленная часть поворота, где болид находится ближе всего к внутреннему краю поворота.
C) точка выхода из поворота, когда болид вновь выезжает на прямую. Это самая скоростная точка поворота.
Проходя повороты гонщик должен использовать как можно больше гоночного пространства трассы, включая поребрики (жесткий край трассы, ограничивающий полотно). Его главная задача - вновь набрать скорость как можно быстрее.
Усложняет проблему тот факт, что другие гонщики также желают соблюдать траекторию, а потому, чтобы их пройти, нужно найти следующую по оптимальности линию траектории и надеяться, что мощности Вашей машины хватит, чтобы обогнать соперника.
Давайте проанализируем прохождение "шиканы" Variante Ascari в Монце (Италия).

Как видим, существует только одна оптимальная линия прохождения. Это делает обгон затруднительным и болиды просто проходят повороты "паровозиком". Обратите внимание, где здесь находятся основные точки, определяющие оптимальную траекторию движения.

Управление

Существует несколько констант поведения машины на трассе, в особенности когда вопрос касается прохождения поворотов. При любых обстоятельствах гоночный автомобиль имеет три основных тенденции, которые касаются его управления: недостаток поворачиваемости, избыток поворачиваемости либо нейтральное поведение. Нейтральное поведение практически не встречается в процессе гонок, так как, я уже говорил, все трассы имеют неодинаковое сочетание прямых и поворотов разных апексов.

Недостаток поворачиваемости

Как только болид достигает поворота, гонщик тормозит, а затем поворачивает руль. Прижимная сила спереди болида уменьшается и машина начинает смещаться к внешнему краю поворота. При большом недотстаке поворачиваемости болид просто не сможет повернуть и вылетит с полотна через внешнюю сторону поворота.

Чтобы контролировать недостаток поворачиваемости необходимо придать больше прижимной силы на передние колеса. Это достигается минимальным использованием акселератора, позволяя колесам иметь лучшее сцепление с полотном, либо за счет более жесткого торможения, когда вес от перегрузки смещается к передним колесам увеличивая прижимную силу. Либо (это характерно для медленных трасс) увеличить площадь и угол наклона переднего крыла. Так или иначе, для управления болидом с недостатком поворачиваемости необходимо жестко контролировать баланс газа и тормоза. Потеря переднего крыла в гонке сразу приводит к высокому недостатку поворачиваемости в управлении.

Избыток поворачиваемости

Как Вы понимаете избыток поворачиваемости противоположен ее недостатку. Другими словами это такое состояние болида, когда передние колеса имеют достаточное сцепление с трассой, в то время как задняя часть болида "теряет" траекторию и машину раскручивает вокруг своей оси. Чаще избыток поворачиваемости возникает вследствие неправильного баланса тормозов, плохих или изношенных покрышек, либо неправильно установленных крыльев. В отличии от недостатка поворачиваемсоти, которая ощущается постепенно, избыток возникает неожиданно и быстро. Если его вовремя не отследить это может привести к повреждению или потере заднего крыла и тогда болид уйдет в неуправляемое вращение.
Одним из методов выхода из состояния возникшего избытка поворачиваемости это вывернуть руль в направлении противоположном скольжению и убрать газ, чтобы вывести машину из вращения. Хотя некоторые гонщики, как например, Жан Алези в свое время, любят использовать избыток поворачиваемости для более агрессивного вождения (машина поворачивает более резко, что дает возможность для более позднего торможения). Потеря заднего крыла в гонке сразу приводит к высокому избытку поворачиваемости в управлении.

Нейтральное поведение

Идеальное поведение болида. Имеет место при оптимальном балансе нагрузок на задние и передние колеса. Все четыре колеса движутся в нужном направлении. Водитель просто направляет машину на вход поворота, внешняя сторона передних колес смотрит при этом прямо и ему не приходится дополнительно корректировать движение.

Торможение

В поисках идеальной траектории гонщики ищут как можно больше ориентиров на трассе. На всех трассах стоят специальные указатели за 100, 200 и 300 метров до поворота, но это слишком относительно в понимании гонщиков. Многие ориентируются на рекламные щиты, кусты или деревья для определения оптимальной точки торможения, момента поворота и разгона. Пилоты должны знать каждый метр любого трека, чтобы запомнить те точки приложения, которые позволят проезжать круг с лучшим временем.
Единственной необходимостью для торможения болида Формулы 1 является достижение наивысшей возможной скорости вхождения в поворот. Благодаря небольшому весу болида, карбоновым дискам и широким шинам, формула 1 недостижима в своих возможностях торможения, ведь ей достаточно всего 18 метров, чтобы полностью остановиться со скорости в 100 км/ч. Гонщики пользуются этим сполна и тормозят как можно позже. Это значит, что обычно торможение происходит очень жестко и, если не делать этого правильно, можно повредить покрышки. Шины, которые "пузырятся" увеличивают износ колеса в процессе гонки, образуют "проплешины", которые уменьшают сцепление с трассой и делают машину плохо управляемой.

Обгоны

Учитывая, что ширина траектории да и всего трека на большинтсве автодромов достаточно узкая, большинство попыток обгона совершаются в конце длинных прямых с использованием одной из доступных технологий. Одна из таких технологий назывется обгон "слипстриомом", которая становится все более сложной к применению, учитывая новые разработки команд в сфере аэродинамики. Суть технологии заключается в том, что обгоняющий болид на скорости догоняет идущего перед ним пилота и как бы "пристраивается" сразу за ним. Едущий на большой скорости первый болид как пылесос принимает на себя воздушные потоки и разрезает их, уменьшая спортоивление на идущий сзади автомобиль и как бы притягивая его под себя разогретым потоком воздуха. Это позволяет движку догоняющей машины работать с меньшей отдачей для достижения необходимой скорости.

Такой воздушный "карман" начинается с растояния в 20-75 футов (6-22 метра) от впереди идущей машины. Догоняющий, улучая подходящий момент, просто выныривает из-за идущей впереди машины и обгоняет ее обычно по внутреннему радиусу, имея больший запас мощности двигателя.
Однако, в последнее время, совеременные изменения в аэродинамике привели к тому, что "воздушный карман" стал заполняться турбулентными потоками идущими от заднего крыла и открытых задних колес. Именно поэтому количество таких обгонов становится все меньше. Турбулентность ухудшает прижимную силу на обгоняющем болиде, так как возмущенные воздушные потоки не проходят переднее крыло ровно. А потому выигрыш в мощности зачастую невелируется нестабильным поведением машины, что усложняет процесс обгона.

Обгон на торможении

Другая распространенная технология обгона - это обгон соперника на торможении при входе в поворот. Технология заключается в более позднем торможении перед входом в поворот, чтобы затем, выиграв 2-3 метра полотна, воткнуть нос болида перед соперником и первым занять выгодную траекторию, иногда даже вытолкнув таким образом соперника за пределы трассы (либо не оставив ему места для оптимального маневра).

Сложность такого обгона в том, что малейшая оплошность в расчете торможения приведет к тому, что обгоняющий слишком широко выйдет из апекса поворота (даже возможно выскочив за пределы трассы с внешней стороны поворота), что позволит сопернику вновь вернуть себе свою позицию.

[Александр Кречетов]

Сообщение от ВиталикК

Формула 1 - это серия автомобильных кольцевых гонок.

Формула-1 - это класс автомобилей, соответсвующих определенным требованиям.

что ЭТО ЧУДО мало похоже на автомобиль!

Похоже.

Поэтому "ЭТО" в формульном мире называется "болидом", видимо по аналогии с космическим небесным телом.

В подавляющем приемуществе в новостных сводках (возможно за исключением русскоязычных источников) упоминается автомобиль. А в официальных документах только автомобиль.

Вообще же, Формулой есть спортивный автомобиль с открытыми колесами.

Про это уже на форуме писалось.

американская серия NASCAR (но эти машины гоняются исключительно по овалу).

Не только по овалам. Ничего кстати не сказано про FIA GT.

Собственно Формула 1 родилась в далеком 1950 году, когда прошел первый в Мире чемпионат в этом классе автоспортивных соревнований.

Про это я составлю отдельную тему, основанную на сообщениях с форума архива автоспорта с разрешения авторов.

А с 1950 года появились целые трассы-легенды, со своей историей, победами и трагедиями. ГП Монако в Монте-Карло, ГП Бельгии в Спа, ГП Великобритании в Сильверстоуне, ГП Европы на Нюрбургринге, ГП Японии в Сузуке, ГП Италии в Монце и много, много других.

Так уж и с 1950-го. Ранее гонки на некоторых из этих перечисленных трассах не проводились?

Каждый этап (или Гран При) длится 3 дня

Пятница официально не входит в состав гран-при. опять же скидка на дату написания.

Им дается 20 минут

Уже 15, но судя по году написания это неважно.

Правда за час до гонки пилотам дается возможность "прочувствовать" трассу, болид, погоду. Эта сессия назывется "Прогрев".

??? Имеется ли ввиду установочный круг или ушедшая в небытие разминка (Warm-up)?

Внести последние изменения в настройки машины.

Все работы, которые разрешено проводить над машиной в закрытом парке (куда автомобили попадают после квалификации), описываются в регламенте. Много изменений в автомобиль внести нельзя.

По правилам гонка длится не более 2-х часов. Это в среднем чуть более 300 километров.

При нормальном течении гонки её участники за 2 часа проедут намного больше, чем 305 км, оговоренных в регламенте. Если гонщики не успеют пройти эту дистанцию за два часа (чистого гоночного времени если гонка будет идти с остановками), то тот круг, на который пошел лидер и на котором будет истекать этот срок, будет последним.

Фиговая статья на мой взгляд. Оправдовать её можно только в том случае, если человек написавший её не желает, чтобы ей придавалось значение.

[Black_Jek]

Сообщение от Александр Кречетов

Формула-1 - это класс автомобилей, соответсвующих определенным требованиям.

А Вам, Александр, лишь бы поспорить. А давайте, реально, выясним этот вопрос. Вот я сейчас уезжаю срочно, а завтра вернусь и почитаю соответствующие документы :-) Навскидку, "Формула-1" - это русскоязычное написание зарегистрированной торговой марки.

[Александр Кречетов]

Сообщение от Black_Jek

А Вам, Александр, лишь бы поспорить.

А вам бы только подвести все мои слова под определение спор. Я обратил внимание на явные неточности.

Сообщение от Black_Jek

Навскидку, "Формула-1" - это русскоязычное написание зарегистрированной торговой марки.

Да, в нынешнем восприятии официальное название the FIA Formula One World Championship упрощается до Формулы-1 - серии гонок. Но прежде всего это технический класс.

[Александр Кречетов]

Сообщение от ВиталикК

1. Это ж популярная статья, а не написанная для профессионалов. Читай - для тех, кто первый-второй раз слышит Формула 1 и хочет узнать побольше.

Для этого есть отличный журнал "Формула", в первых номерах которого (да и в последующих не прерывалась эта линия) есть и про флаги, и про технические требования, и про аэродинамику, и про то как она зарождалась, что предшествовало чемпионату мира.

Сообщение от ВиталикК

2. Я думаю написана она была года четыре тому назад.

Та статья, на которой я остановился, написана в 2006-ом. Там это подписано в заголовке, это видно по правилам квалификации.

Остальное - перевод (я отмечу, что об этом говорит), и в нем нет ничего плохого. Кстати, у меня не отображаются картинки, которые есть в текстах.

который способен с легкостью и быстротой накрыть всю пит-команду пенным слоем толщиной в 40 футов(12 метров).

Из физики Вы помните (впрочем я повторюсь), что если поток воздуха пропустить сквозь трубу сужающуюся посредине, то воздух в узкой части будет двигаться быстрее, что создаст соответствующее понижение давления.

Такой воздушный "карман" начинается с растояния в 20-75 футов (6-22 метра) от впереди идущей машины.

[Kenny]

1. Это ж популярная статья, а не написанная для профессионалов. Читай - для тех, кто первый-второй раз слышит Формула 1 и хочет узнать побольше.
2. Я думаю написана она была года четыре тому назад.