Автомобили. 1970-ые года.

[gp2]

Автомобили Гран-при 1970: Были ли они шедеврами?

В мае этого года в ходе тренировки Йозеф Зифферт на прототипе Porsche 908/03 проехал северную петлю Нюрбургринга за 7 минут 47 секунд. Это на секунду быстрее, чем самый быстрый до сего времени круг, пройденный несколько месяцев назад и бывший на счету Джеки Икса, управлявшего машиной Формулы-1 Brabham-Ford. При этом Porsche имел полный двухместный кузов и двигатель, уступавший по мощности Brabham-Ford, вероятно, 60-70 л.с.
В сентябре 1970 г. Клей Регаццони на Ferrari Формулы-1 победил в гонке на Большой Приз Италии. Его болид был явно мощнее, чем у соперников, но полную дистанцию в 391 км он преодолел в идентичных, очень хороших погодных условиях всего лишь на 6 секунд быстрее, чем Стюарт в прошлом году на своей Matra-Ford. И самому Стюарту, который в этом году был вторым на March-Ford, потребовалось в этот раз на 1,42 секунды больше, чем для победы на Matra-Ford в 1969 году.
Принимая во внимание такие результаты, нужно поставить вопрос, а являются ли сегодняшние автомобили Формулы-1 действительно теми шедеврами, которыми нам их так охотно хотели бы представить? И если учесть, что они, имея двигатели в 450 л.с., по максимальной скорости почти такие же, как двухлетней давности Porsche 907 с двигателем в 270 л.с, то нужно сказать себе, что эти машины – всего лишь лучшее, что могут разработать конструкторы, опутанные глупыми предписаниями, но ни в коем случае не шедевры логичной и прогрессивной техники. Автомобилям, у которых на шины приходится 70% всего аэродинамического сопротивления, можно только удивляться, но восхищаться ими тяжело...
Конечно, в интересах повышения безопасности можно принять некоторые предписания, понижающие мощность, но и надежными эти машины себя тоже не проявили. Гонщик едва в состоянии двигаться в них, при малейшей травме он не может самостоятельно покинуть кокпит, при авариях они горят, как факел, а требуемых регламентом систем пожаротушения оказалось совершенно недостаточно.
Однако конструкторы должны принимать положения регламента такими, какие они есть, а они настолько обширны, что оставляют совсем немного свободы. Кроме того, все конструкторы вынуждены использовать шины только трех поставщиков, продукция которых по форме и качеству очень близка. А от характеристик шин зависит кинематика подвески, так что и здесь отличия невелики. Во многих случаях и силовой агрегат от одного и того же производителя: Ford. И на всех машинах, за исключением Ferrari и BRM, крутящий момент передается через коробку передач Hewland. Так объясняется идентичность, царящая среди автомобилей Формулы-1.
Не считая предписываемой системы пожаротушения, из-за которой разрешенный минимальный вес автомобиля с пустыми бензобаками увеличился до 530 кг, Формула-1 осталась неизменной с 1969 года после введения требований к аэродинамическим вспомогательным средствам. Несмотря на это, большинство команд использовало новые болиды, которые, правда, в своей массе не показали существенных преимуществ по сравнению с прошлогодними. Доказательством послужил Lotus 49 – конструкция трехлетней давности, который победил в Монте-Карло с Йохеном Риндтом за рулем и показал выдающееся квалификационное время в Южной Африке.
Главная особенность новых машин состоит в том, что в связи с ограничениями высоты и ширины переднего и заднего «крыльев» форма самого кузова во многих случаях была выбрана такой, чтобы автомобиль на высоких скоростях испытывал прижимную силу. Для этого на Matra MS120 и March 701 применялись боковые баки, которые на Matra имели клиновидную форму, на March – имели вид элемента крыла (вероятно, с очень небольшим аэродинамическим эффектом). Намного лучше в этом аспекте выглядел Lotus 72, кузов которого целиком имел клиновидную форму. Чтобы сделать переднюю кромку клина возможно более низкой и повысить, таким образом, его эффективность, обычный передний радиатор был заменен двумя боковыми, размещенными рядом с кокпитом. Появившийся в конце сезона Tyrrell-Ford, в остальном сильно напоминавший прошлогоднюю Matra-Ford MS80, также имел клиновидную форму, сохранив, однако, передний радиатор. Приносит ли такая форма существенные улучшения, остается вопросом, например, в связи со стабильно успешными выступлениями совершенно обычного Brabham с таким же мотором Ford.
Неожиданным был переход Brabham к конструкции шасси типа «монокок». Уже давно конструктор Brabham Рон Торанак полагал, что все равно лучшее, что есть в монококе – это Джим Кларк. И действительно, машины Brabham и с трубчатой рамой были достаточно успешны. Определяющими в выборе монокока могли быть соображения пассивной безопасности, поскольку водитель в шасси этой конструкции защищен гораздо лучше, чем на машине с трубчатой рамой. Также удивил переход к передним амортизаторам, расположенным в кузове. Это произошло в то время, когда многие другие конструкторы на основе проведенной, кстати, той же Brabham, демонстрации на тему "наружное размещение амортизаторов практически не оказывает влияние на сопротивление воздуха", вновь перенесли амортизаторы наружу. К ним относились Matra (уже с прошлого года), BRM, McLaren и новички Формулы-1 – March, de Tomaso, Bellasi, Tyrrell. Преимуществами наружной схемы являются: меньшая масса, больший ход амортизаторов, лучшая доступность элементов подвески.
Есть два варианта конструкции монокока: открытый и закрытый. Открытый вариант в сечении U-образный с двойными стенками, закрытый вариант – О-образный с верхним вырезом для посадки водителя. Закрытый вариант, разумеется, более жесткий на кручение, однако, открытый существенно проще в производстве и поэтому ему отдают предпочтение такие команды, как: Lotus, Brabham, Bellasi, BRM, March. Необходимая жесткость на кручение достигается ими благодаря соответствующим по форме шпангоутам. Ferrari, McLaren, DeTomaso, Matra, Surtees, напротив – сторонники закрытого варианта. В любом варианте корпус делается из алюминия, причем Ferrari крепит листы на легкую и простую трубчатую раму, с которой листы соединяются заклепками. У DeTomaso – особенность: поперечные стенки впереди и сзади несущего корпуса выполнены из магниевого литья.
Двигатель однозначно используется в качестве встроенного несущего элемента. Это решение впервые появилось пять лет назад на Ferrari, однако было вскоре отвергнуто, поскольку при замене мотора нужно было полностью демонтировать заднюю подвеску, а затем, после установки нового двигателя – вновь ее настраивать. Однако по договоренности с Lotus двигатель Ford-Cosworth V8 был разработан как несущий элемент и установлен в тогдашнем Lotus 49 таким образом, что вся задняя подвеска могла сниматься вместе с трансмиссией. Эта конструкция была многократно копирована, и сегодня все другие двигатели используются в качестве несущего элемента.
С точки зрения шасси новый Lotus 72 оказался наиболее выдающейся новинкой сезона. Частично в его конструкции использованы особенности прошлогоднего полноприводного автомобиля Lotus 63. В начале года Ford-Cosworth V8 мог считаться козырем, и все машины были столь похожи, что стоило задавать себе вопрос, а почему один автомобиль с мотором Ford должен быть быстрее другого с таким же мотором? В действительности гонщик и шины были в большей степени решающими фактором, чем сама машина. Lotus 72 является успешным примером того, как благодаря превосходящему конкурентов шасси можно переиграть других производителей. Стремлением конструкторов было достижение лучшего сцепления с дорогой ввиду большей, из-за клиновидного корпуса, прижимной силы, без возрастания (или даже с уменьшением) сопротивления воздуха, а также ввиду крайне низких неподрессоренных масс. Последняя цель частично достигалась применением торсионов вместо обычных винтовых пружин, совершающих колебания вместе с колесами. Использование специально рассчитанной кинематики придавало подвеске прогрессивную характеристику. Существенный вклад в дело уменьшения неподрессоренных масс вносили внутренние тормозные диски. Такие тормоза сзади, закрепленные на корпусе дифференциала, применяли, кроме Lotus: Matra, March, McLaren, Surtees. Спереди, однако, такая конструкция была эксклюзивным Lotus. Тормоза, нагрузки от которых воспринимались структурой кузова, соединялись с колесами посредством валов с двумя шарнирами. Аналогичная конструкция была 15 лет назад на Daimler-Benz W196, но с узкими шинами тех лет она не была столь опасной, как сегодня. Более чем вероятно, что поломка одного из таких тормозных валов привела к катастрофе Йохена Риндта в Монце.
Первоначально Lotus обладал спереди и сзади такой кинематикой подвески, которая при разгонах и торможениях препятствовала соответственно поднятию или опусканию носовой части машины. Это изменение угла атаки, учитывая возможности болида Формулы-1, выбирает большую часть хода подвески и увеличивает развал задних колес. А для эффективного разгона требуется максимально возможное пятно контакта шины с дорожным полотном. Так что для конструкторов это настоящая проблема. Снова и снова они пытаются устранить эти килевые, по морской терминологии, перемещения, и снова и снова натыкаются на те же проблемы в виде плохого держания прямолинейного движения и сильных реакций рулевого управления, когда машина интенсивно тормозится. И Lotus 72, который в первых гонках оснащался спереди и сзади подвесками с сильно выраженным «антиклевковым» эффектом, лишь тогда стал успешным, когда эта характеристика была устранена. Аналогичная судьба постигла и заднюю подвеску Ferrari 312B, в которой для достижения гораздо более легкого «антиклевкового» эффекта точки крепления двух продольных рычагов были перенесены вниз, на корпус машины. Значительные подъемные силы механической природы действуют на заднюю ось при разгоне (и прижимные – при торможении) на Matra MS120, кроме того, эта машина, как и McLaren, оснащены передней подвеской с легкой «антиклевковой» характеристикой.
1970 год – конец господства доминировавшего с 1967 года двигателя Ford-Cosworth V8, который в предыдущие годы был непобедим. Возможности развития этого агрегата исчерпались на 9500 об/мин при средней скорости поршня 20,6 м/сек. Располагая 12-цилиндровыми моторами, Matra, Ferrari и BRM более уверенно смотрят в будущее. В Монце гонщики Matra могли раскручивать двигатели, оснащенные соответственно усиленными шатунами, до 12000 об/мин, при которых благодаря короткому – 50 мм – ходу поршня его скорость была только 20 м/сек. Другие 12-цилиндровые двигатели, Ferrari и BRM, обладавшие ходом поршня 51,7 и 57,2 мм соответственно, также обладали лучшим потенциалом развития.
Не важно, был ли это Ford V8, Ferrari, BRM или Matra – с 12 цилиндрами – все двигатели имели по 4 клапана на цилиндр, и клапаны имели очень небольшой угол развала, чтобы сделать камеру сгорания по возможности компактной. В начале года Matra (и мотор, и машина) выглядела очень многообещающе, но разочаровала впоследствии из-за слабого развития в ходе сезона. Большего прогресса достиг BRM V12, который на быстрой трассе в Спа-Франкоршам впервые прекратил гегемонию Ford-Cosworth. В конце сезона, без сомнения, лучшей машиной была Ferrari 312B, после того, как были преодолены «детские болезни». Обладая 460 л.с. при 11600 об/мин, ее оппозитный 12-цилиндровый мотор – самый мощный в сегодняшних Гран-при. Коленчатый вал, имевший всего лишь 4 опоры, сначала доставлял инженерам-испытателям много забот, которые, в первую очередь, вызывались увеличением диаметра коренных подшипников и необходимостью применения высококачественной американской стали для изготовления вала. В конце концов эта конструкция себя оправдала. Она позволяла достичь более низкого центра тяжести благодаря оппозитной компоновке, а использование всего 4-х коренных подшипников позволило снизить вес, размеры и потери на трение. В ходе разработок была улучшена форма кривой крутящего момента, и в этой области Ferrari также не уступает Ford-Cosworth, имеющему примерно на 30 л.с. меньшую мощность. То, что Ford-Cosworth в последнее время стал гораздо менее надежным, чем раньше, имеет причиной не столько дополнительную форсировку, сколько тот факт, что на сегодня продано столько моторов, что изготовитель просто не успевает их ремонтировать.
Разумеется, в ходе сезона развивались и шины. Однако ширина колесных дисков, кажется, достигла максимума. Обычный размер – впереди 11 дюймов, сзади – 15 дюймов с небольшими отклонениями в ту и другую стороны. Конструкторы постепенно осознали огромное аэродинамическое сопротивление сегодняшних широких шин и стараются не повышать его еще больше, а по возможности уменьшать. Эти стремления, а также желание максимально снизить неподрессоренную массу, привели к всеобщему использованию передних колесных дисков диаметром 13 дюймов, а Matra использует такие и сзади, при ширине 16 дюймов.
Следует ожидать, что в наступающем году будут доминировать 12-цилиндровые моторы. Но гораздо более важно, чем о техническом развитии, от которого ничего принципиально нового ожидать не стоит, мы должны позаботиться о том, как Формула сама по себе, без изменения границ рабочего объема двигателя, может быть так преобразована, что появятся практичные, надежные машины, от которых мы многому сможем научиться. Сегодня же мы занимаемся только тем, что расточительно тратим огромную мощность мотора на преодоление сопротивления воздуха и качения так, чтобы машина максимально быстро передвигалась по гоночной трассе. Это не очень полезная цель.

Поль Фрэр, «Motor Revue», 1971.
Предоставил Игорь Борцов, перевод – Алексей Гесс.