Эдриан Ньюи - Как построить машину. Автобиография величайшего конструктора «Формулы-1»

Команды по-разному решали проблему расположения выхлопной системы, но решение McLaren стало на пит-лейне самым популярным – его скопировали даже Ferrari и Mercedes. Однако мне оно показалось недостаточно элегантным, поскольку в довольно большой области поток газов никуда не направлялся и конфликтовал с естественным потоком воздуха.

К этому времени у нас уже было множество аэродинамических датчиков, которые позволяли измерить силу давления в конкретных областях – как на реальном автомобиле, так и на модели в аэродинамической трубе. Вместе с CFD у нас в общей сложности три различных среды для развития автомобиля. Как я уже говорил, это крайне полезный набор, поскольку теперь, если нет корреляции между данными трубы и поведением машины на трассе, вы можете четко определить область нарушения движения потоков и понять, почему они возникают.

Эти датчики показали, что на входе в поворот у RB8 большие расхождения между реальными показателями диффузора и данными аэродинамической трубы, где невозможно сымитировать деформацию шины и ее поведение в повороте. Согласно регламенту, у шин довольно высокие боковины, поэтому в трудных поворотах протектор шины может смещаться в сторону миллиметров на 40. Вы можете заметить этот эффект на кадрах, снятых сзади машины, или на замедленной съемке атаки поребриков в шикане. Подобные деформации могут привести к разделению потока на внутренней боковине и снизить прижимную силу.

Рис. 23. Эскиз выхлопных газов с его рампой внизу у задней зоны сжатия и подрезной канал под ним

Мы загрузили в систему CFD новые параметры шины и увидели, что поток воздуха вокруг задних колес совершенно неэффективен, а потому резко падает уровень прижимной силы. Хорошей новостью было то, что это подтверждало слова Себастьяна о нехватке «прижима» на задней оси на входе в поворот. Больше того, мы поняли, что эта проблема была очевидна еще в Мельбурне, но лишь через месяц мы смогли ее идентифицировать с помощью CFD.

Один из наших молодых аэродинамиков, Алистер Бризелл, обнаружил способ ограничить эффект бутылочного горлышка на выходном желобе за выхлопной трубой. Правила гласят, что в поперечном сечении на уровне 100 мм над нижней плоскостью автомобиля шасси должно обладать радиусом не менее 75 мм. Но его верхняя поверхность днища расположена на уровне 60 мм, что оставляло еще 40 мм на то, чтобы разместить канал под желобом. На данных CFD идея выглядела интересной. Это улучшило поведение машины на прямой, но в поворотах канал отделялся, снижая тем самым производительность заслонки диффузора. Тем не менее это была достаточно простая модификация, и мы могли опробовать ее на имеющейся машине. Мы отправились в Бахрейн и получили подтверждение тому, что в развитии выхлопной системы идем в верном направлении.

Теперь наша задача состояла в том, чтобы разработать такой воздуховод, который препятствовал бы разделению потока в повороте.

Одним из решений было бы расширение воздуховода до нижней секции заднего крыла – в таком случае выход канала окажется в области низкого давления. Это помогло бы всасывать поток в воздуховод. Кроме того, нужно было сделать вход в канал как можно более длинным и округлым – в удлиненном канале меньше вероятность, что поток разделится. Вместе с этим воздуховод обеспечивал бы большее давление и минимизировал бы блокирование воздуха, вызванное выпуклой формой верхнего кожуха выхлопа.

Вторая проблема возникла, когда мы пытались увести поток из воздуховода от закрылка Гёрни. Если бы мы сделали выходное отверстие высоким и узким, то пришлось бы каким-то образом пропускать воздух из длинного воздухозаборника внизу в узкий, но высокий выходной канал – это серьезная проблема, когда стараешься свести потери потока к минимуму.

Рис. 24. Эволюция нашего решения проблемного пульсирующего выхлопа, введенного в RB8

С батареями KERS, расположенными в корпусе коробки передач и вокруг него (концепция, взятая с RB7 и доведенная до ума), двигатель оказывался достаточно далеко впереди, чтобы выхлопные трубы не касались канала.

Нам потребовалось некоторое время, чтобы заставить все это работать. В течение нескольких недель я начертил около дюжины различных вариаций, а потом долгие часы изучал их на CFD. Печатаешь результаты, находишь разрыв потока, делаешь новый чертеж – повторяешь все заново. Это был очень напряженный период, но на данных CFD мы видели, что поток в ключевой части машины – области задних колес – становится все чище.

Мы привезли результаты своей работы в Монако – это было уже второе поколение нашей концепции врезного канала. К счастью, Renault удалось добиться более интенсивного потока выхлопных газов на выходе в поворот, тщательно соблюдая правила при этом. Эти два обновления вдохнули в машину новую жизнь, и Марк выиграл гонку.

Новое шасси стало шагом в правильном направлении, но эффект от выхлопа на выходе из поворота выглядел гораздо слабее, чем в аэродинамической трубе или при анализе CFD. Объяснение, предложенное одним из наших специалистов по аэродинамике, Крейгом Скиннером, состояло в том, что это было вызвано пульсацией в выхлопе. Когда клапан цилиндра открывается, он создает ударную волну, и когда она достигает конца трубы, возникает ниспадающий кольцевой вихрь, формой напоминающий пончик. Подобные пульсирующие струи образовывались у крылатых ракет «Фау-1» времен Второй мировой войны. Крейгу удалось найти множество информации по этой теме, и он создал переходную модель CFD и применил ее к нашему шасси, и, конечно, стало ясно, что кольцевой вихрь выталкивал выхлопные газы из желоба на выходе из трубы, а потому лишь небольшая часть выхлопных газов добиралась туда, куда мы хотели их направить.

Решение было таковым: снизить силу ударных волн – Renault удалось этого добиться, поставив в выхлопную систему резонатор, поглощавший и отражавший ударные волны. По обеим сторонам желоба мы создали приподнятую область, чтобы поток из выхлопной трубы уходил в одном направлении, в то время как кольцевые вихри образовывались в другом.

Новое шасси и выхлопная система дебютировали в Валенсии – и оба стали прорывом в плане управляемости машины. Оба пилота теперь были довольны. То, что машина теперь вела себя куда стабильнее, было заметно невооруженным взглядом.

В гонке Себастьян уверенно лидировал, но отказал генератор переменного тока. Это было очень разочаровывающе, поскольку генераторы для моторов Renault делала итальянская фирма Magneti Marelli. У нас и раньше по ходу сезона возникали с ними проблемы, но Renault и Magneti Marelli приложили недостаточно усилий, чтобы понять проблему, и теперь она привела к сходу с дистанции и стоила нам легкой победы. Инцидент был особенно болезненным, поскольку победу одержал Алонсо, который ранее шел вровень с Себастьяном, а теперь опережал его на 26 очков и находился в чемпионате на три позиции выше.