Королевские автогонки, которые в народе известны как Формула-1, не оставляют к себе равнодушными миллионы людей на всей планете. Кого-то захватывает непосредственно ход самих соревнований, а кто-то просто в восторге от участвующих автомобилей, каждый из которых так и называется - «болид Формулы 1». Если сказать об этих авто несколькими словами, то в мире автомобильного спорта они являются самыми совершенными с технологической точки зрения, самыми быстрыми и, следовательно, самыми дорогими. Никто не может сравниться в скорости на круге с такими машинами, что во многом достигается благодаря высочайшей прижимной силе, которая обеспечивается благодаря аэродинамике болида.

Сам термин «болид» изначально пришёл к нам из науки астрономии, в которой он обозначает яркий метеорит или небесное тело. Сейчас это слово настолько широко используется в мире автомобилей, что просто вжилось в него и интерпретируется как авто с открытыми колёсами, выделенное в класс, выступающий отдельно от прочих болид Формулы 1 официально появился на свет в 1950 году, однако его аналоги выступали на европейском первенстве «Гран-при» еще в 1920 году.

Самой старой среди всех считается команда Феррари, чьи автомобили менялись больше остальных. Болиды Формулы 1 развивались активно и менялись очень часто. Если взять и сравнить две машины той же команды Феррари с разницей в 10 лет, то отчётливо можно увидеть, что они совершенно разные.

Сейчас, как и более шестидесяти лет тому назад, конструктивные особенности и технические характеристики, которым должен соответствовать болид Формулы 1, определяются регламентом соревнований. Именно в нём прописаны все, даже малейшие, нюансы относительно строительства автомобиля, объёма его силового агрегата, размеров шин и так далее.

Нельзя не отметить и тот факт, что изменения в регламент вносятся ежегодно. Считается, что наибольшее их количество было внедрено в 2009 году. Тогда перед инженерами всех команд возникла задача построить, по сути, новые автомобили. Результатом таких нововведений стали кардинальные перемены в расстановке сил соревнований, когда скоростные, успешные команды перешли в число аутсайдеов, а на их место пришли достаточно медленные представители гонок.

В комплектацию болида входит около 80 тысяч элементов. Основанием является так званый монокок, при производстве которого используется углепластик либо карбон. Отметим, что каждый болид Формулы 1 имеет, как правило, три отдельных монокока. В передней его части находится кресло пилота, выполненное сугубо под конкретного водителя, и В задней части устанавливается коробка передач, мотор, деформируемый топливный бак и выхлопная система.

Очень важную роль для каждого болида играют аэродинамические элементы, которые обеспечивают прижимную силу. К ним относятся задние и передние антикрылья, выполненные из углепластика. Помимо всего этого, для авто также необходима электроника, зеркала, кабели, рычаги подвески и так далее. Всё это в совокупности стоит немалых денег.

Очень многих интересует вопрос о том, сколько стоит болид Формулы 1. Цена зависит во многом от того, какая команда выполняла сборку. Как показывает практика, у небольших команд болид обходится в несколько сотен тысяч долларов, в то время как более крупным на него необходимо по несколько миллионов. Дорого обходится и текущее содержание автомобилей, которое доходит до отметки в 20 миллионов долларов за сезон, за который болид проходит около восьми тысяч километров. Вот и получается, что некоторым командам один километр обходится не менее чем в 500 долларов.

Чемпионат мира по автогонкам "Формула-1" проводится ежегодно и состоит из нескольких этапов, каждый из которых имеет статус Гран-при. По результатам всех заездов в конце года определяется победитель чемпионата. Призовых категорий две: титул чемпиона мира и Кубок конструкторов. С первой все понятно, это победитель мирового первенства. Вторая категория - команда-победитель, в которую входят создатели гоночных болидов, инженерная группа, обеспечивающая техническую поддержку, и группа из шести человек, чьи обязанности состоят в проведении так называемого пит-стопа, на котором производится замена отработавших покрышек и заправка бензобака.

Подъемная сила и как с ней бороться

Гоночный болид "Формулы-1" - это технически совершенная машина с беспрецедентными характеристиками. Аналогичных аппаратов в других сферах спорта нет. Скорость болида "Формулы-1" - далеко за триста километров в час, что сопоставимо со скоростью взлетающего самолета. И только благодаря целой системе прижимных устройств, спойлеров, антикрыльев, аэродинамических гасителей машина остается на земле.

Инженерные расчеты

Болид "Формулы-1" разрабатывается с расчетом на значительный потенциал и по скорости, и по надежности. У машины узкий обтекаемый корпус-монокок, колеса вынесены далеко за его пределы и связаны с ходовой частью посредством тонких осей и легкой трубчатой конструкции. Все технические расчеты при создании модели ориентируются на максимальное уменьшение веса, поскольку фактор массы играет главную роль в конкурентоспособности машины.

Регламент

Болид "Формулы-1" существенно ограничивается в своих характеристиках нормами, принятыми международным комитетом по проведению гонок. Таким образом, удается поставить в относительно равные условия гонщиков всех команд, участвующих в соревнованиях. Кроме фиксированных ограничений по скоростным параметрам, применяемым накануне гонок, на протяжении всего этапа действует запрет на доработку или изменение любых технических составляющих болида.

Структура

В гонках Гран-при участвуют от десяти до двенадцати команд. Самая многоопытная - это "Феррари" (с 1950 года), затем идут "МакЛарен" (с 1966 года), "Тайрелл" (1970), "Вильямс" (1977), "Минарди" (1985), "Джордан" (1991), "Заубер" (1993), Red Bull (2005).

У каждой команды свои болиды и свои гонщики, собственная база и дислокация, а также многочисленный аппарат служащих. Стоимость содержания одной команды доходит до нескольких десятков миллионов долларов. "Формула-1" - это самый дорогой и затратный вид спорта во всем мире.

Болид "Формулы-1", характеристики которого являются результатом применения самых последних достижений в области тонких технологий машиностроения, - своеобразный плацдарм для испытания новейших систем двигателей, ходовых агрегатов и аэродинамических научных изысканий. Ведь именно эти "три кита" предопределяют успешное участие машины в соревнованиях "Формула-1".

Болид "Формулы-1": характеристики

Ниже приведены основные технические данные гоночной машины :

• Двигатель. Рекомендуемая мощность - 750-770 л. с. при объеме до 3,0 литра, число цилиндров - 10, расположение V-образное.
• Шасси - длина 4,8 метра, ширина - не более 1,8 метра, высота - не более 525 миллиметров.
• Минимальный вес болида "Формулы-1" вместе с гонщиком - 702 килограмма.
• Тормозная система - гидравлическая, высокого давления, любые усилители, а также применение антиблокировочных механизмов запрещены.
• Электроника - применение ограничено с целью придания большей функциональности гонщику. Электронные средства используются только для телеметрии - передачи контрольных данных о состоянии всех систем болида, находящегося на трассе, информация поступает на мониторы в инженерном секторе команды. Обратная связь по телеметрическим каналам запрещена.
• Шины - допускаются резиновые, полиэстеровые и нейлоновые. Чем мягче протектор, тем лучше его сцепление с дорогой, но тем быстрее он изнашивается. Гонщики стараются не злоупотреблять мягкой резиной, так как может сложиться ситуация, когда придется использовать дополнительный пит-стоп, а заезд для смены покрышек - это потерянное время.
• Горючее - болид "Формулы-1" заправляется обычным высокооктановым бензином АИ-98 тройной очистки. В баки попадает уже кристально чистое горючее, и все-таки бывают случаи, когда мотор глохнет. Также нередки случаи возгорания двигателя.
• Скорость болида. Максимально допустимая - 363 км/час, в соответствии с техническим регламентом FIA.
• Управление. Штурвал болида "Формулы-1" - это сложное устройство, связанное с реечным поворотным механизмом высокой чувствительности. С рулевого колеса также передаются команды на трансмиссию для переключения скоростей. На обратной стороне штурвала установлены лепестковые сенсоры, которые активируются легким касанием пальцев гонщика. Акселератор находится на полу кокпита, педаль тормоза расположена там же.

Безопасность

Болид "Формулы-1" является источником повышенной опасности, поскольку специфика соревнований предполагает высокие скорости в течение нескольких часов. При этом условия заездов можно характеризовать как экстремальные. Гонщик постоянно испытывает многократные перегрузки, его организм перенапрягается, внимание на пределе. Достаточно доли секунды ослабления контроля над ситуацией, и происходит столкновение с другим болидом, разворот и вылет с трассы. Аварии нередко заканчиваются трагически, смертельным исходом.

Фатальный случай

Подобное произошло с трехкратным чемпионом мира Айртоном Сенной в 1994 году, когда он на скорости более трехсот километров в час не справился с управлением и врезался в бетонную стену.

Руководство FIA регулярно предлагает меры по повышению безопасности соревнований "Формулы-1", однако технические просчеты, погода, человеческий фактор и другие обстоятельства время от времени приводят к авариям. Особенно напряженная ситуация возникает во время старта, когда свыше десятка болидов одновременно берут с места в карьер. Каждый гонщик старается на первой секунде выйти вперед и занять крайний правый ряд, наиболее удобный для дальнейшего движения. Вот тут-то и происходят столкновения, оторванные колеса улетают на десятки метров, в пострадавшую машину врезаются идущие следом, возникает хаос и гонка останавливается, чтобы через полчаса начаться заново.

Противоаварийные устройства

Меры безопасности, применяемые к болидам "Формулы-1", достаточно радикальны: кокпит оснащается специальными дугами, которые защищают гонщика от травм при переворачивании. Если машина осталась на колесах, но загорелась, то у него есть несколько секунд, чтобы снять рулевое колесо, отстегнуть ремни и покинуть машину. Комбинезон гонщика "Формулы-1" сделан по специальным технологиям, между слоями ткани проложен огнеупорный композит, который позволяет находиться в огне в течение 17 секунд и при этом не пострадать. При аварии на место происшествия немедленно прибывают бригада техников и служба неотложной медицинской помощи.

Финиш как праздник для победителя

Болельщики "Формулы-1" наверняка заметили традицию отмечать победу шампанским прямо на пьедестале почета. Обычно сразу после награждения в руках у всех троих призеров вдруг появляются двухлитровые бутылки с шампанским, из которых они начинают щедро поливать окружающих. Болиды при этом заранее отгоняют подальше, чтобы на машины не попало ни капли "Мадам Клико" или "Дома Периньон".

Болид Формулы 1, — это не самый быстрый автомобиль в мире. Да и сама Formula 1 , — не самая быстрая, гоночная серия. Есть такие, американские серии как , и Indycar, а там, максимальные скоростя, ощутимо выше, чем в F1. Тем не менее, именно Формула 1, считается Королевой Автомобильного Спорта. И поверьте, — это не без основательно!

В Болидах Формулы 1 , используются такие технологии, применение даже небольшой части из которых, делает честь, самым дорогим, и породистым суперкарам мира. На содержание одного, такого болида, в год, уходит, не менее 15-ати миллионов долларов! Это самый дорогой спорт в мире. Вдумайтесь! — даже на всеми любимый футбол, денег тратится значительно меньше, чем вливается в Формулу 1. F1, — это дороже чем Парусный, или Конный спорт. На организацию и развитие, этих, уже давно ставших легендарными, гонок, спонсоры тратят более 1-ого миллиарда, долларов в год.

Современный Болид Формулы 1, состоит из более чем 80 000 деталей!
Болид серии Formula 1 , прибывает в страну принимающую гонку, не цельным, а разложенным по коробкам! Так, по прибытию в боксы, 10-ять - 15-ять супер классных механиков, в течении полу дня, собирают этот, сложнейший механизм, и готовят его к гонке.

Только вдумайтесь! — длина кабелей, проложенных внутри современного Болида F1 , равняется 1км. А стоимость электроники Болида F 1, составляет 4 млн $! Впечатляет? — не спешите с выводами, — это только начало).

• О Внешности:

Взгляните на фото Болида Формулы 1, особенно, обратите внимание, на аеродинамические элементы Болида Formula 1.
Вы можете себе представить, что уже на 180км в час, аеродинамические элементы современной машины F1 , создают прижимное усилие, равное массе этой машины? А на 300км в час, при максимальных углах атаки, переднего, и заднего антикрыла, прижимная сила равняется 3 000кг!

Здесь, настолько сильная прижимная сила, что некоторые повороты, нужно проходить именно на более высокой скорости, ведь на меньшей скорости, когда прижимная сила не так сильна, машина может просто слететь с трассы.

Приблизительно 25 % прижимной силы обеспечивается передним антикрылом; а 35 % являются заслугой - заднего. Каждый из двух-этих, аеродинамических элементов, стоит 100 с лишним тысяч $! И на сезон, нужно 10-ять - 20-ать комплектов антикрыльев!

Углеволоконный монокок, гоночного болида формулы 1, весит всего 35кг! А стоит он – один , 115 000 $. При этом, вес заправленного болида Формулы 1, с пилотом, составляет всего 691кг!

Одна шина такой машины, стоит 800 $ ; а на сезон нужно 720-ать таких шин, и это только для одного болида!

Кстати, и спереди и сзади, здесь устанавливаются 13-ые, магниевые диски, стоимостью в 10 000 $ — за каждый. Шины; — 245-ые - спереди, и 325-ые - сзади.

Колесные гайки здесь алюминиевые; одна стоит 110 долларов,
и на сезон, только для одной машины, их нужно 500 штук.

По фото этого не видно, но сам тормозной диск здесь из углеволокна. Тормоза такой машины работают при температурах до 1000градусов! Один тормозной диск, суппорт, и тормозные колодки, стоят 6 000 $. На сезон необходимо 180 тормозных дисков, только на одну машину!

Подвеска этих, супер машин, создается из титана и углеволокна. Стоимость передних и задних рычагов, составляет 200 000 $ , а на гоночный сезон, таких рычагов, для одной машины, нужно 20-ать комплектов.

• О кокпите:

И руль, и кресло такой машины, создается под конкретного пилота. Руль, несет на себе и приборную панель, и органы управления. Сиденье кокпита, в случае необходимости, может быть снято вместе с пилотом, — это очень важно, ведь в случае аварии, гонщик может просто потерять сознание.

В это сложно поверить, но одна только камера, установленная над основным воздухозаборником, стоит 140 000 $. И кстати, — она принадлежит не гоночной команде, а администрации Formula One.

• Технические Характеристики Болида Формулы 1

Скорость Болида Formula 1, в основном определяет его, просто нереальным двигателем.
При объеме в 2.4л, атмосферный V10 Болида Формулы 1, выдает мощность в 755л.с. При этой, просто нереально потрясающей мощности, выдаваемой при 19 500 оборотах; максимум крутящего момента в 290Н.М, достигается при 17 000оборотах. Как видите, на фоне такой уж мощности, тяга двигателя болида Formula 1, совсем не велика.

Вы можете себе представить, среднюю скорость поршня, в 22.5м в одну секунду? Сам поршень двигателя машины F 1, весит 220г; полный набор колец на него, весит 9г; а поршневой палец весит 66г, и рассчитан на нагрузку в 3133кг.

И что еще примечательно, этот, супер оборотистый V10, уж очень короткоходный
; — при диаметре цилиндра в 98мм, ход поршня составляет всего 39.77мм!

Топливо, впрыскивается в камеры сгорания такой машины, под давлением в 100 бар.

Двигатель машины F 1, состоит из 5 000 деталей. На сборку одного такого мотора уходит 130 часов, и раз в 1 000 км, двигатель обязательно перебирается. Ресурс такого супер агрегата, составляет 3 000 км; а команде разрешено собрать лишь 5 двигателей на сезон, для одного автомобиля. И это при том, что общая длина всех этапов сезона, составляет 8 000км.

До 100км в час, такая машина разгоняется за 1.7с; за 3.8 с - до 200км; и за 8.6с с места - до 300км в час.

Не меньше чем разгон, здесь впечатляют и тормоза. Только представьте, что с 100км до 0, машина F1 останавливается всего за 1.4с, на участке в каких то 17м! С 200 в 0, такой агрегат замедляется за 2.9с, на участке в 55м; а для полной остановке с 300км в час, нужно всего 4с.

Согласитесь, — эти данные впечатляют! При предельных торможениях, пилот испытывает перегрузки в 5 g.

Максимальная скорость Болида Формулы 1, составляет 340км в час.

КПП здесь роботизированная, семискоростная, в карбоновом корпусе. Такая КПП щелкает передачи за 20-40 миллисекунд, и стоит 130 000 $. Рассчитана она кстати на 6 000км, — весьма не мало, учитывая ресурс других агрегатов.

И кстати, под конкретную гонку, двигатель V10, оборудуется различными выпускными коллекторами. Данная деталь имеет прямое влияние на мощность, и и эластичность двигателя.

• Итоги:

После каждой гонки, каждая машина проходит полную дефектовку, и - это не просто желание команды выиграть, а требование администрации F1. Этап завершился, дефектовка и разборка гоночного зверя произведена, — снова в самолет, и вперед - на другой уголок мира, ведь это F1, и шоу должно продолжаться.

Характеристики болида формируются техническим регламентом, за соответствием которому следят стюарды Международной федерации автоспорта.

Автомобиль Формулы-1 представляет собою углепластиковый моноблок с 4-мя размещенными за пределами корпуса колёсами, из которых задние 2 являются приводными, а передние - ведомыми. Пилот размещается в узкой кабине (кокпите) в передней части болида и управляет им с помощью руля и педалей тормоза и газа.

Хоть машины Формулы-1 зачастую превосходят 300 км/ч, согласно абсолютной скорости Формула-1 никак не может считаться самой быстрой автогоночной серией, так как почти все параметры двигателей в ней значительно урезаны (ограничен объём, воспрещён турбонаддув, и т. п.). Тем не менее, по средней скорости на круге из числа шоссейно-кольцевых автогонок (кроме т. н. «овалы») Формуле-1 не имеется равных. Это возможным вследствие весьма эффективной тормозной системе и аэродинамике. Тормозные усилители и антиблокировочная тормозная воспрещены.

Мощь моторов 750-770 л.с. Системы предварительного охлаждения воздуха запрещены. Кроме того воспрещается подавать в мотор что-либо, помимо воздуха и горючего.

Начиная с сезона 2009 в болидах Формулы-1 вводится рекуперации кинетической энергии (KERS) - особое приспособление, позволяющее накапливать кинетическую энергию болида в местах торможения, передавая ее при разгоне. При этом конкретный принцип рекуперации никак не предписывается.

Шины обладают в Формуле-1 огромной значимостью.

В отличие от дорожных автомашин, шины для болидов Формулы-1 не рассчитаны на долговечность (1 набор рассчитан не больше, чем на 200 километров), главными особенностями считаются прочность, небольшой вес и сцепление с трассой. Ключевые составляющие шин - резина, нейлон и полиэстер. С целью изменения жёсткости резины регулируются соотношения добавляемых в неё частей: углерода, серы и нефти.

Размер передних и задних шин в процессе эволюции гоночных Формулы постоянно изменялся, теперь передние и задние шины различные, величина передних шин ограничена по ширине от 305 до 355 мм, задних от 365 до 380 мм. При этом полный диаметр не может превышать 660 мм для шин для сухой погоды и 670 мм для влажной. Замеры выполняют при давлении в шине равном 1.4 Бар. В соответствии с п. 12.7.1 Технического регламента Формулы-1, шины могут быть наполнены только лишь воздухом либо азотом.

Разгон с места до 100 км/ч: 1.7 сек.

Разгон с места до 200 км/ч: 3.8 сек.

Разгон с места до 300 км/ч: 8.6 сек.

Максимальная скорость: около 340 км/ч.

Торможение со 100 км/ч: 1.4 сек и 17 метров дистанции.

Торможение с 200 км/ч: 2.9 сек и 55 метров дистанции.

Торможение с 300 км/ч: 4 сек.

Перегрузка пилота при торможении: около 5G.

Прижимная сила равная весу болида достигается на скорости около 180 км/ч.

Максимальная прижимная сила (настройка максимум) при 300 км/ч: приблизительно 3000 килограмм.

Расход горючего в режиме соревнований: около 75 л/100км.

Стоимость каждого пройденного километра: около 500$.

Основной характерной чертой болида формулы 1 безусловно считается наличие прижимной силы. Именно она дает проходить повороты на скоростях, недостижимых любым иным спортивным авто. Тут имеется один примечательный момент: почти все повороты пилотам просто необходимо проходить на весьма скорости, чтобы прижимная сила могла удерживать автомобиль на трассе, если же скинуть то можно вылететь с трассы так как прижимная сила станет мала.

Картинка кликабельна

Гоночный автомобиль "Формулы-1" получил свое название по особому рецепту топлива, которое в нем используется. У такого автомобиля двигатель намного мощнее, чем у обычной легковушки. Рост мощности достигается за счет увеличения объема двигателя, то есть полного объема камер сгорания в его цилиндрах.

Двигатель средней мощности для легкового автомобиля имеет объем не более 61 кубического дюйма. "Формула-1" может иметь в три раза больший объем двигателя и развивать мощность в 500 лошадиных сил (л.с), что вчетверо и даже впятеро превосходит мощность обычного легкового автомобиля.

Чтобы полнее использовать огромную мощность двигателя, корпуса гоночных автомобилей имеют специальную аэродинамическую форму, призванную обеспечить минимальное сопротивление воздуха. Шины их колес делаются сверхширокими - для лучшего сцепления с дорогой и, следовательно, более безопасного движения. Особая подвеска обеспечивает устойчивость и противодействует заносу автомобиля даже тогда, когда он совершает крутые виражи на большой скорости.

Гоночный автомобиль "Формула-1"

Автогонщику достаточно одного взгляда на приборный щиток в кабине, чтобы знать, какой в автомобиле запас топлива, температура воды, давление масла и другие параметры.

Сверхмощные дисковые тормоза из углеродного волокна (ниже) должны выдерживать огромную тепловую нагрузку при работе на гоночных скоростях.

Кузов для быстрой езды

Низкие, широкие корпуса гоночных автомобилей отлиты из легкого, но прочного углеродного волокна. Форма их кузова такова, что помогает автомобилю использовать воздушный поток, который образуется при высоких скоростях. Скошенный передний край (ниже, слева) и задние обтекатели - спойлеры заставляют воздух давить на автомобиль вниз и не дают ему оторваться от земли.

Шины гоночного болида

Шины должны соответствовать дорожным условиям. Шины гоночных автомобилей шире обычных и могут быть почти гладкими - для сухих треков. Или иметь специальный протектор на случай дождя.

Двигатель гоночного болида

Чтобы двигатель был одновременно мощным и экономичным, в гоночных машинах на него устанавливают (рисунок ниже) компьютерную систему впрыска топлива и электронные регуляторы частоты вращения двигателя, температуры воды и масла и других важных параметров.

Десять цилиндров придают мощность этому специальному двигателю, предназначенному для гоночных автомобилей.

Гоночный автомобиль "Формулы-1" (на верхнем рисунке) мчится намного живее легкового автомобиля и выделяет куда больше тепла. Чтобы снять избыточное тепло, радиатор автомобиля охлаждается воздушным потоком (рисунок ниже), когда гоночная машина с ревом мчится по треку со скоростью, близкой к 180 миль в час.

Особая подвеска гоночной машины

Подвеска гоночных автомобилей должна обеспечивать надежное сцепление колес с дорожным полотном на поворотах при большой скорости.