Строение формулы 1. Из какого количества деталей состоит автомобиль? Думаем об экономии

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.

В последние выходные марта, после четырех месяцев перерыва, лучшие водители планеты вновь завели двигатели своих болидов в рамках первого этапа нового сезона Формула 1 — Гран-При Австралии. Чемпионат 2017 года обещает стать более зрелищным, благодаря новым правилам и техническим регламентам, которые приведут к большему количеству обгонов, и новым скоростным .

Одними из самых интересных нововведений являются изменения в конструкциях болидов, среди которых более широкие шины и крылья, предназначенные для улучшения прижимной силы и максимального сцепления с трассой, что и обеспечивает более высокие скорости во время прохождении поворотов.

Новые болиды Формула 1, появившиеся в этом году на стартовой решетке в Мельбурне, не похожи на ранние автомобили Alfa Romeo с гонок 1950 года, или болиды, на которых легендарный Джеки Стюарт стремился к своим победам в 60-70 годах. Сегодня они длиннее, ниже, быстрее, и оснащены огромным количеством : от активных подвесок до различных систем контроля устойчивости.

Взгляните, как развивались гоночные болиды Формула 1 на протяжении последних шести десятилетий:

Чемпионат мира Formula 1 официально стартовал в 1950 году, и автомобили тех лет было бы совсем трудно узнать современному болельщику. В первом сезоне гонок болидам марки Alfa Romeo не было равных.

Фото: Гран-При Великобритании, Сильверстоун (1950)

К середине 1950-х годов в правилах гонок появились ограничения объёма двигателя, хотя на тот момент у команд была возможность использовать в двигателях турбины и всевозможные нагнетатели. В 1958 году новые правила обязали команды и их автомобили сжигать стандартное бензиновое топливо, вместо спиртового, которое использовали в те годы.


Фото: Стирлинг Мосс за рулём болида Cooper на трассе в Гудвуде

В 1968 году в попытках улучшить аэродинамические характеристики, среди команд было популярно использование огромных задних крыльев, установленных на высоких стойках. По словам историка автоспорта Дона Каппса, эта идея была позаимствована из американо-канадских гонок Can-Am. Тот год стал особенно трагичным, и унёс жизни пяти пилотов. В скором времени руководство чемпионата запретило высокие крылья и ввело новые правила безопасности.


Фото: Роб Уокер за рулём болида Lotus на Гран-При Германии

1970-е годы подарили Formula 1 более привычный формат с большим количеством технологических новшеств и возросшей скоростью. В 1978 году гонщик Марио Андретти выиграл чемпионат Formula 1 за рулём потрясающего Lotus 79 — болида, который использовал новую аэродинамику, эффективно превращая нижнюю часть автомобиля в эквивалент огромного крыла для дополнительной прижимной силы.


Фото: Болид Lotus 79

RS01 стал первым современным болидом, на котором был установлен турбокомпрессор, хоть согласно правилам это разрешалось сделать еще более 10 лет назад. Первоначальные проблемы с надежностью технологии подарили автомобилю прозвище «желтый чайник» из-за периодически выпускаемых облаков белого дыма. В 1979 году болид проявил себя в полной мере, после чего технологию «турбо» быстро приняли на вооружение и другие команды.


Фото: Болид Renault RS01, Лонг-Бич, Калифорния, 1978 год

В 1981 году болид Джона Уотсона — MP4 возможно не выглядел революционно, но был первым гоночным болидом, сделанным как цельный композитный монокок из углеродного волокна, а не из металла. Такая конструкция сделала автомобиль невероятно легким, жестким и сильным. Несмотря на обеспокоенность командами вопросами безопасности при столкновениях, такое решение быстро стало стандартом при построении гоночных болидов.

В 1983 году руководством гонок был полностью запрещен экстремальный прижимной граунд-эффект , в связи с чем на болидах, подобных Brabham BMW BT52 Нельсона Пике, были модифицированы нижняя и боковые стороны. К тому времени в автомобилях устанавливались прожорливые турбо-двигатели, поэтому в гонки были повторно введены пит-стопы для дозаправок. Просуществовали они, впрочем, недолго, и были запрещены вновь в 1984 году.

80-е годы были эрой «турбо». К 1986 году мощность моторов стала рекордно высокой, и в некоторых версиях превышала 1300 лошадиных сил. В попытках обуздать безумную силу двигателей болидов Формула 1, и сделать гонки более безопасными, к концу 80-х были введены ограничения на допустимое давление турбин, а в 1989 году турбодвигатели были запрещены полностью. Двигатели вернулись к внушительным объёмам в 3,5 литра с технологиями в 8-12 цилиндров.


Фото: легендарный пилот Айртон Сенна в своем McLaren MP4 / 5 на Гран При Великобритании 1989 года.

Прошло почти десятилетие без трагических событий в гонках, когда выдающийся гонщик Айртон Сенна на своем Williams FW16 погиб в результате аварии на Гран-При Сан-Марино в 1994 году. К тому году команды широко использовали электронику в конструкции болидов, оснащая автомобили системами активной подвески, рулевым усилением и полуавтоматичечской коробкой передач, и уменьшая тем самым роль пилота в гонке. Смерть Сенны спровоцировала очередной ряд технических запретов со стороны руководства чемпионата.

К концу 2000-х годов благодаря равномерно подобранным и надежным автомобилям, гонки постепенно теряли былую динамику и становились скучны для зрителей. В ответ на это, руководство вновь обновило правила, уменьшив обороты двигателя и позволив регулируемым крыльям изменять аэродинамику во время гонки.


Фото: Болид Ferrari F150 во время тестов на трассе имени Рикардо Тормо в Испании.

2014 год ознаменовался переходом на более скромные 1,6-литровые двигатели с турбонаддувом и шестью цилиндрами. При этом командам было разрешено использовать более продвинутые системы рекуперации кинетической энергии KERS, которые во время торможения накапливали энергию крутящегося колеса, чтобы после использовать её во время ускорений.


Фото: Болид RB10 команды на зимних тестах в Херес-де-ла-Фонтера, Испания.

В сезоне 2017 года особое внимание со стороны руководства гонок уделяется обгонам, в связи с чем связаны отмены различных аэродинамических ограничений для команд. Новые болиды Формула 1 стали еще ниже, более обтекаемы, и «переобуты» в широкие покрышки, что позволяет им становиться быстрее в поворотах, и делать гонки более захватывающими для зрителей. MP4-X, управлять которым пилот сможет даже без руля. Такой э кстремальный концепт трудно себе представить в настоящее время, но последние 60 лет показывают, что технологии Formula 1 не долго стоят на месте.


Фото: электрический концепт-болид McLaren MP4-X. По материалам: Wired

У Вас нашлось дополнение к информации в статье или Вы заметили ошибку? Пожалуйста, напишите нам об этом в комментариях ниже.

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.