- Автоматична коробка передач
- Дискові гальма
- Дзеркала заднього виду
- Антикрила і інші аеродинамічні елементи
- Нові матеріали і монокок
- активна підвіска
- Підвищення ефективності двигунів
- ERS-подібні технології
- Системи, що використовуються при піт-стопах
- Телеметрія - в медицину
Від коробки передач до виробництва зубної пасти.
У старі добрі часи, про які зараз прийнято ностальгувати, «Формула-1» була справжнім флагманом технічного прогресу автопрому. І тепер ці звірячі боліди минулого можна знайти на звичайних дорогах, хай не цілком - але хоча б по частинах. Якщо почати розбирати середньостатистичний автомобіль - навіть там можна знайти чимало деталей, які прийшли з «Ф-1». Не кажучи вже про преміальні моделях або інших, зовсім несподіваних сферах. Дивно, як водії минулого обходилися без усього цього?
Автоматична коробка передач
Перший крок до автоматичній коробці був зроблений ще в далекому 1968 році, коли «Вільямс» почав розробку послідовної коробки (коли для перемикання передачі потрібно смикнути важіль вгору або вниз для більш високої або більш низькою відповідно). Перші прототипи виходили вкрай ненадійними, і розробка затягнулася на цілих двадцять років.
Роботу над проектом прискорила «Феррарі», яка в 1989 році представила машину F1 / 89 за авторством геніального конструктора Джона Барнарда. «Вільямсу» нічого не залишалося, крім як подати свою версію коробки вже в 1991 році. І - програти чемпіонат «Макларену» через жахливу ненадійності рішення на перших Гран-прі. Так що не дивно, що вперше в серію пішла саме версія «Феррарі» - через вісім років в автомобілі F355 F1. А в 2008 році на основі формульних технологій «Фольксваген» представив електро-гідравлічну систему подвійного зчеплення - найважливішу частину роботизованою коробки передач.
Дискові гальма
Машина, ясна річ, не може існувати без гальм. Ось тільки з ростом швидкості і потужності авто стрічкові і барабанні гальма не справлялися зі стабільною навантаженням і сбоілі. Що призводило до аварій, смертям, та й взагалі обмежувало подальший розвиток автопрому.
Не дивно, що піонерами в цій галузі знову виступила «Формула-1». Гоночної серії з максимальними швидкостями потрібно принципово нове рішення, і його винайшли. Цим рішенням і стали дискові гальма (сучасними варіаціями яких ми користуємося і по сей день).
Вперше ця система була встановлена в далекому 1951 року машину «БРМ» Type 15. Команда взяла участь далеко не у всіх заїздах сезону - але зусиллями Реджа Парнелл взяла четверте і п'яте місця. Однак справжню користь від винаходу змогли отримати в «Ягуарі». У 1953 році вони поставили поліпшену систему на C-Type, який брав участь в «Ле-Мане», і здобули перемогу. Після цього поява дискових гальм в серійному виробництві було лише питанням часу. І в 1955 році «Сітроен» зробив це на автомобілі DS.
Дзеркала заднього виду
І цей, здавалося б, нехитрий аксесуар породили саме гонки. Точніше кажучи, Гран-прі «500 миль Індіанаполіса». І нехай тоді «Формули-1» ще не існувало і в проекті - але потім при її підставі «500 миль» увійшли в календар з першого ж сезону. Нехай це послужить підставою для допущення того, що «Формула» могла б докласти руку до цього винаходу, якби вже була запущена в 1911 році. Саме тоді офіційно вперше застосували дзеркала заднього виду - на машині Marmon Model 32 Wasp.
Невдовзі це витончене рішення щодо запобігання аварій стало частиною рекомендацій, а після - і вимог з безпеки в уже сформованих гоночних серіях і «Ле-Мане». У серійне виробництво перекочувало після того, як в 1921 році Елмер Бергер запатентував винахід і встановив першу партію на автомобілі своєї компанії.
Антикрила і інші аеродинамічні елементи
Всі ці красиві обважування, які ставлять на серійні автомобілі, щоб створити агресивний спортивний дизайн, теж прийшли з «Формули-1». Адже там питанням аеродинаміки займалися мало не з самого початку перегонів. Але ідея вблагати ці елементи і встановити їх на автомобілі для краси не могли прийти в голову комусь, крім американців.
У 60-е почався світанок серії NASCAR, в якій брали участь стокові автомобілі. І тоді ж конструктори почали шукати не дуже затратні способи поліпшити свою техніку і перевершити конкурентів. Їх погляд звернувся на «Формулу-1», де за рахунок правильної аеродинаміки отримували серйозний приріст в швидкості. Інженери скопіювали деякі елементи типу спойлерів, спідниць і деяких антикрил на машини NASCAR - але необхідно було і в серійному виробництві випускати автомобілі саме такими, щоб допустити зміни до перегонів. Популярність серії росла рік від року, і продажу машин зі схожим дизайном росли відповідно. У якийсь момент ці елементи стали загальноприйнятим стандартом.
Нові матеріали і монокок
Сучасні боліди «Ф-1» зроблені з вуглецевого волокна. Цей матеріал надзвичайно легкий і міцний навіть у порівнянні з авіаційним алюмінієм, а тому здатний зробити машини міцніше і безпечніше. Але він дуже дорогий - а тому його ставлять тільки в суперкари типу «Макларен» F1. Який, вийшовши в 1996 році, став першим автомобілем з карбоновим кузовом. Однак в широке серійне виробництво ця технологія ще не потрапила. Але це тільки поки.
Легендарний формульний конструктор, південноафриканець Гордон Маррі, автор легендарного «Макларен» MP4 / 4 і інших болідів, на яких Айртон Сенна і Ален Прост з'ясовували стосунки (до речі, «Макларен» F1 сконструював теж Маррі) вже давно бореться за запуск цієї технології в масове виробництво . Він на основі формульних технологій розробив новий спосіб виготовлення автомобілів з композитних матеріалів, що знижує забрудненість процесу на 60 відсотків. При цьому розмір заводу і інвестицій для запуску становить усього 20 відсотків від традиційного. В чому секрет? У створенні автомобіля з пресованих композиційних матеріалів, які об'єднані з трубчастої сталевою рамою, за формульним принципом монокока - правда, без карбону. Але машина в будь-якому випадку виходить легше і дешевше стандарту. На даний момент команда Маррі зібрала 50 млн доларів інвестицій.
активна підвіска
Перший прототип даної технології вперше з'явився на боліді «Лотус» в 1985 році. Тому самому, яким керував Айртон Сенна в другий сезон в «Формулі-1». Підвіска здорово покращувала поведінку машини при розгоні, гальмуванні і проходженні швидких віражів. Вона настільки вразила всіх, що команди кинулися відтворювати її одна за одною, але не тільки на гоночному треку.
У 1990 році був представлений перший автомобіль з повністю активною підвіскою - Infiniti Q45 FAS. Система виявилася не найдешевшою, і стала використовуватися в основному для машин бізнес-класу. Але тенденції до проникнення найвищих технологій в економ-сегмент заради припинення стагнації світового авторинку дозволяє сподіватися на більш широке використання технології.
Підвищення ефективності двигунів
А тепер поговоримо трохи про сучасні технології. Нинішній регламент силових установок в «Формулі-1» просуває гібридну складову двигунів. І за ці кілька років домінування «Мерседеса» теплова ефективність цих агрегатів підвищилася з 29 до 45 відсотків. Глава відповідного відділення штутгартцев Енді Кауелл розповів про те, що всередині компанії вже з'явилася ідея двоциліндрових установок з турбонаддувом і MGU-H і MGU-K на борту, які будуть працювати за принципами двигунів з «Формули-1».
Перший прототип планується зібрати для наступного покоління «Мерседеса» С-класу. Причому за оцінками Кауелл поєднання формульних технологій, обмежених регламентом, і стандартних серійних може вилитися в двигун з 54-відсотковою теплової ефективністю - це самий справжній прорив в автомобілебудуванні. Чи потрібно дивуватися, що технологія розвивається в надрах компанії, що представила кращий формульний двигун - і завершила 2016 рік з рекордними продажами більше 2 млн автомобілів.
ERS-подібні технології
Система рекуперації кінетичної енергії (KERS) спочатку викликала багато суперечок через її чималої ціни і невисокою надійності. Однак її поява дійсно просунуло технології вперед. Команда «Уїльямс» вже в 2011 році стала поставляти свої системи накопичення енергії в колесах для «Порше» і «Ауді». У 2014-му відбувся вихід на ще більш масштабний ринок: система по рекуперації енергії при гальмуванні початку тестуватися в парку лондонських автобусів і адаптуватися для трамваїв.
Але якщо вести розмову саме про автомобілі, то і в них теж починають зустрічатися системи, до болю нагадують ERS принципом роботи. А «БМВ» для своєї i8 закуповують ті самі електромотори, які перетворюють теплову енергію в електричну, і взагалі використовують схожу на формульну гібридну концепцію двигунів. Причому розвиток моделі від концепту до першого серійного зразка, а потім і виробництва підштовхнуло саме поява надійних високих технологій в «Формулі-1». Вони виявилися досить простими в адаптації до дорожніх автомобілів.
Системи, що використовуються при піт-стопах
Не тільки безпосередньо автомобільні деталі кочують з «Формули-1». Піонером у торгівлі технологіями стала команда «Макларен» .Достігнув результату в 2 секунди на проведення піт-стопа, ця компанія просуває ідею швидкісного ремонту на різних автоматизованих конвеєрах. Цю філософію Джефф Макгрет, директор Mclaren Applied Technologies, формулює так: «Якщо ми можемо змінити чотири покришки на формульної машині за пару секунд, чому на фабриках заміна якогось елемента повинна тривати кілька годин?»
Вперше нові системи були впроваджені на завод по виготовленню зубної пасти в 2011 році. Вони стандартизировали всі елементи і шляхом розрахунків і планування знизили час простою при ремонті з 39 хвилин до 15. Що гарантує компанії 20 млн додаткових тюбиків пасти протягом року.
Телеметрія - в медицину
Але на цьому «Макларен" не обмежив просування формульних технологій. У 2012 році дитяча клініка в Бірмінгемі отримала програмне забезпечення від англійської команди, розроблене для відстеження стану пілотів і боліда.
На думку експертів, сама по собі програмна складова піддалася зовсім незначного доопрацювання і може бути безболісно вбудована в практично будь-яку IT-систему. При цьому система має колосальний медичний потенціал: швидкість обробки величезної кількості даних з більш 130 датчиків вражає і справляється з завданнями набагато краще будь-якої існуючої медичної аналітичної системи.
Доктор Хізер Данкан, працівник клініки: «Замість температури шин і інших даних ми зможемо більш ефективно контролювати інші параметри, такі, як частоту серцевих скорочень, дихання і насичення киснем. Але в іншому це та ж система, що і в гонках ». Цілком може бути, що нове програмне забезпечення допоможе зробити революцію і в терапії.
Фото: Gettyimages.ru/Pascal Rondeau, Lars Baron / Bongarts, Ben Radford / ALLSPORT, Adam Pretty; REUTERS / Paulo Whitaker
Дивно, як водії минулого обходилися без усього цього?В чому секрет?
