Эксперты: инновации Формулы 1 оказали влияние на будущее автомобилестроения
Формула 1 давно служит испытательным полигоном для технологий, которые позже появляются в автомобилях потребительского класса. Даже такая простая вещь, как прикрученное зеркало заднего вида, ведет свою историю от победившего в первой гонке Индианаполиса 500 в 1911 году автомобиля Marmon Wasp Рея Харруна. Благодаря большим бюджетам и правилам, позволяющим экспериментировать, команды Формулы 1 привлекают инновационных инженеров, которые посвящают свое время разработке улучшений производительности. От новых материалов до энергетических технологий, инновации в автомобиле Формулы 1 в конечном итоге влияют на будущее транспортной отрасли.
Гонки всегда означают стремление к дополнительному результату и поиск наиболее сложного технического решения, это открывает ваш разум для технологий, о которых вы бы не подумали в первую очередь для автомобиля потребительского класса,считает Йохен Херманн, главный технический директор Mercedes-AMG.
Внедрение технологий Формулы 1 в серийные автомобили совсем не просто. Требования к болиду на гонках очень отличаются от запросов к автомобилям, которые обычно видны на парковке у супермаркета, объяснил главный технический директор McLaren Чарльз Сандерсон. По сути, автомобиль Формулы 1 пытается показать очень быстрое время круга и сделать это всего несколько раз, его компоненты специализированы исключительно для задачи быстрого движения.
Автомобилю Формулы 1 не нужно иметь место для сумки с ноутбуком или быть достаточно прочным, чтобы выдержать зимние дороги, полные ям, на протяжении нескольких месяцев, как это требуется от обычного авто. Разработанная для многолетней эксплуатации машина должна подходить разнообразным водителям: молодым и возрастным, женщинам и мужчинам. Требования NVH (шум, вибрация, жесткость) и требования безопасности имеют большое значение.
Достаточно сложно проследить линейку функций, которые появляются в автомобилях потребительского класса, впервые опробованные в машине Формулы 1. Часто технология будет фильтроваться через другие виды гонок, такие как IndyCar или NASCAR. Иногда аэрокосмическая отрасль тестирует похожие инновации, прежде чем технология становится доступной автомобилистам, стоящим в пробках на скоростной автомагистрали. Турбонаддув, например, способ увеличения мощности двигателя с использованием потока выхлопных газов, впервые использовался на радиальных авиационных двигателях. Теперь турбо являются обычной конфигурацией двигателя на многих современных автомобилях, а также на машинах Формулы 1.
Не каждая новая технологическая функция начиналась на гоночной трассе, но, вступая в гоночный сезон Формулы 1 2024 года, инженеры согласны относительно нескольких важных инноваций, которые автомобили потребительского класса унаследовали от Формулы 1 в последние годы.
Лепестковые переключатели раньше использовались для смены передач в автомобилях с автоматической и полуавтоматической трансмиссиями только в самых экзотических суперкарах. Теперь маленькие вкладыши непосредственно за рулевым колесом можно найти в чем-то вроде нового Nissan или Chery. Эта функция так широко распространена, что вы даже можете не осознавать, что ваш автомобиль имеет ее.
Полуавтоматическая коробка передач была предметом исследований и трековых тестов еще в 1979 году,сказал Эмануэле Карандо, глава маркетинга в Ferrari.
Он рассказал историю о том, почему гонщикам было выгодно перенести переключение передач на рулевое колесо. В то время автомобили Формулы 1 все еще использовали механическую трансмиссию, несколько похожую на мотоцикл, где водитель должен был щелкать вверх и вниз по диапазону передач, а не перемещать рычаг на механическом автомобиле. Такое движение требовало драгоценного времени и отвлекало руки от рулевого колеса. В 1989 году Найджел Мэнселл выиграл Гран-при Бразилии на автомобиле F1-89, оснащенном первой электрогидравлической коробкой передач на рулевом колесе. Спустя десять лет автомобильный мир был в восторге, когда на Франкфуртском автосалоне 1997 года дебютировал первый автомобиль потребительского класса с аналогичной технологией. Это был Ferrari F355 F1 Berlinetta. Его электрогидравлическая система позволяла водителям держать руки на рулевом колесе во время переключения передач, сокращая время переключения и улучшая интеграцию с двигателем. Технология сначала появилась в более дорогих спортивных автомобилях, а затем и в массовом производстве.
В 1981 году McLaren построил капсулу из углеродного волокна вместо металла и использовал это как основную структуру своего гоночного автомобиля MP4/1. Углеродное волокно сочетает в себе прочные углеродные нити с смолой, которая твердеет в материал, легкий, но достаточно прочный, чтобы заменить сталь во многих приложениях. Аэрокосмическая отрасль уже использовала этот материал для изготовления лопастей некоторых реактивных двигателей. Философия, распространенная среди производителей спортивных автомобилей, такова: лучший способ быть быстрым и маневренным - начать с минимального количества массы. После успеха MP4/1 на гоночной трассе, McLaren продолжил использовать углерод в своих гоночных автомобилях и в 1995 году разработал автомобиль потребительского класса с использованием этой технологии, это McLaren F1.
Поскольку это все еще дорогой материал, углеродное волокно используется автопроизводителями экономно, обычно как автомобильное украшение. Его черное переплетение, ловящее свет, придает спортивный, но элегантный вид обложкам консоли и вставкам дверных обшивок. Некоторые автопроизводители используют его для создания аэродинамических элементов, таких как задние крылья, передние спойлеры и воздухозаборники.
В более ориентированных на производительность моделях углеродное волокно можно найти в структурных частях автомобиля, таких как колеса и кабины. На Ferrari 296 GTB, одном из многих дорогих опций, является диффузор из углеродного волокна, который направляет воздух под пониженным корпусом автомобиля. Спортивные автомобили от массовых брендов, таких как Honda или Chevrolet, используют углеродное волокно для дополнений, таких как задние крылья.
Для более доступных автомобилей, производимых большими партиями, углеродное волокно пока может быть слишком дорогим, чтобы оправдать его преимущество в экономии веса. Исключение составляют электрические внедорожники BMW, маленький i3 и более крупный iX, которые имеют пассажирские кабины, сделанные из углеродного волокна.
По мере того как эти технологии продолжают улучшаться, они станут более актуальными для массового рынка. Например, для электромобилей, утяжеленных тяжелыми литий-ионными батареями, массу нужно уменьшать в других местах, и облегчение становится очень важным, как и безопасность, и обе эти цели хорошо достигаются углеродом,считает Чарльз Сандерсон, главный технический директор McLaren.
Таким образом, Формула 1 играет большую роль в инновационном развитии автомобильной индустрии, выступая испытательным полигоном для новейших технологий и материалов. Это не только способствуют прогрессу в создании более быстрых и безопасных автомобилей для соревнований, но и оказывают значительное влияние на развитие серийных автомобилей, делая передовые технологии доступными широкому кругу потребителей. Этот процесс включает в себя сложную адаптацию и модификацию гоночных инноваций для удовлетворения потребностей и требований повседневного использования автомобилей, определяя будущее автомобильного дизайна и инженерии.
