Автомобили «Формулы1» так проворны благодаря своим аэродинамическим свойствам. Создатели преследуют две главных цели — увеличение силы, которая прижимает шины к дорожному покрытию, и уменьшение силы сопротивления, которая мешает ехать вперед и снижает скорость. Как всегда в «Формуле1», сверхзадача заключается в том, чтобы превзойти конкурентов, не потеряв в уровне безопасности

Управление потоком воздуха на треке и на дороге За те 50 лет, в течение которых исследования в области аэродинамики помогли эволюции самолетов, от творений братьев Райт до Boeing 707, автомобилестроители не обращали внимания на этот предмет. Ситуация начала меняться в 1950х, когда в машинах стали бороться с сопротивлением воздуха
Конфликты вокруг шин «Формулы-1» Регулирующий орган «Формулы-1» (FIA) в очередной раз сотряс основы, введя новые правила замеров шин. Ширина протектора передних шин теперь будет измеряться после заезда (раньше измерялась перед).Это результат разговоров о том, что износ увеличивает ширину и шина становится шире допустимого размера

Простое усовершенствование — аэродинамический направляющий щиток между передним колесом и стенкой кузова — дает выигрыш в скорости больший, чем добавление пары лошадиных сил к двигателю. Не удивительно поэтому, что на исследование аэродинамических свойств автомобилей каждый год тратятся миллионы долларов. Все подобные нововведения, включая крылья, дефлекторы и спойлеры, должны соответствовать строгим стандартам.

Аэродинамику всегда высоко ценили. Первым автомобилем, при проектировании которого были учтены аэродинамические аспекты, стал в 1954 году Mercedes-Benz W196R, сделанный для «Формулы-1». Его обтекаемый корпус был высоко оценен, но неверно рассчитанные аэродинамические свойства вели к постоянным проблемам с управляемостью. Так что на гоночной трассе он прожил недолго. Но из этой неудачи были извлечены важные уроки.

Началом современных исследований аэродинамических свойств автомобилей следует считать 1968 год, когда команды «Формулы-1» стали применять в гоночном автомобилестроении принципы, хорошо известные в авиастроении. Тем не менее прошло немало времени, прежде чем у машин полностью исчезла «подъемная сила» и перестали отваливаться передние и задние спойлеры. А несколько эффектных катастроф спровоцировали введение жестких правил, которые не отменены и сегодня.

Перелом произошел в 1972 году, когда инженеры команды Lotus разработали машину с остроконечным носом, внутри которого располагался клиновидный носовой конус, его стенки играли роль радиаторов. Центр тяжести сместился назад, и вскоре команда стала побеждать в гонках: новая конструкция позволила увеличить скорость на 15 км/ч при той же мощности двигателя.

К концу 1970-х была открыта «прижимная сила» — эффект «вдавливания» автомобиля в трассу. Инженеры Lotus обнаружили, что если превратить нижнюю часть автомобиля в гигантское крыло, машина будет «присасываться» к дороге. Конструкторы модели Brabham BT46B пошли еще дальше, поставив на днище машины вентилятор, который высасывал воздух из-под днища, еще больше усиливая сцепление шин с трассой. Но этот трюк был запрещен регулирующим органом «Формулы-1» (FIA). В 1983 году FIA, из соображений безопасности, запретила любые активные аэродинамические устройства, создающие «прижимную силу».

Несмотря на все это, в 1990-х аэродинамика стала главным фактором в «Формуле-1». В 1987 году команда Lotus предложила активную подвеску, как раз для оптимизации воздушных потоков. Конструкторы команды Tyrrell для тех же целей приподняли носовой обтекатель — сейчас такое решение стало традиционным. После смерти Айртона Сенны в Сан-Марино в 1994-м FIA запретила любые электронные устройства и активную подвеску.

Инженеры стали экспериментировать с разными вариантами крыла. Например, компания Tyrrell использовала «икс-крыло» (крылышки, установленные на стойках по бокам обтекателя). А многие другие команды устанавливали крылышки на задних крыльях машины. Это совпало с новыми правилами FIA, ограничившими ширину автомобиля и рельеф шин. И инженерам снова пришлось искать новые способы борьбы с турбулентностью.

Сегодня на помощь командам пришли аэродинамические трубы

наподобие авиационных, где потоки воздуха видны благодаря лазеру. Но сегодняшние машины основаны на тех же неизменных принципах аэродинамики. Бой идет за десятые доли секунды — именно такое преимущество часто помогает одержать победу.

И пусть создатели обычных машин не сталкиваются со столь жесткими требованиями к своим детищам, аэродинамика и там играет ключевую роль, так как от нее зависят уровень потребления топлива, ускорение и скорость.

Статья опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2003).