Головна 
Технічна інформація Будова боліду формули 1
Технічна інформація Будова боліду формули 1
| Будова боліду формули 1 |
| Написав Borya | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 02.04.2008 | ||||||||||||||||||||||||||||||
|
Формула 1 – один із найбільш видовищних видів спорту. Вболівальників, шанувальників чи просто глядачів «королеви автоперегонів» приваблює у цих змаганнях насамперед неймовірні швидкості на яких ведуть боротьбу кращі автогонщики світу. Проте більша частина любителів «королівських автогонок» не задумується над тим наскільки складною із технічної точки зору є техніка на якій змагаються і пілоти. Тому у цьому матеріалі я спробую розкрити особливості будови гоночних болідів і деякі проблеми та труднощі, які виникають перед розробниками цієї техніки.
Довжина боліду складає 4.5-
Основою боліду Формули 1 є шасі, основною частиною якого є так званий «монокок». Він повинен бути водночас міцним і достатньо легким. Як правило монокок виготовляють із суміші вуглецевого волокна (вуглеволокна) і пластику. Всередині монококу окрім пілота розміщується паливний бак. У болідах використовують деформаційні паливні двигуни, які при прикладенні до них натиску, змінюють свою форму. В якості пального у Формулі 1 використовується бензин такого хімічного складу: парафін (50%), нафтові кислоти (5%), ароматичні вуглеводні (15%) і різноманітні додатки.
До задньої частини монокока кріпиться двигун разом з коробкою передач, до якої приєднують важелі задньої підвіски.
Двигуни, що використовуються у формулі 1, є восьмициліндровими V-подібними двигунами (V8), об’ємом
Рис. 1. Болід Формули 1 (2008 р.):
1-носовий обтікач з переднім антикрилом; 2-шини; 3-колісна гайка; 4-система відводу тепла з дисків; 5-диски; 6-кермо; 7-радіатор; 8-дно; 9-двигун; 10-заднє антикрило; 11-коробка передач;
Зчеплення закріплене між двигуном і коробкою передач і безпосередньо зв’язане із двигуном, парцює на електрогідравліці на температурах вище 500º. Коробка передач є напівавтоматичною і дуже схожа на коробку передач мотоциклів. Бортова електроніка спів ставляє швидкість двигуна і коробки кожен раз при зміні передачі, через відсутність синхронізатора. Коробка передач є семиступеневою. Час перемикання передачі складає близько 40 мс. Особливістю настройки є те, що перша передача повинна давати максимальне прискорення на старті, а остання – максимальну швидкість лише в кінці прямої. Контролер задніх коліс кріпиться до коробки передач напряму, а сама коробка передач приєднана до двигуна кількома міцними гвинтами. Для забезпечення обертання коліс із різними швидкостями застосовують диференціали, які забезпечують зменшення зносу шин і збільшують швидкість проходження повороту.
Важливе місце у болідах Формули 1 посідає електроніка. Боліди містять у собі велику кількість сенсорів, які слідкують за станом автомобіля, різні системи керування, які допомагають пілотам у обслуговуванні боліду під час гонки. Щоправда із сезону 2008 року починають діяти більш жорсткі правила, які значно зменшують вплив електроніки на Формулу 1. Перш за все це відмічення «трекшн-контролю», яка полягала у тому, що за допомогою електроніки болід самостійно зменшував швидкість і підбирав обороти двигуна при проходженні поворотів. Тепер ці функції лежать виключно на гонщиках і як показали 2 перші гонки сезону для декого це є серйозною проблемою.
Важливим елементом боліду є радіозв’язок. Це дуже важлива деталь, оскільки під час гонки з боксів передається певна інформація (про положення у гонці, про місце аварії) гонщику, гонщик сам передає інформацію (наприклад, про стан боліду) у бокси. Радіоустановка розміщена над дном боліду під колінами пілота. Передавальна антена розміщується на носовому обтікачі (1), а стерео навушники і мікрофон вмонтовані у шоломи.
Панель приладів переважно інтегрується у кермо і служить для інформування пілота про його швидкість, вказує коли вчасно переключати передачі… Кермо є доволі складним елементом, так як з нього пілот здійснює маніпуляції електронними системами боліду. Зокрема, перемикання передач, управління балансом, ввімкнення радіо, подавання води у шолом… Розробка усієї електроніки зазвичай покладається на одного інженера, з метою підвищення комфорту пілота. Кермова колонка є дуже важливим елементом системи керування боліду. З одного боку вона з’єднується з кермом, а з іншого з рамою і зубчатою передачею. Виготовляється вона переважно з вуглецевого волокна. При повороті керма кермова колонка повертає шестерню і тим самим раму, що приводить до повороту коліс.
Підвіска виготовляється із вуглецевого компаунду. Керування амортизаторами підвіски здійснюється з допомогою гідравліки, змінюючи жорсткість підвіски, хід колеса тощо. Жорсткість підвіски змінюється під дією загрузки, оскільки при збільшенні швидкості збільшується притискна сила і щоб болід не чіпляв дном трек підвіска стає жорсткішою і не допускає цього. Також є ще третій амортизатор, який допомагає стабілізатору поперечної стійкості, що особливо важливо на великих швидкостях, коли збільшується вага боліду.
Система гальмування є важливою частиною боліду. Як матеріал для виготовлення гальм використовується вуглецеве волокно. Регламентом FIA товщина гальмівного диска обмежена
Диски виготовляються із сплаву магнію. Цей матеріал вибраний із-за його низької ваги і високої міцності. На поверхні диска знаходиться замок кріплення, яке допомагає легко і швидко міняти гуму на піт-стопах. Він відкривається, коли потрібна зміна гуми і механік закриває його, коли заміна закінчена. Для кріплення колеса, з метою уникнення трагічних випадків, що виникають коли колесо відривається застосовується спеціальне пристосування, яке має вигляд тонкого і міцного канату і кріпиться одним кінцем до шасі, а другим – до колісного диску. Ефективність гальмування в першу чергу визначається шинами. Згідно правил під час гонки необхідно використовувати шини двох складів: м’якшого (відзначається білою канавкою) і твердішого. Крім того ще використовуються дощові і перехідні шини у випадку атмосферних осадків.
Кокпіт, у якому знаходиться пілот виконується так, щоб у випадку аварії пілот вижив. Застосовується система підтримки шиї, яка погіршує пілоту відчуття комфорту, оскільки обмежує рухи голови, але у випадку аварії може врятувати життя.
На кінець розглянемо аеродинаміку боліду. Болід формули 1 своєю формою нагадує крило літака. Така форма розроблена не просто так. Повітря, що проходить над болідом проходить більшу відстань ніж повітря, що рухається під болідом (форма дна є плоскою), розріджується і за законом Бернуллі підйомна сила (яка діє на болід знизу) є більшою ніж притискна сила (зверху боліду). Це дозволяє розвивати значні швидкості і зменшувати вплив опору повітря. Однак болід у такому випадку просто злітатиме у повітря. Щоб цього не допустити і покращити маневреність у поворотах, на болідах використовуються антикрила. Антикрила у свою чергу мають форму перевернутого крила літака. Це дозволяє збільшити притискну силу. Антикрила, як і інші елементи аеродинаміки розробляються для кожної гонки, так як необхідно враховувати різні профілі треків, атмосферні особливості треків... До встановлення на болідах вони проходять тривалий цикл. Спочатку проводиться теоретична розробка з допомогою комп’ютерної техніки, проводиться комп’ютерне моделювання і розробляється форма і розміри антикрил. Після чого відбувається виготовлення і чергова серія різноманітних тестів і випробувань у аеродинамічній трубі. Коли вже пройдені всі тести, антикрила встановлюються на болід і знову проводяться тести. Крім форми і розмірів важливе значення має також розміщення антикрил, оскільки із зміною кута нахилу антикрил (кута «атаки») змінюється притискна сила і сила опору повітря. Кут атаки можна змінювати навіть під час гонки (що і роблять механіки під час піт-стопів) і таким чином або «відтискати» болід, збільшуючи тим самим швидкість, але зменшуючи маневреність у поворотах, або «притискати» болід і покращувати таким чином керованість.
Як бачимо розробка і обслуговування боліду це дуже складна робота, яка вимагає високих знань і значних зусиль. І для того, щоб ми могли 2 години насолоджуватись боротьбою на треку члени команд працюють по 20 годин на добу готуючи техніку до боротьби.
Переглядів 2355
Тільки зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі!
Powered by !JoomlaComment 3.26
3.26 Copyright (C) 2008 Compojoom.com / Copyright (C) 2007 Alain Georgette / Copyright (C) 2006 Frantisek Hliva. All rights reserved." |
||||||||||||||||||||||||||||||
| < Попередня |
|---|
