Не поняли, почему новые болиды «Ф-1» подпрыгивают на прямых? Есть простейшее объяснение на примере ложки и пылесоса

Прямо с видео.

Первый Гран-при новой «Формулы-1» мог удивить даже бывалых фанатов: машины наконец преследовали друг друга и атаковали круг за кругом, «Ред Булл» внезапно сошел в финале двумя машинами, «Мерседес» и близко не предстал претендентами на победу, а недавние аутсайдеры «Хаас» и «Альфа Ромео» обнаружились близ топ-5.

Но, наверное, больше всего поразили подскоки на прямых вообще у всех болидов – красочные, с огромным количеством искр из-под днища. Это главная проблема нового регламента – галопирование – и проявилось она еще на тестах.

Из-за стремления увеличить эффект «присасывания» днища к асфальту ради повышения прижимной силы машины слишком сильно спускают вниз, воздуху становится некуда деваться, и он течет не по задуманным местам еще быстрее, а срывается из-под днища по сторонам, прижимная сила резко пропадает, машина подскакивает, просвет расширяется, эффект присасывания включается вновь – и все повторяется!

Прыжки вызывают не только дискомфорт: они дестабилизируют болид, и он теряет скорость на прямых и возможность равномерно и эффективно замедляться в зонах самого требовательного торможения. Также повреждается днище и прочие элементы корпуса и аэрообвеса – машины просто теряют много времени и рискуют не добраться до финиша.

«Еще галопирование здорово влияет на шины, потому что в каждой зоне торможения ты прыгаешь в поворотах, – пояснил неудобства со стороны пилота новичок «Мерседеса» Джордж Расселл. – Задние просто скользят при торможении, настолько машина нестабильна».

После вторых тестов каждая команда непременно сообщила о нахождении способа победы над галопированием, однако до самого последнего дня обкаток каждый пилот все равно страдал. Вот графика от F1 TV (большая точка – последний тест в Бахрейне) – «Макларен» больше всех снизил частоту и амплитуду колебаний, но не избавился полностью:

На Гран-при Бахрейна ситуация тоже особенно не поменялась: некоторые команды радовались уменьшению эффекта, некоторые – страдали особенно зверски.

«Теряем полсекунды с лишним [с круга]. Пожалуй, ближе к трем четвертым секунды», – оценил последствия технический директор «Астон Мартин» Энди Грин.

Но почему же вообще многомиллионные болиды авторства умнейших инженеров мира вообще столкнулись с такой проблемой и не могут разобраться с ней месяцами? Просто законы физики не обманешь – и схему их работы продемонстрировал испанский журналист DAZN Альберто Фабрега на примере самой обычной ложки и пылесоса.

«У нас тут ложка… У нее форма немного похожа на днища новых болидов – тоже максимально приближается к поверхности в середине и расширяется на выходе: воздух проходит по ней, ускоряется в самой узкой части и вырывается к широкой.

Диффузор работает так же: создает зоны разных просветов для ускорения потока за счет перепада давления и воспроизводит эффект «присасывания» – вакуумный эффект, удерживающий машину на треке.

Но наступает момент, когда это самое присасывание, эта аэродинамическая нагрузка, придавливающая машину, страдает из-за разделения потоков. Когда это происходит, пружины – в нашем примере веса на плоской части ложки – снова подбрасывают машину вверх. И что тогда происходит? Все повторяется – машину снова прибивает к треку.

Давайте попробуем с вот этой машиной из Carrefour (европейский Walmart, если для кого-то звучит незнакомо), который… Ну, просто дует. Давайте дунем – прямо под ложку, как если бы мы ехали по прямой. Смотрите.

Видите? Из-за ускорения потока ложка опускается и тут же достигает точки, когда начинает подпрыгивать – в точности как машины в концах прямых. Вот такой пример, который может сделать каждый дома».

Попробуйте дома сами – и увидите. Законы физики не обмануть даже гигантам с бюджетами в сотни миллионов долларов.

Решение главной проблемы новой «Ф-1» от «Феррари»: пружина-амортизатор посреди днища. Против подскоков на прямых