Фото команд, AFP и Mark McArdle, wikipedia.org

Международная автомобильная федерация (FIA) приняла технический регламент Формулы-1 на 2014 год. Как и ожидалось, будущие правила делают акцент на экологичность и экономию, направляя конструкторскую мысль в жестко заданное русло.

После многочисленных спекуляций относительно деталей будущего регламента, FIA, наконец, решилась выпустить официальный свод правил чемпионата мира Формулы-1. До официального вступления в силу представленный на сайте федерации документ еще может подвергнуться незначительным корректировкам, но общий вектор будущих правил уже определен: вместо того чтобы запрещать очередные разработки, FIA будет поощрять инновационность мышления инженеров Формулы-1.

Каких-то три года назад болиды Формулы-1 были увешаны всевозможными закрылками и дефлекторами, поражая разнообразием и витиеватостью геометрических форм. В 2009 году аэродинамику заметно упростили, приведя гоночные автомобили к современным канонам лаконичности и простоты. Впереди регламент Формулы-1 ждут новые потрясения – менее заметные глазу, зато куда сильнее влияющие на «внутренности» болидов.

Парад гибридов

Лейтмотивом новых правил «Королевских гонок» стала декларируемая забота об окружающей среде. Невероятно сильное в Европе «зеленое» лобби давит на автопроизводителей, заставляя их выпускать менее прожорливые машины. Сами автозаводы, в свою очередь, воздействуют на местные федерации, и в результате пропаганда экологически чистых технологий дошла до самой вершины автоспорта – Формулы-1.

С 2014 года гоночные болиды станут гибридами в полном смысле этого слова: электрическая установка внутри машины сможет самостоятельно приводить автомобиль в движение.

В настоящий момент за экологию в Формуле-1 отвечает система рекуперации кинетической энергии KERS. Изначально технология, работающая по схожему принципу, появилась в 1998 году на болидах команды McLaren. Автомобили, спроектированные Эдрианом Ньюи, использовали энергию, вырабатываемую на торможениях, для увеличения мощности двигателя. Действующий в то время президент FIA Макс Мосли это изобретение запретил, а в 2009 году назвал его самой переспективной технологией в автомобилестроении и заставил команды с нуля разрабатывать систему.

Суть реформы Мосли сводилась к рациональному использованию производимой энергии: усилия, прикладываемые пилотом и машиной для остановки болида, не должны пропадать даром. Система KERS удерживает энергию, выработанную в процессе торможения, и преобразует ее в дополнительные лошадиные силы для разгона автомобиля.

Через три года компанию уже привычным агрегатам KERS составят HERS – Heat Energy Recovery System. Иными словами, для ускорения болиды Формулы-1 смогут использовать не только кинетическую энергию торможения, но и тепло выхлопных газов. Экологи довольны: вместо того чтобы греть атмосферу, отработанные газы повторно послужат в качестве источника тепла. Более того – система станет автономной до такой степени, что сможет в одиночку разгонять болид Формулы-1 на пит-лейне.

По новым правилам, при заезде и выезде из боксов пилоты не смогут пользоваться двигателем внутреннего сгорания: потребление бензинового топлива в этот момент строжайше запрещено. Это означает, что гонщики под страхом дисквалификации должны будут экономить заряд своих ERS (именно так теперь называется система рекуперации энергии) на круге визита на пит-лейн. Свернуть в боксы в последний момент будет просто невозможно, ведь если заряда батареи не хватит, болид остановится напротив гаражей, заблокировав дорогу – похоже, о внештатных ситуациях составители регламента не подумали.

Мощность ERS увеличивается в два раза – с разрешенных ныне 60 до 120 киловатт. При этом энергия, накопленная в литий-ионных батареях (типа аккумуляторов в регламенте прямо не прописан, но в настоящее время все команды применяют именно такую технологию), может тратиться не только на разгон, но и на торможение: важное уточнение, делающее процесс проектирования таких систем еще более затейливым.

Сам силовой агрегат, использующий кинетическую энергию торможения, получил название MGUK (Motor Generator Unit - Kinetic), а его тепловой бином, соответственно - MGUH (Motor Generator Unit - Heat). Оба компонента описываются правилами как «электрические устройства», являющиеся частью ERS и соединенные каждый со своим источником энергии. Их суммарный энергетический запас не может единовременно превышать пяти килоджоулей. Регулировать этот параметр на пит-стопах, разумеется, запрещено.

Общее время использования ERS на одном круге также возрастет: в 2014 году пилоты смогут ехать с электронным помощником в течение 8,3 секунды вместо современных 6,6. Расчетная мощность доработанной системы составит 160 лошадиных сил.

Перечень материалов металлических частей ERS исчерпывается тремя наименованиями: железом, алюминием и титаном. Список ограничений деталей ДВС намного обширней. К примеру, в поршнях запрещены сплавы на основе титана, а при изготовлении коленвала не могут применяться материалы, плотность которых превышает 9000 килограмм на кубический метр.

Не менее важным средством передать «зеленый» посыл станет лимит на потребление топлива. В настоящее время прожорливость двигателей Формулы-1 в правилах не закреплена, а производители стараются улучшить этот показатель по собственной инициативе. Новые правила бросают моторостроителям очередной вызов: с 2014 года двигатели Формулы-1 не смогут потреблять более 100 килограммов бензина в час.

Как и ожидалось, предельное число оборотов мотора будет равно 15000. Наконец, сам мотор превратится из 2,4-литрового «атмосферника» V8 в шестицилиндровый турбодвигатель рабочим объемом 1,6 литра и максимальным давлением впрыска в 500 бар. Угол развала цилиндров по-прежнему закреплен на отметке 90 градусов.

По задумке FIA, комплекс всех этих мер поможет не только снизить негативное воздействие Формулы-1 на окружающую среду, но и позволит переключить лучшие умы автоспортивной инженерии с бесполезных закрылков и выдувных диффузоров на общественно значимые энергосберегающие технологии.

В 2014 году использовать выдувные диффузоры будет физически невозможно: по новым правилам, последние 10 сантиметров выхлопных труб обязаны быть строго цилиндрической формы, причем количество самих труб не может превышать двух.

Экономить любой ценой

В последние годы FIA традиционно старается удешевить участие в Формуле-1 для того, чтобы спорт не умер из-за собственной дороговизны. Следует признать: стараниями Макса Мосли и Жана Тодта верхнюю планку бюджетов действительно удалось сбить, однако основное бремя снижения расходов взяли на себя команды, добровольно ограничившие собственные затраты.

Тем не менее, FIA продолжает искать способы показать «передовой» образ мыслей, раз за разом ужесточая требования к надежности и модифицируемости агрегатов. Наиболее спорным нововведением регламента-2014 станет восьмискоростная коробка передач, предполагающая лишь одну смену передаточных чисел за весь сезон.

В современной Формуле-1 представить подобное довольно проблематично: настройки на городские и стационарные автодромы настолько различаются, что болидом, адаптированным, например, «под Монцу», будет весьма сложно управлять в Монако. Принцип функционирования новой трансмиссии пока не ясен, но приписка о разрешении на однократную корректировку настроек «исключительно в 2014 году» явно намекает, что со следующего после этого сезона коробки передач нельзя будет модифицировать вовсе. Что ж, в контексте борьбы за повышение ресурса деталей движение к правилу «одна коробка – один сезон» выглядит вполне обоснованно.

Наиболее спортивной из технических поправок стало появление в Формуле-1 кнопки «Старт». Если сейчас завести гоночный болид можно только в боксах, а заглохший автомобиль автоматически выбывает из гонки, то в 2014 году пилоты получат возможность самостоятельно запускать засбоивший мотор. Такая норма, несомненно, скажется на зрелищности, позволив лихим пилотам вроде Михаэля Шумахера или Льюиса Хэмилтона возвращаться в гонку после длительных экскурсий за пределы трассы.

Из прочих нововведений следует выделить увеличение минимальной массы автомобиля с пилотом с 620 до 660 килограмм, а также запрет на самостоятельную разработку рулевых дисплеев: отныне команды будут обязаны покупать мониторчики для рулевого колеса у компаний, получивших омологацию FIA.