Формула 1 автомобильдері - олар туралы білуіңіз керек барлық нәрсе
Мазмұны
Формула 1 автомобильдері автомобиль өнеркәсібіндегі соңғы жетістіктердің физикалық көрінісі болып табылады. Жарыстарды қараудың өзі толқудың дұрыс дозасын қамтамасыз етеді, бірақ нағыз жанкүйерлер ең маңызды нәрселер трассадан тыс жерде болатынын біледі. Инновациялар, сынақтар, инженерлік техника көлікті 1 км/сағ жылдамырақ ету үшін күреседі.
Мұның бәрі жарыс Формула 1 дегеннің аз ғана бөлігі екенін білдіреді.
Сіз ше? Сіз Формула 1 көлігінің қалай құрастырылғанын ойлап көрдіңіз бе? Оның сипаттамалары қандай және неге ол соншалықты үлкен жылдамдыққа жетеді? Егер солай болса, сіз дұрыс жерге келдіңіз.
Сіз мақаладан барлығы туралы біле аласыз.
Формула 1 автокөлігі - негізгі құрылымдық элементтер
Формула 1 бірнеше негізгі элементтердің айналасында құрастырылған. Олардың әрқайсысын жеке қарастырайық.
Монокок және шасси
Автокөлік құрастырушылары оның негізгі бөлігіне – шассиге барлық элементтерді сәйкестендірді, оның орталық элементі монокок деп аталады.Егер Формула 1 көлігінің жүрегі болса, ол осында болар еді.
Монококтың салмағы шамамен 35 кг және ең маңызды міндеттердің бірі - жүргізушінің денсаулығы мен өмірін қорғауды орындайды. Сондықтан дизайнерлер тіпті сыни қақтығыстарға төтеп беруге бар күш-жігерін салады.
Сондай-ақ автомобильдің осы аймағында жанармай багы мен аккумулятор бар.
Дегенмен, монокок басқа себеппен автомобильдің жүрегінде. Дәл сол жерде дизайнерлер автомобильдің негізгі элементтерін жинайды, мысалы:
- жетек блогы,
- қораптар,
- стандартты ұнтақтау аймақтары,
- алдыңғы аспа).
Енді негізгі сұрақтарға көшейік: монокок неден тұрады? Бұл қалай жұмыс істейді?
Негіз - алюминий жақтауы, яғни. тор, пішіні бал ұясынан сәл өзгеше. Содан кейін дизайнерлер бұл жақтауды икемді көміртекті талшықтың кем дегенде 60 қабатымен қаптайды.
Бұл жұмыстың басы ғана, өйткені содан кейін монокок ламинациядан (600 рет!), вакуумда ауа сорудан (30 рет) және арнайы пеште - автоклавта (10 рет) соңғы қатаюдан өтеді.
Сонымен қатар, дизайнерлер бүйірлік мыжылған аймақтарға үлкен назар аударады. Бұл жерлерде Формула 1 автокөлігі соқтығыстар мен әртүрлі апаттарға әсіресе осал, сондықтан қосымша қорғанысты қажет етеді. Ол әлі де монокок деңгейінде және көміртекті талшық пен нейлонның қосымша 6 мм қабаты бар.
Екінші материалды дене құрышында да табуға болады. Оның кинетикалық күшті сіңіру қасиеттері бар, сондықтан Формула 1 үшін де тамаша. Ол көліктің басқа жерінде де кездеседі (мысалы, жүргізушінің басын қорғайтын бас сүйегінде).
прибор панелі
Монокок бүкіл автомобильдің орталық бөлігі болғаны сияқты, кабина да монококтың орталығы болып табылады. Әрине, бұл да жүргізуші көлікті басқаратын жер. Демек, кабинада үш нәрсе бар:
- орындық,
- руль дөңгелегі,
- педальдар.
Бұл элементтің тағы бір маңызды ерекшелігі - тығыздық. Үстіңгі жағында кабинаның ені 52 см - жүргізушінің қолының астына қонуға жеткілікті. Дегенмен, ол неғұрлым төмен болса, соғұрлым тар болады. Аяқ биіктігінде кабинаның ені небәрі 32 см.
Неліктен мұндай жоба?
Екі өте маңызды себеп бойынша. Ең алдымен, тар кабина жүргізушіге әлдеқайда қауіпсіздік пен шамадан тыс жүктемелерден қорғауды қамтамасыз етеді. Екіншіден, бұл автомобильді аэродинамикалық етеді және салмақты жақсырақ бөледі.
Соңында, F1 көлігі іс жүзінде басқаруға бейім екенін қосу керек. Жүргізуші еңіске отырады, аяғы жамбасқа қарағанда жоғары.
Руль дөңгелегі
Егер сіз Формула 1 рульінің стандартты көліктің рульінен көп айырмашылығы жоқ деп ойласаңыз, қателесесіз. Бұл тек пішін туралы ғана емес, сонымен қатар функция түймелері және басқа да маңызды нәрселер туралы.
Ең алдымен, дизайнерлер белгілі бір жүргізуші үшін рульді жеке жасайды. Олар оның түйілген қолдарынан гипс алады, содан кейін осы негізде және ралли жүргізушісінің ұсыныстарын ескере отырып, олар соңғы өнімді дайындайды.
Сыртқы көріністе автомобильдің руль дөңгелегі ұшақтың бақылау тақтасының біршама жеңілдетілген нұсқасына ұқсайды. Себебі, онда жүргізуші көліктің әртүрлі функцияларын басқару үшін пайдаланатын көптеген түймелер мен тұтқалар бар. Сонымен қатар, оның орталық бөлігінде жарықдиодты дисплей бар, ал бүйірлерінде тұтқалар бар, олар, әрине, жоқ болуы мүмкін емес.
Бір қызығы, рульдің артқы жағы да жұмыс істейді. Көбінесе ілініс пен қалақша ауыстырғыштары осында орналастырылады, бірақ кейбір драйверлер бұл орынды қосымша функция түймелері үшін де пайдаланады.
галло
Бұл Формула 1-дегі салыстырмалы түрде жаңа өнертабыс, өйткені ол тек 2018 жылы пайда болды. Не болды? Halo жүйесі апат кезінде жүргізушінің басын қорғауға жауап береді. Оның салмағы шамамен 7 кг және екі бөліктен тұрады:
- шабандоздың басын қоршап тұрған титан жақтау;
- бүкіл құрылымды қолдайтын қосымша деталь.
Сипаттама әсерлі болмаса да, Halo шын мәнінде өте сенімді. Ол 12 тоннаға дейін қысымға төтеп бере алады. Көрнекілік үшін бұл бір жарым автобус үшін бірдей салмақ (түріне байланысты).
Формула 1 автомобильдері - жүргізу элементтері
Сіз автомобильдің негізгі құрылыс блоктарын білесіз. Енді жұмыс компоненттерінің тақырыбын зерттеу уақыты келді, атап айтқанда:
- кулондар,
- шиналар
- тежегіштер.
Олардың әрқайсысын жеке қарастырайық.
Суспензия кронштейні
Формула 1 автокөлігінде суспензия талаптары кәдімгі жолдардағы көліктерге қарағанда біршама ерекшеленеді. Біріншіден, ол жүргізу ыңғайлылығын қамтамасыз етуге арналмаған. Оның орнына, ол істеу керек:
- машина болжамды болды
- шиналардың жұмысы орынды болды,
- аэродинамика жоғары деңгейде болды (аэродинамика туралы мақалада кейінірек айтатын боламыз).
Сонымен қатар, төзімділік F1 суспензиясының маңызды ерекшелігі болып табылады. Бұл қозғалыс кезінде олар еңсеру керек үлкен күштерге ұшырайтындығына байланысты.
Суспензия компоненттерінің үш негізгі түрі бар:
- ішкі (соның ішінде серіппелер, амортизаторлар, тұрақтандырғыштар);
- сыртқы (соның ішінде осьтер, мойынтіректер, доңғалақ тіректері);
- аэродинамикалық (рокер қолдары мен рульдік механизмдер) - олар алдыңғылардан аздап ерекшеленеді, өйткені механикалық функциядан басқа олар қысым жасайды.
Негізінен, суспензияны өндіру үшін екі материал пайдаланылады: ішкі компоненттер үшін металл және сыртқы компоненттер үшін көміртекті талшық. Осылайша дизайнерлер әр нәрсенің беріктігін арттырады.
F1-де тоқтата тұру өте қиын тақырып, себебі сыну қаупі жоғары болғандықтан, ол FIA қатаң стандарттарына сай болуы керек. Дегенмен, біз бұл жерде оларға егжей-тегжейлі тоқталмаймыз.
Шины
Біз Формула 1 жарысындағы ең қарапайым мәселелердің біріне келдік - шиналар. Бұл ең маңызды мәселелерге ғана тоқталсақ та, өте кең тақырып.
Мысалы, 2020 жылғы маусымды алайық. Ұйымдастырушылар шинаның 5 түрі құрғақ, ал 2 түрі дымқыл жолдар үшін болды. Айырмашылық неде? Құрғақ жол шиналарындағы протекторлар жоқ (олардың басқа атауы - тайғақ). Қоспаға байланысты өндіруші оларды C1 (ең қиын) бастап C5 (ең жұмсақ) аралығындағы белгілермен белгілейді.
Кейінірек ресми шина жеткізушісі Pirelli 5 қосылыстардың қол жетімді пулынан 3 түрін таңдайды, олар жарыс кезінде командаларға қолжетімді болады. Оларды келесі түстермен белгілейді:
- қызыл (жұмсақ),
- сары (орташа),
- ақ (қатты).
Қоспа жұмсақ болған сайын адгезиясы жақсы болатыны физикадан белгілі. Бұл әсіресе бұрылыс кезінде өте маңызды, себебі ол жүргізушіге жылдамырақ қозғалуға мүмкіндік береді. Екінші жағынан, қаттырақ шинаның артықшылығы - беріктік, яғни автомобиль қорапқа тез түсудің қажеті жоқ.
Ылғал шиналар туралы айтатын болсақ, қол жетімді шинаның екі түрі, ең алдымен, олардың дренаждық сыйымдылығымен ерекшеленеді. Олардың түстері бар:
- жасыл (жеңіл жаңбырмен) - 30 км / сағ жылдамдықта 300 л / с дейін тұтыну;
- көк (қатты жаңбыр үшін) – 65 км/сағ жылдамдықта 300 л/с дейін тұтыну.
Сондай-ақ шиналарды пайдаланудың белгілі бір талаптары бар. Егер, мысалы, жүргізуші үшінші іріктеу кезеңіне (Q3) өтсе, ол алдыңғы раундтағы (Q2) ең жақсы уақытпен шиналарда бастауы керек. Тағы бір талап - әр команда жарысқа кемінде 2 шина қоспасын қолдануы керек.
Дегенмен, бұл шарттар тек құрғақ жол шиналары үшін қолданылады. Жаңбыр жауған кезде олар жұмыс істемейді.
Тежегіштер
Күрделі жылдамдықта қажетті күш мөлшері бар тежеу жүйелері де қажет. Ол қаншалықты үлкен? Тежеу педальын басу 5G-ге дейін шамадан тыс жүктемені тудыратыны сонша.
Сонымен қатар, автомобильдерде көміртекті тежегіш дискілер қолданылады, бұл дәстүрлі автомобильдерден тағы бір айырмашылық. Бұл материалдан жасалған дискілер әлдеқайда аз төзімді (шамамен 800 км үшін жеткілікті), сонымен қатар жеңіл (салмағы шамамен 1,2 кг).
Олардың қосымша, бірақ кем емес маңызды ерекшелігі - 1400 желдету саңылаулары, олар сыни температураны алып тастайтындықтан қажет. Дөңгелектермен тежеу кезінде олар 1000 ° C дейін жетуі мүмкін.
Формула 1 - қозғалтқыш және оның сипаттамалары
Жолбарыстар ең жақсы көретін Формула 1 қозғалтқышының уақыты келді, оның неден тұратынын және қалай жұмыс істейтінін көрейік.
Міне, бірнеше жыл бойы автомобильдер 6 литрлік V1,6 гибридті турбо қозғалтқыштарымен жұмыс істейді. Олар бірнеше негізгі бөліктерден тұрады:
- ішкі жану қозғалтқышы,
- екі электр қозғалтқышы (MGU-K және MGU-X),
- турбокомпрессорлар,
- батарея.
Формула 1-де қанша жылқы бар?
Ауыстыру аз, бірақ бұған алданбаңыз. Жетек шамамен 1000 ат күші жетеді. Турбокомпрессорлы ішкі жану қозғалтқышы 700 а.к., қосымша 300 а.к. шығарады. екі электр жүйесі арқылы жасалады.
Мұның бәрі монококтың дәл артында орналасқан және жетектің айқын рөлінен басқа, конструктивті бөлік болып табылады. Механика қозғалтқышқа артқы суспензияны, дөңгелектерді және беріліс қорабын бекітеді деген мағынада.
Қуат блогы онсыз жасай алмайтын соңғы маңызды элемент - радиаторлар. Көлікте олардың үшеуі бар: екі үлкені бүйірлерде және біреуі кішірек жүргізушінің артында.
Жану
Формула 1 қозғалтқышының көлемі көзге көрінбейтін болса да, отын шығыны мүлдем басқа мәселе. Бұл күндері автомобильдер шамамен 40 л/100 км жанады. Қарапайым адам үшін бұл көрсеткіш үлкен болып көрінеді, бірақ тарихи нәтижелермен салыстырғанда бұл өте қарапайым. Алғашқы Формула 1 көліктері тіпті 190 л / 100 км жұмсады!
Бұл ұят нәтиженің төмендеуі ішінара технологияның дамуына байланысты болса, ішінара шектеулерге байланысты.
FIA ережелерінде F1 көлігі бір жарыста ең көбі 145 литр жанармай тұтына алады. Тағы бір қызығы, 2020 жылдан бастап әр вагонда жанармай мөлшерін бақылайтын екі шығын өлшегіш болады.
Ferrari ішінара үлес қосты. Бұл команданың Формула 1 сұр аймақтарды пайдаланғаны және осылайша шектеулерді айналып өткені хабарланды.
Ақыр соңында, біз жанармай багын айтамыз, өйткені ол стандарттыдан ерекшеленеді. Қайсысы? Ең алдымен, материал. Өндіруші танкті әскери өнеркәсіп үшін жасап жатқандай жасайды. Бұл тағы бір қауіпсіздік факторы, өйткені ағып кету азаяды.
беріліс қорабы
Жетек тақырыбы беріліс қорабымен тығыз байланысты. Оның технологиясы F1 гибридті қозғалтқыштарды қолдана бастаған кезде өзгерді.
Оған не тән?
Бұл 8 жылдамдықты, жартылай автоматты және дәйекті. Сонымен қатар, ол әлемдегі дамудың ең жоғары деңгейіне ие. Жүргізуші берілістерді миллисекундта ауыстырады! Салыстыру үшін, ең жылдам қарапайым автокөлік иелері үшін бірдей операция кем дегенде бірнеше секундты алады.
Егер сіз осы тақырыпта болсаңыз, сіз автомобильдерде кері беріліс жоқ деген сөзді естіген шығарсыз. Бұл шындық?
Жоқ.
Әрбір F1 жетегінде кері беріліс бар. Оның үстіне FIA ережелеріне сәйкес оның қатысуы қажет.
Формула 1 - g-күштері және аэродинамика
Біз тежегіштердің шамадан тыс жүктелуін жоғарыда айттық, бірақ аэродинамика тақырыбы дамыған сайын оларға қайта ораламыз.
Басынан бастап жағдайды аздап ашатын басты мәселе - бұл автокөлік құрастыру принципі. Бүкіл құрылым төңкерілген ұшақ қанаты сияқты жұмыс істейді. Автокөлікті көтерудің орнына барлық құрылыс блоктары төмен түсіру күшін тудырады деген мағынада. Сонымен қатар, олар, әрине, қозғалыс кезінде ауаның кедергісін азайтады.
Төменгі күш - бұл жарыста өте маңызды параметр, өйткені ол аэродинамикалық тартымдылықты қамтамасыз етеді, бұл бұрылыстарды жеңілдетеді. Ол неғұрлым үлкен болса, жүргізуші бұрылыстан соғұрлым жылдам өтеді.
Ал аэродинамикалық күш қай кезде артады? Жылдамдық артқанда.
Тәжірибеде, егер сіз жанармаймен жүрсеңіз, абайлап, дроссельді басқаннан гөрі бұрышты айналып өту сізге оңайырақ болады. Бұл түсініксіз болып көрінеді, бірақ көп жағдайда солай. Максималды жылдамдықта төмен түсіру күші 2,5 тоннаға жетеді, бұл бұрылыс кезінде сырғанау және басқа тосын жағдайларды айтарлықтай азайтады.
Екінші жағынан, автомобильдің аэродинамикасының минусы бар - жеке элементтер кедергі жасайды, ол баяулайды (әсіресе жолдың тікелей учаскелерінде).
Негізгі аэродинамикалық дизайн элементтері
Дизайнерлер барлық F1 көлігін негізгі аэродинамикаға сәйкес ұстау үшін көп жұмыс істегенімен, кейбір дизайн элементтері тек төмен түсіру үшін ғана бар. Бұл туралы:
- алдыңғы қанат - бұл ауа ағынымен байланыста бірінші, сондықтан ең бастысы. Бүкіл тұжырымдама одан басталады, өйткені ол барлық қарсылықты машинаның қалған бөліктері арасында ұйымдастырады және бөледі;
- бүйірлік элементтер - олар ең қиын жұмысты орындайды, өйткені олар алдыңғы дөңгелектерден хаотикалық ауаны жинап, ұйымдастырады. Содан кейін оларды салқындату саңылауларына және машинаның артқы жағына жібереді;
- Артқы қанат - бұрынғы элементтерден ауа ағындарын жинайды және оларды артқы осьте түсіру күшін жасау үшін пайдаланады. Сонымен қатар (DRS жүйесінің арқасында) ол түзу учаскелердегі кедергіні азайтады;
- еден және диффузор - автомобиль астында ағып жатқан ауаның көмегімен қысым жасайтындай етіп жасалған.
Техникалық ойды дамыту және шамадан тыс жүктеме
Барған сайын жақсартылған аэродинамика көліктің өнімділігін арттырып қана қоймайды, сонымен қатар жүргізушінің күйзелісін де арттырады. Көлік бұрышқа неғұрлым тез бұрылса, соғұрлым оған әсер ететін күш соғұрлым көп болатынын білу үшін физиканың маманы болудың қажеті жоқ.
Көлікте отырған адам да солай.
Ең тік иілісі бар жолдарда G-күштері 6G-ге жетеді. Бұл көп? Елестетіп көріңізші, егер біреу сіздің басыңызды 50 кг күшпен басса, мойын бұлшықеттері мұны жеңе алады. Бәйгешілер осымен бетпе-бет келеді.
Көріп отырғаныңыздай, шамадан тыс жүктемені жеңіл қабылдауға болмайды.
Өзгерістер келе жатыр ма?
Алдағы жылдары автомобиль аэродинамикасында төңкеріс болатынын көрсететін көптеген белгілер бар. 2022 жылдан бастап F1 жолдарында қысымның орнына сору әсерін қолданатын жаңа технология пайда болады. Бұл жұмыс істесе, жақсартылған аэродинамикалық дизайн енді қажет емес және көліктердің сыртқы түрі күрт өзгереді.
Бірақ шынымен солай бола ма? Уақыт көрсетеді.
Формула 1 салмағы қанша?
Сіз автомобильдің барлық маңызды бөліктерін білесіз және олардың салмағының қаншалықты екенін білгіңіз келетін шығар. Соңғы ережелерге сәйкес, көлік құралының ең аз рұқсат етілген салмағы 752 кг (жүргізушіні қосқанда).
Формула 1 - техникалық деректер, яғни қорытынды
Ең маңызды техникалық деректерді таңдаудан гөрі F1 автокөлігі туралы мақаланы қорытындылаудың жақсы жолы бар ма? Ақыр соңында, олар машинаның не істей алатынын түсіндіреді.
F1 көлігі туралы білуіңіз керек нәрсенің бәрі:
- қозғалтқыш - турбокомпрессорлы V6 гибридті;
- сыйымдылығы - 1,6 л;
- қозғалтқыш қуаты - шамамен. 1000 а.к.;
- 100 км / сағ дейін жеделдету - шамамен 1,7 с;
- максималды жылдамдық - бұл байланысты.
Неліктен «бұл жағдайға байланысты»?
Өйткені соңғы параметр жағдайында бізде Формула 1 қол жеткізген екі нәтиже бар.Біріншісінде максималды жылдамдық 378 км/сағ болды.Бұл рекордты 2016 жылы түзу сызықта Валтери Боттас орнатқан болатын.
Сонымен қатар тағы бір сынақ болды, онда ван дер Мерве басқарған көлік 400 км/сағ шлагбаумды бұзды.Өкінішке орай, рекорд танылмады, өйткені ол екі ыстықта (желге қарсы және желге қарсы) орындалмады.
Біз мақаланы автокөлік құны бойынша қорытындылаймыз, өйткені бұл да қызықты қызығушылық. Заманауи автомобиль өнеркәсібінің кереметі (жеке бөлшектер бойынша) 13 миллион доллардан сәл асады. Дегенмен, бұл технологияны әзірлеуге кететін шығындарды есептемегенде баға екенін есте сақтаңыз, ал инновациялар соған лайық.
Зерттеуге жұмсалған қаржы миллиардтаған долларға жетеді.
Формула 1 көліктерін өз бетіңізше көріңіз
Көлік руліне отырып, оның күшін сезінудің қандай екенін сезінгіңіз келе ме? Енді сіз мұны істей аласыз!
Сізге F1 жүргізушісі болуға мүмкіндік беретін ұсынысымызды қараңыз:
https://go-racing.pl/jazda/361-zostan-kierowca-formuly-f1-szwecja.html
