Формула 1 болиди - се што треба да знаете за нив
содржина
Формула 1 болидите се физички олицетворение на најновите достигнувања во автомобилската индустрија. Гледањето на трките само по себе ја дава вистинската доза на возбуда, но вистинските фанови знаат дека најважните работи се случуваат надвор од патеката. Иновации, тестирања, инженерска борба за да го направат автомобилот побрз дури и 1 km/h.
Сето ова значи дека трките се само мал дел од она што е Формула 1.
И ти? Дали некогаш сте се запрашале како се гради Формула 1 болид? Кои се неговите карактеристики и зошто постигнува таква огромна брзина? Ако е така, тогаш сте дошле на вистинското место.
Ќе дознаете за сè од статијата.
Формула 1 болид - основни структурни елементи
Формула 1 е изградена околу неколку клучни елементи. Ајде да го разгледаме секој од нив одделно.
Монокок и шасија
Дизајнерите на автомобилот ги вклопија сите елементи на неговиот главен дел - шасијата, чиј централен елемент е таканаречениот монокок. Ако болидот на Формула 1 имаше срце, тоа ќе беше тука.
Монококот тежи приближно 35 килограми и ја извршува една од најважните задачи - да го заштити здравјето и животот на возачот. Затоа, дизајнерите вложуваат максимални напори да издржат дури и критични судири.
Исто така, во оваа област на автомобилот има резервоар за гориво и батерија.
Сепак, монококот е во срцето на автомобилот поради друга причина. Таму дизајнерите ги собираат основните елементи на автомобилот, како што се:
- погонска единица,
- менувачи,
- стандардни зони за мелење,
- предна суспензија).
Сега да преминеме на главните прашања: од што се состои монокок? Како работи?
Основата е алуминиумска рамка, т.е. мрежа, во форма малку поинаква од саќето. Дизајнерите потоа ја обложуваат оваа рамка со најмалку 60 слоеви флексибилни јаглеродни влакна.
Ова е само почеток на работата, бидејќи потоа монококот поминува низ ламиниране (600 пати!), вшмукување на воздух во вакуум (30 пати) и финално стврднување во специјална рерна - автоклав (10 пати).
Покрај тоа, дизајнерите посветуваат големо внимание на страничните зони на стуткање. На овие места болидот на Формула 1 е особено ранлив на судири и разни несреќи и затоа бара дополнителна заштита. Сè уште е на монокок ниво и има дополнителен слој од јаглеродни влакна и најлон од 6 мм.
Вториот материјал може да се најде и во панцирот. Има својства на апсорпција на кинетичка сила, па затоа е одличен и за Формула 1. Го има и на други места во болидот (на пример, во потпирачот за глава што ја штити главата на возачот).
табла
Исто како што монококот е централен дел на целиот автомобил, кокпитот е центар на монококот. Секако, ова е и местото од каде што возачот го вози возилото. Оттука, има три работи во пилотската кабина:
- фотелја,
- волан,
- педали.
Друга важна карактеристика на овој елемент е затегнатоста. На врвот, кабината е широка 52 cm - доволно за да ја собере под прегратките на возачот. Сепак, колку е пониско, толку е потесно. На висина на ногата, пилотската кабина е широка само 32 см.
Зошто таков проект?
Од две многу важни причини. Пред сè, тесната кабина му обезбедува на возачот многу поголема безбедност и заштита од преоптоварување. Второ, го прави автомобилот поаеродинамичен и подобро ја распределува тежината.
Конечно, треба да се додаде дека Ф1 болидот е практично склон кон управување. Возачот седи на нагорнина со стапалата повисоки од колковите.
Волан
Ако мислите дека воланот на Формула 1 не се разликува многу од воланот на стандарден болид, се лажете. Не се работи само за формата, туку и за функциските копчиња и други важни работи.
Пред сè, дизајнерите креираат волан поединечно за одреден возач. Тие земаат гипс од неговите стиснати раце, а потоа врз основа на тоа и земајќи ги предвид предлозите на рели возачот го подготвуваат финалниот производ.
По изглед, воланот на автомобилот наликува на малку поедноставена верзија на контролната табла на авионот. Тоа е затоа што има многу копчиња и копчиња кои возачот ги користи за да контролира различни функции на автомобилот. Дополнително, во неговиот централен дел има LED дисплеј, а од страните има рачки кои секако не би можеле да изостанат.
Интересно е што и задниот дел на воланот е функционален. Најчесто тука се поставуваат менувачите на куплунгот и лопатката, но некои возачи го користат овој простор и за дополнителни функционални копчиња.
ореол
Ова е релативно нов изум во Формула 1 бидејќи се појави дури во 2018 година. Што? Системот Halo е одговорен за заштита на главата на возачот во несреќа. Тежи приближно 7 кг и се состои од два дела:
- титаниумска рамка што ја опкружува главата на возачот;
- дополнителен детал кој ја поддржува целата структура.
Иако описот не е импресивен, Halo е всушност исклучително сигурен. Може да издржи притисок до 12 тони. За илустрација, ова е иста тежина за еден и пол автобус (во зависност од типот).
Формула 1 автомобили - Возечки елементи
Веќе ги знаете основните градежни блокови на автомобилот. Сега е време да се истражи темата за работните компоненти, имено:
- приврзоци,
- гуми
- сопирачки.
Ајде да го разгледаме секој од нив одделно.
Држач за суспензија
Во Формула 1 болид, барањата за суспензија се малку поинакви од оние на болидите на нормални патишта. Како прво, тој не е дизајниран да обезбеди удобност при возењето. Наместо тоа, треба да се направи:
- автомобилот беше предвидлив
- работата на гумите беше соодветна,
- аеродинамиката беше врвна (за аеродинамиката ќе зборуваме подоцна во статијата).
Покрај тоа, издржливоста е важна карактеристика на F1 суспензијата. Ова се должи на фактот дека за време на движењето тие се изложени на огромни сили кои треба да ги надминат.
Постојат три главни типа на компоненти за суспензија:
- внатрешни (вклучувајќи пружини, амортизери, стабилизатори);
- надворешни (вклучувајќи оски, лежишта, потпирачи за тркала);
- аеродинамичен (рокерски краци и опрема за управување) - тие се малку различни од претходните, бидејќи покрај механичката функција создаваат притисок.
Во основа, два материјали се користат за производство на суспензијата: метал за внатрешните компоненти и јаглеродни влакна за надворешните компоненти. На овој начин дизајнерите ја зголемуваат издржливоста на сè.
Суспензијата во Ф1 е прилично незгодна тема, бидејќи поради големиот ризик од кинење, мора да ги исполнува строгите стандарди на ФИА. Сепак, овде нема да се задржуваме подетално на нив.
Гуми
Дојдовме до еден од наједноставните проблеми во трките во Формула 1 - гумите. Ова е прилично широка тема, дури и ако се фокусираме само на најважните прашања.
Земете ја, на пример, сезоната 2020 година. Организаторите имаа 5 типа гуми за суви и 2 за влажни патеки. Што е разликата? Па, гумите за сува патека немаат шари (другото име им е slicks). Во зависност од смесата, производителот ги означува со симболи од C1 (најтешко) до C5 (најмек).
Подоцна, официјалниот добавувач на гуми Пирели ќе избере 5 типа од расположливиот базен од 3 смеси, кои ќе им бидат достапни на тимовите за време на трката. Ги означува со следните бои:
- црвено (меко),
- жолта (средна),
- бело (тврдо).
Од физиката е познато дека колку е помека смесата, толку е подобра адхезијата. Ова е особено важно при свиоци бидејќи му овозможува на возачот да се движи побрзо. Од друга страна, придобивката од поцврстата гума е издржливоста, што значи дека автомобилот не мора толку брзо да се спушта во кутијата.
Кога станува збор за влажни гуми, двата типа на достапни гуми се разликуваат првенствено во нивниот капацитет за одводнување. Имаат бои:
- зелена (со слаб дожд) - потрошувачка до 30 l / s при 300 km / h;
- сина (за силен дожд) – потрошувачка до 65 l/s при 300 km/h.
Исто така, постојат одредени барања за употреба на гуми. Ако, на пример, возачот се пласира во третото квалификациско коло (Q3), тој мора да стартува со гумите со најдобро време во претходната рунда (Q2). Друг услов е секој тим да користи најмалку 2 соединенија на гуми по трка.
Сепак, овие услови важат само за пневматиците за суви патеки. Тие не работат кога врне.
Кочници
При огромни брзини, потребни се и системи за сопирање со соодветна количина на сила. Колку е голем? Толку многу што притискањето на педалата на сопирачката предизвикува преоптоварување до 5G.
Покрај тоа, автомобилите користат дискови за сопирачки од јаглерод, што е уште една разлика од традиционалните автомобили. Дисковите направени од овој материјал се многу помалку издржливи (доволно за околу 800 km), но и полесни (тежина околу 1,2 kg).
Нивната дополнителна, но не помалку важна карактеристика се 1400 отвори за вентилација, кои се неопходни бидејќи ги отстрануваат критичните температури. Кога се сопираат од тркалата, тие можат да достигнат до 1000 ° C.
Формула 1 - мотор и неговите карактеристики
Време е за она што тигрите најмногу го сакаат, моторот на Формула 1. Да видиме од што се состои и како функционира.
Па, веќе неколку години автомобилите се придвижуваат од 6-литарски V1,6 хибридни турбо мотори. Тие се состојат од неколку главни делови:
- мотор со внатрешно согорување,
- два електрични мотори (MGU-K и MGU-X),
- турбо полначи,
- батерија.
Колку коњи има Формула 1?
Поместувањето е мало, но немојте да ве залажува тоа. Погонот постигнува моќност од околу 1000 КС. Турбо моторот со согорување произведува 700 КС, со дополнителни 300 КС. генерирани од два електрични системи.
Сето ова се наоѓа веднаш зад монококот и, покрај очигледната улога на погонот, е и конструктивен дел. Во смисла дека механичарите ги прикачуваат задната суспензија, тркалата и менувачот на моторот.
Последниот важен елемент без кој енергетската единица не можеше да направи се радијаторите. Во автомобилот има три од нив: две големи на страните и еден помал веднаш зад возачот.
Горење
Иако големината на Формула 1 моторот е ненаметлива, потрошувачката на гориво е сосема друга работа. Деновиве автомобилите согоруваат околу 40 l/100 km. За лаик оваа бројка изгледа огромна, но во споредба со историските резултати е прилично скромна. Првите Формула 1 болиди потрошиле дури 190 l / 100 km!
Намалувањето на овој срамен резултат делумно се должи на развојот на технологијата, а делумно на ограничувањата.
Правилата на ФИА велат дека Ф1 болид може да потроши најмногу 145 литри гориво на една трка. Дополнителен куриозитет е фактот што од 2020 година секој автомобил ќе има по два мерачи на проток кои ќе ја следат количината на гориво.
Ферари придонесе делумно. Се известува дека Формула 1 на овој тим користела сиви зони и со тоа ги заобиколила ограничувањата.
За крај ќе го споменеме резервоарот за гориво, бидејќи се разликува од стандардниот. Кои? Пред сè, материјалот. Производителот го прави тенкот како да го прави за воената индустрија. Ова е уште еден безбедносен фактор бидејќи протекувањето е сведено на минимум.
Преносливост
Темата за возење е тесно поврзана со менувачот. Неговата технологија се промени во исто време кога Ф1 почна да користи хибридни мотори.
Што е типично за него?
Ова е 8-брзински, полуавтоматски и секвенцијален. Покрај тоа, има највисоко ниво на развој во светот. Возачот менува брзини во милисекунди! За споредба, истата операција трае барем неколку секунди за најбрзите обични сопственици на автомобили.
Ако сте на оваа тема, сигурно сте ја слушнале изреката дека во автомобилите нема брзина за рикверц. Ова е вистина?
Не.
Секој F1 погон има брзина во рикверц. Покрај тоа, неговото присуство е потребно во согласност со правилата на ФИА.
Формула 1 - g-сили и аеродинамика
Веќе ги спомнавме преоптоварувањата на сопирачките, но ќе се навратиме на нив додека се развива темата за аеродинамиката.
Главното прашање кое уште од самиот почеток малку ќе ја разубави ситуацијата е принципот на склопување на автомобилот. Па, целата структура функционира како превртено авионско крило. Во смисла дека наместо да се подигне автомобилот, сите градежни блокови создаваат надолна сила. Покрај тоа, тие, се разбира, го минимизираат отпорот на воздухот за време на движењето.
Downforce е многу важен параметар во трките бидејќи обезбедува таканаречена аеродинамична влечна сила, што го олеснува возењето во кривина. Колку е поголем, толку побрзо возачот ќе ја помине кривината.
А кога се зголемува аеродинамичниот потисок? Кога брзината се зголемува.
Во пракса, ако возите на плин, полесно ќе го заобиколите свиокот отколку да внимавате и гаснете. Изгледа контраинтуитивно, но во повеќето случаи е така. При максимална брзина, надолната сила достигнува 2,5 тони, што значително го намалува ризикот од лизгање и други изненадувања при свиоци.
Од друга страна, аеродинамиката на болидот има негативна страна - поединечните елементи создаваат отпор, кој забавува (особено на прави делови од патеката).
Клучни аеродинамички елементи на дизајнот
Додека дизајнерите работат напорно за да го одржат целиот Ф1 болид во согласност со основната аеродинамика, некои дизајнерски елементи постојат само за да создадат надолна сила. Тоа е за:
- предното крило - тоа е прво во контакт со протокот на воздух, па затоа е најважно. Целиот концепт започнува со него, бидејќи тој го организира и дистрибуира целиот отпор меѓу останатиот дел од машината;
- странични елементи - ја вршат најтешката работа, бидејќи собираат и организираат хаотичен воздух од предните тркала. Потоа ги испраќаат до влезовите за ладење и во задниот дел на автомобилот;
- Задно крило - ги собира воздушните млазници од претходните елементи и ги користи за да создаде надолна сила на задната оска. Покрај тоа (благодарение на системот DRS) го намалува отпорот на прави делови;
- под и дифузер - дизајнирани на таков начин што создаваат притисок со помош на воздухот што тече под автомобилот.
Развој на техничка мисла и преоптоварување
Сè подобрената аеродинамика не само што ги зголемува перформансите на возилото, туку и стресот на возачот. Не треба да сте експерт за физика за да знаете дека колку побрзо автомобилот се врти во кривина, толку е поголема силата што делува на него.
Исто е и со личноста што седи во кола.
На патеките со најстрмните свиоци, Г-силите достигнуваат 6G. Многу е? Замислете некој да ви ја притисне главата со сила од 50 килограми, а вашите мускули на вратот мора да се справат со тоа. Ова е она со што се соочуваат тркачите.
Како што можете да видите, преоптоварувањето не може да се земе лесно.
Доаѓа промена?
Има многу знаци дека во наредните години ќе се случи револуција во автомобилската аеродинамика. Од 2022 година на патеките во Ф1 ќе се појави нова технологија со ефект на вшмукување наместо притисок. Ако тоа функционира, подобрениот аеродинамичен дизајн повеќе не е потребен и изгледот на возилата драстично ќе се промени.
Но, дали навистина ќе биде така? Времето ќе покаже.
Колку тежи Формула 1?
Веќе ги знаете сите најважни делови од автомобилот и веројатно сакате да знаете колку тежат заедно. Според најновите прописи, минималната дозволена тежина на возилото е 752 кг (вклучувајќи го и возачот).
Формула 1 - технички податоци, односно резиме
Дали има подобар начин да се сумира написот за болидот на Ф1 од изборот на најважните технички податоци? На крајот јасно кажуваат за што е способна машината.
Еве се што треба да знаете за Ф1 болид:
- мотор - V6 хибрид со турбо полнач;
- капацитет - 1,6 l;
- моќност на моторот - прибл. 1000 КС;
- забрзување до 100 km / h - околу 1,7 s;
- максимална брзина - зависи.
Зошто „зависи од околностите“?
Бидејќи во случајот со последниот параметар имаме два резултати, кои ги постигна Формула 1. Максималната брзина во првиот беше 378 км/ч.Овој рекорд е поставен во 2016 година на права линија од Валтери Ботас.
Но, имаше и уште еден тест во кој автомобилот, управуван од ван дер Мерве, ја проби бариерата од 400 km/h.За жал, рекордот не беше препознаен бидејќи не беше постигнат на две жештини (наспроти ветерот и против ветерот).
Ние ја сумираме статијата по цена на автомобилот, бидејќи ова е исто така интересна љубопитност. Чудото на модерната автомобилска индустрија (во однос на поединечните делови) чини нешто повеќе од 13 милиони долари. Сепак, имајте на ум дека ова е цената без трошоците за развој на технологијата и најмногу вреди иновацијата.
Износот потрошен за истражување достигнува многу милијарди долари.
Искусете ги болидите во Формула 1 сами
Дали сакате да искусите како е да седите на воланот на автомобилот и да ја почувствувате неговата моќ? Сега можете да го направите тоа!
Проверете ја нашата понуда која ќе ви овозможи да станете возач во Ф1:
https://go-racing.pl/jazda/361-zostan-kierowca-formuly-f1-szwecja.html
