Формула-1
Як створюють боліди Формули-1?
Побувай за лаштунками та дізнайся секрети створення болідів Формули-1 — від схеми на екрані комп'ютера до гоночної траси — разом з технічним директором AlphaTauri Джеймсом Кеєм.
Джеймс Кей проведе для нас спеціальну екскурсію заводом Scuderia AlphaTauri й розповість, як боліди Формули-1 проходять шлях від екрана комп'ютера до гоночної траси. Дивись відео нижче:
Mechanics Work On The RB16
© Vladimir Rys
У чому Формула-1 не має конкурентів, так це в галузі розробок. У безперервному циклі від проєктування до виготовлення залучена команда Формули-1, що складається з сотень людей (450 у підрозділі AlphaTauri у Фаенці і ще більше майже в усіх інших) і цілий рік працює над удосконаленням болідів. Знаряддям удосконалення служить завод, хоча називати його «заводом» не цілком справедливо. Це справжня машина, створена з єдиною метою: безперервне покращення болідів.
Проєктування
Цикл стартує, як і належить, з проєктування — проте за цим словом криється безліч процесів, розділених між сотнями працівників технічного відділу. Проєктування починається з визначення перших принципів: рішення, які приймаються старшими співробітниками, що визначають основи, відповідно до яких буде створено новий болід.
Яка підвіска буде використана? Якою довжиною буде колісна база? Звідси розходяться кілька шляхів: кілька команд працюють над підвіскою, гідравлікою, коробкою та іншими системами. Команди-всередині-команд проводять випробування (віртуальні та реальні) розроблених конструкцій, що проходять цикли удосконалення, доки не будуть затверджені. Тим часом інші конструктори працюють над інтеграцією та компонуванням різних елементів. Все це упаковується в монокок, створений підрозділом аеродинаміки. Загалом його властивості та зовнішній вигляд залежать від створеної раніше «начинки» боліду.
Автоматизоване проєктування та виробництво
Дизайн боліду F1
© GramaFilm/RBMH
Хоча чимало ексцентричних особистостей (зазвичай великих босів) вважають за краще використовувати механічний олівець і креслярську дошку, майже всі роботи з проєктування ведуться в системах автоматизованого проєктування (CAD). Щойно створені в CAD моделі затверджені, креслення можуть бути перетворені на інструкції системи автоматизованого виробництва (CAM) для розкрійних та фрезерувальних верстатів.
Якщо команда Формули-1 може використовувати готову деталь, вона так і зробить, але здебільшого це неможливо. У гонках все засноване на індивідуальному підході, і особливої цінності набувають легкі високоміцні деталі, що практично не зустрічаються у зовнішньому світі. Тому токарні верстати з ЧПУ та обробні центри у виробничих цехах працюють без зупинки.
Кожна команда у Формулі-1 працює над двома болідами, але намагається виготовити чотири-п'ять шасі, щоб спостерігати за ними протягом року. У минулому їх було ще більше — команди могли створювати до 10 болідів — але з урахуванням обмежених можливостей для випробування вважається, що чотирьох болідів достатньо для одного сезону. Втім, це число дає неправильне уявлення про масштаб виробництва. Болід Формули-1 не виїжджає на гоночну смугу в одній і тій самій конфігурації двічі, власне, він рідко не зазнає постійних змін. Нові деталі йдуть нескінченним потоком: команда постійно вдосконалює конструкцію, роблячи її компоненти легшими, міцнішими або кориснішими для аеродинаміки боліда. Нещодавно один старший конструктор підрахував, що його команда вносить близько 20 000 змін до конструкції боліда з моменту запуску в лютому і до останньої гонки у листопаді. Це означає, що у машинному залі ніколи не буває тихо.
Вуглеволокно
Carbon fibre
© GramaFilms/RBMH
Вірний товариш машинного залу — майстерня вуглецевих композитів. У Формулі-1 вуглеволокно використовується з 1970-х років для виробництва елементів корпусу та антикрила. Оптові закупівлі матеріалу почалися в 1980-х роках, коли були створені суперміцні монококи вуглеволокна (сьогодні їх називають «блоками виживання» в FIA і «бочками» всі інші). Хоча згодом вуглеволокно стали використовувати й у звичайних автомобілях і пасажирських літаках, цей матеріал, як і раніше, асоціюється з Формулою-1: поєднання легкості та високої міцності робить його ідеальним для автоспорту.
Його використання у Формулі-1 — частково творчий, а частково промисловий процес. Чимало деталей, як і раніше, виготовляється вручну перед обробкою в автоклаві — їх обов'язково піддають тепловій обробці та обробці під тиском, щоб шари смоли та вуглеволокна з'єдналися правильно. Джеймс Кей каже, що за сезон його команда створила 77 000 деталей з вуглеволоконного композиту.
Це не найефектніша сторона Формули-1, але вона допомагає перемагати в перегонах не менше, ніж гарний кваліфікаційний заїзд чи швидкий піт-стоп. Щойно тільки болід запущений, акцент у виробництві переходить на повторення.
Pierre Gasly
© Getty Images/Red Bull Content Pool
Команди постійно вдосконалюють конструкцію, і що більше вони зможуть її вдосконалити, то швидше буде болід; однак розробка в CAD/CAM марна, якщо виробничих потужностей недостатньо, щоб втілити її в реальність. Більшість змін дозволяє вдосконалити болід за годину-другу, проте для масштабних поліпшень часу може знадобитися вдесятеро більше. Наприклад, нове переднє крило (конструкція, яка може бути покращена три-чотири рази за сезон) складається із сотень деталей, і його виготовлення займає не один тиждень. Втім, команда може впоратися із завданням швидше, щоб встигнути оновити болід до початку перегонів — це дасть йому перевагу.
Контроль якості
Працівник контролю якості
© GramaFilms/RBMH
Створення швидкого боліду безглузде, якщо він не зможе доїхати до фінішної межі, тому на заводі Формули-1 приділяється підвищена увага контролю якості. Кожна деталь проходить перевірку перед тим, як зайняти своє місце у боліді або на полиці. Крім того, більшість деталей проходить таку перевірку ще й між гонками, якщо час дозволяє розібрати, а потім знову зібрати болід. Тип випробувань залежить від деталі: координатно-вимірювальні машини, точність яких сягає мікронів (мільйонна частина метра), допомагають визначити розмір деталі, а різноманітні методи неруйнівних випробувань (NDT), такі як рентгенівські промені або метод проникливих фарб, дозволяють побачити її внутрішню структуру.
Збірка
Після того, як деталі розроблені, виготовлені та пройшли випробування, починається етап, який зазвичай викликає найбільший інтерес відвідувачів: бокси. Боліди Формули-1 збираються від периметра до центру. Основою боліда служить монокок. Двигун кріпиться до задньої частини монокока, після чого до задньої частини двигуна, своєю чергою, кріпиться коробка передач. Решта встановлюється навколо цих ключових елементів.
Вперше для нового боліда цей процес займає кілька тижнів, але поступово механіки вдосконалюють його (можливо, за допомогою конструкторів, які «підганяють» свої вироби так, щоб вони краще працювали в реальному світі) настільки, що виготовлення та складання боліда стають звичною справою. Великі команди можуть дозволити собі розкіш утримувати дублювальних механіків, які приймають болід у боксах і розбирають його, даючи основній команді день-два відпочинку між перегонами. У менших командах, таких як AlphaTauri, під час перегонів болід, як правило, обслуговують ті ж механіки, які розбирають і знову збирають його на заводі.
