С десяток лет тому назад на вопрос о том, что определяет победу в автогонках, знаменитый Джеки Стюарт ответил: на 60 % это машина, еще по 20 % мастерство пилота и работа механиков в боксах. Ну а что же главное в самом автомобиле, какому агрегату должен уделить основное внимание конструктор при создании новой машины? О чем в первую очередь должен подумать менеджер, составляя ежегодный бюджет? И, наконец, какая забота становится первостепенной для пилота во время гонки шины, тормоза, число оборотов двигателя, скорость?

Чтобы ответить на эти вопросы, давайте приглядимся поближе к болидам формулы 1.

Как для строительства дома необходим фундамент, так и "формула" создается "вокруг" двигателя. Характеристики кузова, подвески, коробки передач и любой другой детали машины должны соответствовать силовому агрегату.

В сезоне 91 выбор моторов для Ф1 был как никогда разнообразен двенадцать моделей. Правда, энтузиазм, охвативший небольшие фирмы и отдельных конструкторов в связи с запретом турбонаддува, заметно поубавился. Они считали, что на смену "царству технологии" и многомиллионным затратам придут оригинальные инженерные идеи и конструкторские разработки. Однако этого не произошло. Канули в Лету, так по сути и не родившись, моторы с тремя (!) рядами цилиндров французский MGN и итальянский "Рокки", оппозитный италояпонский "Мотори Модерни-Субару", мексиканский "Глас".

Но это обычно для автоспорта революционные новинки успеха, как правило, не приносят. Гораздо чаще победу празднуют надежные, проверенные конструкции, доведенные в течение нескольких лет. Сейчас усилия моторостроителей направлены в основном на снижение массы, уменьшение размеров, повышение надежности и экономичности и получение высокого крутящего момента в нужном диапазоне оборотов. О том, насколько удачно идет эта работа, можно судить по результатам: 10-цилиндровый, Vобразный двигатель "Рено" объемом 3,5 литра и мощностью свыше 700 л. с. занимает места меньше, чем мотор "Запорожца", а масса его не превышает 140 кг. Кстати, все эти данные и мощность, и вес, и размеры, и число оборотов, и даже точный рабочий объем, как правило, не сообщаются. С каждым годом, по мере того как растет цена победы, моторостроители все менее склонны разглашать параметры и характеристики своей продукции. Что же касается экономичности, любопытно будет сравнить нынешние машины с автомобилями 10- 12 летней давности. Обладая на 200 л. с. большей мощностью, приблизительно на 30 км/ч большей скоростью и на 40 кг меньшим весом, они расходуют примерно столько же топлива.

Важнейшую роль в этом, а также в повышении надежности играет электроника. Непременным атрибутом автомобиля формулы 1 вот уже несколько лет назад стала антенна телеметрической системы. Десятки тысяч раз в секунду бортовой компьютер справляется о состоянии мотора. При появлении неполадок он принимает специально предусмотренные меры. А если устранить "нештатную ситуацию" не удается, электронный блок сообщает об этом пилоту, чтобы тот либо прекратил гонку, либо изменил стиль езды, сделав его щадящим для уязвимого места машины. Кроме того, вся информация постоянно передается на дисплей управляющего компьютера в боксах. Благодаря этому инженеры команды знают о работе машины во время гонки не меньше, чем сам пилот, и в любую минуту могут прийти ему на помощь не только советом, но и прямым вмешательством в работу мотора. В особо сложных случаях всегда есть возможность запросить через спутник центральный компьютер, расположенный в штабквартире компании часто за многие тысячи километров от места гонки.

Однако и на старуху бывает проруха. И эта "электронная цепочка" частенько рвется в самый неподходящий момент. В сезоне 1991 от компьютерных ошибок больше всех страдали лидеры. Сенна дважды с пустым баком сходил с дистанции на последнем круге, хотя приборы утверждали, что топлива достаточно. А Мэнселл, несколько раз пытавшийся заводить мотор после того, как "электронный помощник" глушил его, вообще грозился выступать без бортовой ЭВМ.

И тем не менее электроника все шире проникает в формулу 1. Последний захваченный ею плацдарм коробка передач. Еще с десяток лет назад на автомобилях Ф1 этот узел был едва ли не единственной марки механические 6-ступенчатые английские коробки "Хьюленд" считались верхом совершенства. Но недавно некоторые команды стали применять сначала шестерни собственного производства, а потом и полностью оригинальные агрегаты. Так "Эрроуз", "Тиррел", "Вильяме", "Феррари" разработали коробки передач поперечного расположения, что снижало длину автомобиля и уменьшало его момент инерции относительно вертикальной оси (важный показатель для достижения нужных характеристик управляемости).

Лучшей из них оказалась 6-ступенчатая поперечная коробка "МакЛарен-Вайсманн". Однако три года назад на "Феррари" появилась 7-ступенчатая полуавтоматическая трансмиссия с электронным управлением и кнопочным переключателем на руле. Преимущества ее очевидны: помимо сверхпонижающей седьмой передачи гонщик получил возможность постоянно держать обе руки на рулевом колесе, переключая передачи лишь легким прикосновением пальцев. В первый год новинка разочаровала 23 отказа в 32 стартах. Однако уже в следующем сезоне Ален Прост с такой коробкой был вторым в чемпионате. А в 1991 году подобной трансмиссией (снизив все же число передач до шести) оснастили машины "Вильяме". В начале сезона надежность ее оставляла желать много лучшего шесть раз заставляла она пилотов "Вильямса" прекратить борьбу. Однако к лету инженеры команды справились с капризами полуавтомата, и уже техникам "МакЛарена" пришлось догонять. Правда, в сезоне 91 им так и не удалось создать такой агрегат "маклареновская" коробка с электронным управлением на испытаниях выдерживала не более трех кругов.

Еще сложнее оказалось создать надежное электронное управление подвеской. Так называемая активная система, появившаяся в 80-е годы на "Лотосе", пока не может найти широкого применения выгоды автоматической приспособляемости к изменяемой во время гонки жесткости (в зависимости от состояния дороги, износа шин и даже развесовки по осям) полностью перечеркиваются сложностью, дороговизной и ненадежностью этой электронной системы. А вот на обычных легковых автомобилях она постепенно находит все более широкое применение.

Конструкция подвески колес на гоночном автомобиле играет исключительно важную роль. Можно иметь прекрасный во всех отношениях двигатель, но реализовать его преимущества окажется невозможным из-за того, что автомобиль просто не слушается команд водителя. Сегодня все машины Ф1 оснащаются широкими, низкопрофильными шинами. При прохождении поворотов их боковина не поворачивается, они имеют большое пятно контакта. Для таких, ныне получивших всеобщее распространение шин необходимо, чтобы при ходе колес вверхвниз их развал практически не изменялся, а в лучшем случае, чтобы колеса по отношению к плоскости дороги всегда оставались вертикальными. Следовательно, рычаги подвески должны быть максимально длинными.

На всех автомобилях пружины и амортизаторы вынесены внутрь корпуса и соединяются с колесом системой Такое решение продиктовано стремлением не возмущать поток воздуха, обтекающий кузов в зоне подвески передних или задних колес. Этот поток должен быть ламинарным, чтобы оказывать воздействие на аэродинамические элементы кузова. Возмущенный (турбулизованный) поток необходимого эффекта не даст. В свою очередь, для обеспечения нужных характеристик управляемости желательно иметь на автомобиле Ф1 упругие элементы подвески колес с прогрессивно увеличивающейся (пропорционально росту нагрузки на колесо) жесткостью подвески. Ныне оставлена идея применения пневматического упругого элемента, хотя его характеристика как раз и является прогрессивной.

Пневмобаллон в подвеске — это необходимость компрессора для подкачки, это множество трубопроводов с сочленениями, которые дают утечку воздуха. Поэтому конструкторы Ф1 сохранили приверженность пружинам, хотя поголовно стали соединять их не напрямую с рычагами подвески, а через рычажный механизм. Он позволяет и с пружинами получить прогрессивную характеристику. В зависимости от конструкции этого механизма и размещают блок пружина амортизатор горизонтально или вертикально, в нижней или верхней части кузова.

Кроме того, чтобы "настроить" автомобиль под особенности любой трассы во время гонок, испытаний или тренировок, применяются сменные комплекты амортизаторов с различной характеристикой сжатия и отбоя. Причем если аутсайдеры и середнячки используют готовые узлы фирм "Бильштайн", "Кони", "Цаккариа", то команды-лидеры стали в последнее время создавать собственные конструкции. Исключение составляет "МакЛарен", вот уже несколько лет сотрудничающий с японской фирмой "Шова".

Но как бы тщательно ни была рассчитана кинематическая схема подвески колес, какие бы ухищрения в конструкции ее рычагов, передаточного механизма к пружинам и т. п. ни применяли инженеры, невозможно задать нужное поведение автомобиля на дороге, если его рама или несущий корпус не обладают нужной жесткостью на скручивание. Кузов или рама не должны допускать "закрутки" более чем на 1 градус при приложении крутящего момента 1000 кгс м. Чтобы этого добиться, в 1978 году Гордон Марри впервые применил на "Брэбхэме" детали из кевлара. Этот "космический" материал, разработанный в лабораториях NASA, обладает сразу несколькими совершенно фантастическими свойствами малая плотность, невероятная жесткость, способность выдерживать большие ударные нагрузки и при этом пожаробезопасность кевлар не горит! В 1983 году в Ф1 впервые появился несущий кузов, изготовленный целиком из кевлара и родственных ему композитных материалов. Для "МакЛарена" его изготовила американская корпорация "Геркулес Эйроспейс". Сегодня кузова всех машин Ф1 выполняются по такой технологии.

Несущий корпус не только должен быть жестким на кручение (о физической прочности его мы не говорим, это самоочевидно), но и иметь насколько возможно меньшую лобовую площадь. Именно поэтому машины Ф1 стали в последние годы настолько узкими, что там с трудом умещается пилот! Такое положение даже вынудило ФИСА ввести ограничение минимальной ширины кокпита 60 см. Кроме того, за последние шесть лет "формула" стала заметно ниже. Это тоже заслуга Марри. Именно он спроектиро вал в 1986 году сверхнизкий "Брэбхэм ВТ55", не принесший команде побед, зато уже через год ставший образцом для подражания всех конструкторов Ф1. Кроме сокращения лобовой площади, это снизило также центр тяжести, что, в свою очередь, улучшило устойчивость машины на поворотах.

Последнее качество считается вообще одним из .главных для современного гоночного автомобиля. Ведь максимальные скорости на прямых порядка 300 км/ч были достигнуты в гонках Гранпри еще в 30е годы. С тех пор главный резерв повышения средней скорости прохождения дистанции конструкторы ищут именно "в поворотах".

Последнее достижение в этой области находка англичанина Харви Постлтуэйта и француза Жан-Франсуа Миго. Их "Тиррел-019", поражал необычным видом передней части. Нос машины и переднее антикрыло с развитыми закрылками были сконструированы таким образом, чтобы увеличить количество воздуха, попадающее под автомобиль именно на повороте. Задняя же часть машины снабжена своеобразным диффузором, вместе с "носовым воздухозаборником" и плоским днищем создающим уже позабытую было "трубку Вентури". Таким образом удалось возродить знаменитый граундэффект, хитроумно обойдя запрет ФИСА. Днище в автомобиле плоское, как предписывают правила, от передних колес до задних. Это новшество увеличивало аэродинамическую силу, прижимающую автомобиль к дороге всего на 10 %, и конкуренты поначалу не верили, что именно "вздернутый носик" обеспечивает "Тиррелу" такое преимущество в поворотах. Однако "подсчитали прослезились", расчеты на ЭВМ показали, что на извилистых трассах десять "лишних" процентов позволяют "Тиррелу" на равных бороться с конкурентами, моторы которых на 122 л. с. мощнее.

Удержать машину в повороте на высокой скорости задача не только кузова. Не менее важна здесь роль покрышек. Для этого их еще в начале 60х годов стали делать шире, а в 70е годы появились резиновые смеси различной жесткости. Сегодня шины изготовляют пяти классов: от самых твердых А до самых мягких Е. Естественно, все они имеются как с рисунком (для дождя), так и без рисунка так называемые слики. К тому же свои разновидности резины существуют практически для каждой трассы.

Диаметр колес машин Ф1 всего 13 дюймов, однако они производят внушительное впечатление изза ширины и высоты покрышек. Наибольшая ширина (380 мм) шин ограничена правилами, естественно поэтому, что различные фирмы делали их одного размера максимально допустимого. В 1991 году произошла "маленькая революция" покрышки, разработанные "Пирелли" совместно со специалистами "Тиррела", были на 1,5 см уже обычных. Идея проста снизить сопротивление воздуха. Действительно, ширина автомобилей, оснащенных такими шинами, уменьшилась на три сантиметра. И всеми специалистами в сезоне 91 неоднократно отмечалось, что аэродинамические качества "Пирелли" гораздо выше "Гудьира". Однако извлечь пользу из этого итальянцам не удалось. Не выдержав конкуренции с американским шинным гигантом, который может себе позволить привозить на каждую гонку более двух тысяч покрышек, "Пирелли" покинула формулу 1.

Если расположение амортизаторов или ширину шин ктото может посчитать мелочью, то даже рядовой автомобилист никогда не скажет того же о тормозах. Однако тормоза в автогонках нужны не только чтобы спастись от опасности, погасив сумасшедшую скорость, но и чтобы эту самую скорость увеличить. Ведь чем эффективнее тормозные механизмы, тем позже можно тормозить перед входом в поворот, увеличивая тем самым среднюю скорость. Естественно, тормоза всех машин дисковые, почти монопольным их производителем является итальянская фирма "Брембо". А вот диски (все они изготовлены из композитных материалов и имеют диаметр 280 мм) делают французская С1 ("Карбон-Индюстри") и американская "Хитко", филиал корпорации АР ("Отомотив Продактс"). Причем их продукция существенно разнится. Если диски "Хитко" толщиной 25 мм наиболее эффективны при низких рабочих температурах (особенно хороши они на легких трассах, где пилоту не приходится слишком часто пользоваться педалью тормоза), то С1 отличаются очень большой способностью поглощения энергии. А это делает их незаменимыми на трудных, извилистых трассах. Кроме того, французы, которые впервые появились в Ф1 восемь лет назад, предлагают не только три разновидности "гоночных" дисков размером 23 мм (толщина) /10 мм (диаметр вентиляционных отверстий), 26/10 и 28/12, но еще и специальные диски для тренировок толщиной 18 мм (они легче и рассчитаны на меньший срок службы).

Не только тормоза и шины делятся на гоночные и тренировочные. В последнее время появились даже разные виды... топлива. И не просто для тренировок, но еще и для разных трасс. Любопытно, что на арене Ф1 сошлись сразу пять нефтяных гигантов, и это обещает в ближайшем будущем напряженную борьбу. О ее внешних проявлениях можно судить только по появляющимся время от времени сообщениям о том, что тот или иной гонщик (как это было с А. Простом) или механик отравились бензиновыми парами, ставшими необычайно ядовитыми под влиянием неких таинственных присадок, призванных чудодейственно увеличить мощность.

Вот мы и совершили как бы коротенькую экскурсию по боксам формулы 1. Осмотрели двигатель, кузов, подвеску, трансмиссию, колеса, тормоза, топливо. Что же здесь главное, основное?

"Автомобиль Ф1 это целое, состоящее из множества частностей, сказал два года назад журналистам Рон Деннис, отвечая на вопрос о причине успехов "МакЛарена". Но каждая деталь, какой бы незначительной она на первый взгляд ни казалась, на самом деле решающая. Именно от нее зависит успех".