В последние годы конструкция трансмисии в формуле 1 достигла если не вершин, то некоего плоскогорья. Коробка передач, сцепление, дифференциал для всех узлов существуют лишь один или два принципиальных варианта, в рамках кототорого конструкторы и работают.

Что касается коробки передач, эти варианты расположение (продольное или перечное) и число ступеней. "Вильямс", "Феррари" и "Прост" сохранили поперечное расположение валов в КП, остальные вернулись к "продольным" коробкам. Выбор "Проста" объясняется скорее всего тем обстоятельством, что команда использует прошлогодний агрегат "Бенеттона". Картер робки передач "Феррари" выполнен в виде "сэндвича" из двух слоев углепластика и слоя титана. Правда наиболее нагруженные части картера пока не могут быть выполнены по такой технологии. Поперечное расположение как раз и позволяет свести их объем к минимуму.

Пока до конца не ясно, можно ли полностью реализовать преимущество жесткой конструкции такого "сэндвича" по сравнению с магниевым сплавом, используемым остальными командами, ведь картер получается составным. Именно так итальянцы преодолели проблемы 1996 года с трещинами картера в местах крепления стоек подвески, и узел в целом стал очень прочным. Впрочем, насколько жестким, по сравнению, скажем, с картером КП "Вильямса", остается тайной. Во всяком случае, ни одна из команд-соперниц не пошла за "Феррари" по этому экзотическому и очень дорогому пути.

А вот почему "Вильям" сохранил "поперечную" коробку секрет фирмы. Может быть, инженеры команды не видят реальной экономии веса или иных плюсов от перехода к продольному расположению? А может, наоборот, знают кое-что о распределении масс, чего не знают другие, и не желают приближать силовой агрегат к передней оси. Ведь "продольная" коробка означает его удлинение. Но, похоже, именно коробка передач была ахиллесовой пятой "Вильямса" в начале сезона 1997, вспомним хотя бы сход Жака Вильнева в Имоле.

Однако однозначного ответа, какое расположение лучше, сезон 1997 так и не дал. Как, впрочем, и на вопрос о количестве передач. Во всяком случае, заметного преимущества семискоростные конструкции не получили. Некоторые коробки, как "Бенеттон" и "Джордан", позволяют менять число передач шесть или семь в зависимости от характеристик мотора, конфигурации трассы и стиля пилота. А вот время переключения передач доведено сейчас, похоже, до минимально разумного предела 0,002 с.

Почти все команды отдают предпочтение шестерням и валам английской фирмы "ЭксТрек". За исключением "Феррари", применяющей итальянские комплектующие, и "Джордана", который кроме "ЭксТрек" использует детали другой английской компании, "Хьюланд". "Вильям" успешно внедряет опыт своего технического партнера "Коматцу" в области производства специальных сталей при изготовлении шестерен главной передачи.

А вот в конструкции сцеплений для Ф1 улучшать, кажется, просто нечего. Умение их создателей уменьшать диаметр и вес узла, увеличивая в то же время его способность передавать постоянно растущую мощность, буквально потрясает. Современное сцепление АР диаметром 115 мм вполне бы уместилось в картере 250-кубового мотоциклетного мотора. Правда, значительно облегчило его работу появление компьютерного контроля за переключением передач. Теперь сцепление вообще не выключается при повышении передач и очень точно контролируется компьютером при их снижении.

Главное испытание для сцепления старт гонки. В отличие от шин, которые, буксуя, вовсе теряют сцепление с дорогой, углепластиковые диски сцепления, даже проскальзывая, сохраняют способность передавать крутящий момент до тех пор пока не перегреются. Конструкторам пока не удается подобрать такую величину пробуксовки, которая бы соответствовала оптимально высоким оборотам коленчатого вала, необходимым для старта с места.

Долгое время в Ф1 отдавали предпочтение дифференциалу повышенного трения "Солзбури", несмотря на попытки заменить его кулачковым дифференциалом 2Р, узлом типа "Торсен" и подобными конструкциями. В последние пару лет, однако, на передний план вышла вязкостная муфта. Ее легко отрегулировать не только под различные конфигурации трасс, но и в зависимости от изменения условий в течение гоночного уик-энда. Характеристики узла можно менять, варьируя число дисков, количество жидкости и ее вязкость. Желание быстро изменить характеристики в боксах (и даже на трассе) привело к разработке компьютерного управления.

Дифференциал с компьютерным управлением и электрогидравлическим механизмом варьирует трение, изменяя давление жидкости в узле, сжимая диски. Правила разрешают такие устройства, если они изменяют характеристики по команде компьютера, подключаемого к автомобилю во время остановки в боксах, или самим водителем. Доподлинно известно, что все команды-лидеры по крайней мере испытывали их, но вот использовали ли в гонках не ясно. Ведь "умный" дифференциал может оказывать влияние на управляемость автомобиля, и иногда он делает это по своему усмотрению, внезапно изменяя характеристики поворачиваемости "формулы", когда это меньше всего желательно. Но как только подобные системы будут окончательно отлажены, они смогут похвастать такой разносторонностью и способностью к регулировкам, с которыми не сравнится ни одна механическая система.

Подвеска

Шины, подвеска, аэродинамическое вооружение и собственно шасси составляют единую, необычайно взаимозависимую систему, определяющую характеристики любого гоночного автомобиля. Если одна часть ее изменяется, словно цепная реакция охватывает весь комплекс, до тех пор пока не установится новое равновесие, новая гармония.

В 1997 году резко изменились шины, и вся система потеряла устойчивость. Однако взаимодействие характеристик покрышек с динамикой и аэродинамикой автомобиля не настолько точная наука, даже в Ф1, чтобы взглянуть на новые шины и тут же рекомендовать соответствующие новым свойствам "обувки" изменения в подвеске и остальных частях системы. Вместо этого инженерам приходится проводить десятки, сотни, тысячи тестов, пока они не обнаружат, чего точно требуют новые шины. Если им повезет, они сумеют нащупать диапазон регулировок геометрии подвески и настройки амортизаторов, если нет, может потребоваться совершенно новая геометрия (новые точки крепления к монококу или коробке передач, или новые стойки), а может и того хуже новая развесовка или аэродинамическое вооружение.

Повлияли на конструкцию подвесок и изменения в техтребованиях, вступивших в силу в 1997 году. После появления годом раньше на "Тирреле" сплошных верхних рычагов аэродинамической формы, соотношение ширины рычага к его толщине решили ограничить цифрами 3,5:1. Но даже после этого такая конструкция, особенно для верхних рычагов, дает существенное аэродинамическое преимущество. Что, между прочим, стало еще одним доводом в пользу их изготовления из углепластика.

Однако некоторые команды для большинства, если не всех деталей подвески, все же предпочли сталь, добавив лишь углепластиковые чехлы-обтекатели, чтобы улучшить аэродинамику. Виной тому еще одно ограничение: передний нижний треугольный рычаг после столкновения обязан не дать колесу оторваться. Углепластиковые рычаги при аварии чаще всего разбиваются вдребезги. Сталь же сохраняет шанс не сломаться, и нижний рычаг удержит колесо.

Еще одна недавняя новинка третий амортизатор в подвеске ведет свое происхождение от запрета четырехлетней давности. Когда в конце 1993 года ФИА поставила вне закона так называемую активную подвеску, конструкторы стали искать другие способы по возможности сохранять в ходе гонки постоянный дорожный просвет, оптимальный с точки зрения аэродинамики. И в конце 1996 года решили снабдить подвеску третьим амортизатором, по сути заменившим традиционный стабилизатор поперечной устойчивости - торсион, который, работая на скручивание, связывает левую и правую пружины, уменьшая боковой крен кузова.

Цель этого решения разделить вертикальную составляющую общей жесткости подвески от ее жесткости на кручение, чтобы каждую из них можно было регулировать независимо друг от друга во всем диапазоне скоростей. Однако настройка такой подвески под конкретную трассу оказалась куда труднее, нежели привычной, двухпружинной. Вот почему конструкторы формулы 1 вовсе не считают ее универсальным решением.

Весьма неожиданно отразилась на настройке подвески и "шинная война". Разбросанные по всей трассе мелкие кусочки покрышек двух типов резины от разных производителей налипают на "чужие" шины, и те перестают работать, как им положено. И вот что интересно автомобиль с жестко настроенной подвеской, который более агрессивен к своим шинам, имеет меньше проблем в такой ситуации! Вот вам типичный случай, когда реальность опровергает любую теорию. И задает адскую работу инженерам, которые все время тренировок постоянно меняют пружины и амортизаторы, выбирая те, которые бы подходили трассе, шинам и водителю.

Большинство команд-лидеров разработали собственные амортизаторы, детали конструкции которых тщательно охраняются. Однако все, кроме "Феррари", тесно сотрудничают со специализированными фирмами в производстве более сложных компонентов цилиндров и клапанов. Но главное в их конструкции возможность быстро изменять характеристики амортизаторов и пружин к ним для данной трассы.

К слову, большим подспорьем в поиске оптимальных параметров служит специальный электрогидравлический 4-позиционный стенд для имитации дорожных условий. Аэродинамическую нагрузку на автомобиль симулируют два сервомеханизма, что дает возможность имитировать работу подвески на нужной трассе на любых скоростях.

Электроника

Несмотря на то что правила запрещают телеметрическое управление агрегатами автомобиля из боксов, электроника в современных автомобилях Ф1 вовсю помогает водителю. А в 1997 году к блокам электронного контроля двигателя, системам накопления и передачи данных, дисплеям на приборной доске, полуавтоматическому управлению коробкой передач, электронной педали "газа" прибавились системы управления дифференциалом, распределения тормозного усилия и усилитель рулевого управления.

Понятно, что команды не раскрывают подробностей своих "ноу-хау". Тем не менее вполне можно говорить, к примеру, о блокировке дифференциала на полном газу. Если дроссельная заслонка открыта меньше чем на 100 процентов, что происходит, когда машина входит в поворот, электроника разблокирует дифференциал.

Немногие лидеры, как "Вильяме" и "Бенеттон", разрабатывают некоторое электронное оборудование и программное обеспечение самостоятельно, но все команды полагаются на своих технических партнеров. Главных поставщиков электроники для Ф1 три "Маньети-Марелли", ТАG и "Рi-Рисерч". Первые два поставляют оборудование и программное обеспечение как для двигателя, так и для шасси, а Рi сосредоточила свои усилия только на шасси. ТАG снабжает всей своей продукцией "МакЛарен" и "Джордан", а "Заубер" системами управления коробкой передач, дифференциалом и приводом педали "газа", а также системой "Атлас", которую швейцарская команда использует для накопления данных о шасси.

Электронный мозг "МакЛарена" и "Джордана" блок ТАО-2000. Разработанный в 1996 году, он контролирует функции двигателя и шасси, а также накопление данных. Мощность блока такова, что единственными дополнительными компонентами в автомобиле (за исключением проводки, датчиков и т.д.) являются дисплей на панели приборов, датчик контроля кругов и передатчик телеметрии. Данные, а это около 20 мегабайт информации на каждом круге, передаются в боксы комбинированно в режиме реального времени и разовыми микроволновыми импульсами.

Системами управления "Маньети-Марелли" оснащено большинство моторов Ф1. Блок "Степ-7" используют "Рено" и "Феррари" (в том числе для "Заубера"). Как и ТАG, итальянская фирма производит полный комплект оборудования и программного обеспечения для моторов и систем накопления данных. Так происходит в случае с "Феррари" единый блок контролирует работу мотора, коробки передач и педали газа. "Вильяме" и "Бенеттон" производят собственные системы управления шасси и коробкой передач, которые должны быть сопряжены с блоком "Маньети-Марелли", установленным в моторе.

"Рi Рисерч" обслуживает "Эрроуз", "Стюарт" и "Тиррел". Все они используют мощный блок управления и накопления данных "Систем 58 ТАВ". Так как Рi не производит системы управления двигателем, "Систем 58 ТАР" сконструирована специально, чтобы легко работать с другими системами. Правда, пользователям приходится писать собственные программы управления коробкой передач, педалью "газа" или другими узлами.

Наиболее известна фирма своей технологией обработки данных, ее лазерные датчики дорожного просвета используют почти все команды Ф1. В 1996 году Рi используя новейшую технологию технического партнера "Вильямса", фирмы "Телкстон", в области радиосвязи, разработала специально для этой команды новую систему микроволновой телеметрии. На сегодняшний день она способна передавать в режиме реального времени информацию в объеме около двух мегабайт в секунду и в будущем сможет работать еще быстрее. Сигнал кодируется, чтобы обеспечить секретность, и позволяет использовать сложный режим обнаружения ошибок, что сохраняет чистоту сигнала.