Что такое das в формуле 1
MerceDAS, или Как «Серебряные стрелы» устроили большой переполох в Формуле-1
На этой неделе стартовали зимние тесты Формулы-1, и больше всех удивила команда Mercedes. В первый же день «Серебряные стрелы» заняли первое место с отрывом 0,3 секунды от ближайших преследователей. Это уже весьма необычно, поскольку они никогда не гнались за лучшим временем на предсезонке. Но настоящую сенсацию действующие чемпионы мира устроили во второй день…
Где-то на втором часу второго дня тестов по социальным сетям разлетелась запись с бортовой камеры на машине Льюиса Хэмилтона. На видео хорошо видно, как при выходе на коротенькую прямую между девятым и десятым поворотами британский гонщик тянет руль на себя, а в конце — отжимает до упора. Однако выдвижная рулевая колонка — это еще полдела. При изменении продольного положения руля меняется расхождение колес! Такой трюк вызвал одновременно удивление, недоумение и замешательство в паддоке. Чего стоит одна только реакция в команде Renault.
Случайно или нет, но как раз в четверг после обеда Mercedes организовала пресс-конференцию своего технического директора Джеймса Эллисона. Естественно, что в подробности инновации инженер вдаваться не стал, но развеял предположения об эксперименте на тестах. «Мы назвали эту систему DAS (Dual Axis Steering). Эта система создает дополнительное измерение в процессе управления машиной. Мы считаем, что она принесет нашим гонщикам пользу в новом сезоне», — рассказал Эллисон.
И что это устройство даст Мерседесу?
Преимущества от смены схождения колес во время движения очевидны. Характерное для передних колес болида F1 отрицательное схождение обеспечивает больше сцепления с асфальтом в поворотах, а нейтральное на прямых помогает поддерживать нужную температуру шин. Это всегда очень тонкий баланс: сместился в одну сторону — потерял сцепление в виражах, в другую — получил перегрев и очень сильный износ шин на прямиках. С помощью DAS команда сможет менять этот баланс в режиме реального времени. Да, для каждой отдельной трассы придется составлять свою карту действий: в каком повороте и на какой прямой стоит менять схождение, а где нет. Гонщику теперь придется больше работать рулем, да и вообще менять технику пилотирования.
Но если все сработает так, как задумали инженеры в Брэкли, то команда получит дополнительное преимущество перед конкурентами, особенно на трассах в Монреале и Монце с длинными прямыми и медленными поворотами. Плюс к этому есть еще одна версия: благодаря системе DAS на прямых меняется дорожный просвет, а это прибавка в максимальной скорости. Как бы с такой системой сезон-2020 не превратился в легкую прогулку для Льюиса Хэмилтона и Мерседеса за очередным титулом.
А это вообще легально?
На первый взгляд, ни о какой законности системы DAS не может быть и речи. Смотрим пункт технического регламента Формулы-1 под номером 10.2.3: «По ходу движения машины любые регулировки подвески запрещены».
Но идет ли речь об изменении подвески? В Мерседесе заверяют, что нет, и ссылаются на рулевое управление. А в этом плане все вроде бы чисто, потому как в пункте 10.4.1 говорится, что поворачиваемых колес не должно быть больше двух. А о том, как менять положение этих двух колес, в правилах ничего не сказано. Да и что тут можно придумать? До Мерседеса, наверное, в Формуле-1 никому и в голову не приходило использовать рулевое управление для чего-то еще, кроме руления.
Возможно, что этой лазейкой и воспользовались в команде Mercedes. Если так, то это, конечно, гениальный ход. «Наша разработка не стала новостью для FIA. Мы уже обсуждали ее с ними. В правилах четко прописано, что разрешено в рулевом управлении. Мы уверены, что наша разработка соответствует регламенту», — говорит Джеймс Эллисон.
У конкурентов Мерседеса только один сценарий действий
В команде Red Bull Racing уже высказались против системы DAS, сославшись как раз на изменение дорожного просвета — считай, подвески. «Это можно сравнить с активной подвеской, которая запрещена в Формуле-1», — сказал спортивный консультант Red Bull Хельмут Марко. Скорее всего, «Красные быки» и Ferrari, которая пока хранит молчание, постараются продавить обвинение в нарушении в области подвески. Других вариантов у них нет — быстро скопировать DAS не получится. В паддоке говорят, что на разработку такой системы уйдет минимум полгода, и не факт, что копирование получится успешным. «Если что-то пойдет не так, то придется переделывать все шасси», — рассказывает технический директор команды Racing Point Энди Грин.
Да и решится вопрос с легальностью не скоро — минимум через полтора месяца. На тестах команды предоставлены сами себе и могут тестировать что угодно — конечно, в рамках разумного. Новые машины пройдут технические проверки FIA только в середине марта, перед началом первого этапа сезона в Австралии. Тогда конкуренты Мерседеса смогут подать протест. Рассмотрение протеста займет не одну неделю. Если жалоба будет отклонена, то Ferrari и Red Bull Racing смогут пойти дальше и обратиться в Международный апелляционный суд FIA. Так что большой технический скандал в Формуле-1 только начинается.
«Мерседесу» разрешили управлять колесами по отдельности. Это выглядит странно
Протест команды «Ред Булл» по поводу использования на машинах «Мерседеса» системы управления DAS во время пятничных свободных заездов на «Гран-при Австрии» отклонен Международной автомобильной федерацией. FIA сопроводила свое решение обширными комментариями комиссаров, из которых следует, что изобретение инженеров немецкой команды не нарушает правил, и может спокойно использоваться в сезоне 2020. Это дает Льюису Хэмилтону и Валлтери Боттасу новое преимущество перед конкурентами. Остальным командам остается только кусать локти — времени и денег на то, чтобы разработать механическую систему изменения схождения колес во время движения машины, у них уже нет.
«Мерседес» снова не догнать
Льюис Хэмилтон и Валлтери Боттас были лучшим в обеих пятничных свободных тренировках на трассе в Шпильберге. Некоторые специалисты прогнозировали, что у многолетних лидеров «Формулы-1» могут возникнуть проблемы на домашнем треке «Ред Булла». Но пока все идет к тому, что немецкая команда во время карантина стала еще сильнее. В том числе потому, что довела до ума революционную рулевую систему DAS, которую привозила еще на первый этап в Мельбурн, не состоявшийся из-за пандемии. Правда, в марте «Мерседес» не решился выпустить машины с DAS даже на тренировки, опасаясь протестов со стороны соперников. Сейчас же суперновика использовалась, что тут же вызвало протест со стороны «Ред Булла».
— Наша новая машина отличается от болида 2018 года, который несколько недель назад мы тестировали в Сильверстоуне. Она стала лучше и по сравнению с прошлогодней — это здорово, — заявил Льюис Хэмилтон, не сказав о DAS прямо. — Впрочем, не стоит делать выводы по итогам пятницы, ведь вы не знаете, с каким уровнем топлива работали другие команды, и сколько мощности они использовали. Перед гонкой мы постараемся улучшить настройки.
«Ред Булл», который прочат в главные соперники «Мерседеса» в этом сезоне, в первых тренировках выглядел не блестяще. Макс Ферстаппен в первой практике сумел показать третий результат, а во второй откатился на 8-е место. Австрийская команда пыталась показать, что все идет по плану, но протест на техническую новинку немцев все же подала. В нем говорилось, что правила запрещают регулировать подвеску во время движения. Однако в FIA были явно готовы к такому развитию событий. «Мерседес» еще зимой обратился в федерацию с просьбой подтвердить легальность технического решения и получил добро на его доработку. В результате на заседании в Шпильберге стюарты заявили, что DAS «не нарушает правил, связанных с аэродинамикой и подвеской».
Here are the FP1 Session Classification of the @F1 2020 Austrian Grand Prix pic.twitter.com/K0lbJ7EjkC
Что такое DAS
Система Dual-Axis Steering (DAS) была впервые представлена на февральских тестах в Барселоне и с тех пор вызывает ожесточенные споры, смешанные с недоумением. Устройство управляется при помощи руля, который поворачивается не только вокруг оси, но и взад-вперед, наподобие штурвала в самолете. Разные положения «штурвала» позволяют менять схождение колес, что значительно уменьшает износ шин и, возможно, меняет дорожный просвет автомобиля (что прямо запрещено правилами). Как точно устроен DAS достоверно знают только инженеры «Мерседеса» и техспецы FIA, однако предположений относительно сути изобретения за последние месяцы было сделано более чем достаточно.
— На современных машинах используется отрицательный угол схождения передних колес, что позволяет гонщикам более комфортно входить в повороты, — приводе The Race слова технического эксперта Гэри Андерсона. — Но в такой ситуации на прямых шины сильно изнашиваются. «Мерседес» же нашел способ регулировать угол схождения колес на ходу.
— В поворотах рулевая колонка задвинута вперед, передние колеса направлены друг к другу, — объясняет технический эксперт Крэг Скарборо. — Затем гонщик тянет руль на себя, и колеса встают ровно, что обеспечивает максимальную скорость на прямых.
Почему решение FIA выглядит удивительно
Многие специалисты считают, что DAS во время движения меняет настройки передней подвески, что запрещено правилами. Но «Мерседесу» удалось доказать, что новинка касается только рулевой системы, причем основана исключительно на механике (электронные системы также запрещены). Учитывая то, что FIA жестко выступает против всех подобных изобретений, лояльность федерации к немецкой команде, которая и без того давно опережает соперников в техническом отношении, выглядит подозрительно. В прошлом году «Альфа Ромео» лишилась двойных очков в Германии из-за нового сцепления, а «Рено» была дисквалифицирована в Японии из-за нелегальной тормозной системы. Возможно, нынешнее решение FIA стало частью сделки по урегулированию скандала с силовой установкой «Феррари».
В марте семь команд королевской серии осудили тайную сделку FIA и «Феррари» по урегулированию нарушений технического регламента. Однако этот скандал быстро сошел на нет. Возможно, мягкая позиция федерации в отношении DAS также вызвана тем, что это изобретение «Мерседес» может использоваться только один сезон — с 2021 года данная система будет запрещена. С учетом стоимости разработки и внедрения новинки затраты немцев навряд ли можно считать обоснованными. Конечно, если они не планируют использовать ноу-хау в других сериях и не ставят задачу протестировать изобретение для автомобильной промышленности.
Как бы то ни было, «Гран-при Австрии» сегодня продолжится квалификацией, по итогам которой будут определены позиции машин на стартовой решетке. С учетом результатов первого дня, задачей российского пилота «Альфа Таури» Даниил Квята будет попадание в первую десятку. Гонки проводятся в условиях жесткого карантина — участники «Гран-при» изолированы внутри своих команд и сдают тесты на коронавирус каждые пять дней, на трибунах не будет зрителей, а все медиа-активности проводятся только в удаленном формате. Впрочем, на сегодняшней пресс-конференции пилотам наверняка будут заданы новые вопросы о DAS.
Выделите ошибку в тексте
и нажмите ctrl + enter
Для чего Mercedes придумал DAS? Есть новая версия
Похоже, хитрая система создана, чтобы наилучшим образом подготовить шины к решающим моментам квалификации и гонки
Никто не может с полной уверенностью сказать, зачем Mercedes нужна их хитрая система DAS. Само собой, смысл «двухмерного руления» активно обсуждался с того самого момента, когда на первой неделе предсезонных тестов гонщики Mercedes были замечены за необычными манипуляциями с рулевой колонкой. Но абсолютно точных ответов дано не было.
Представители самой команды Mercedes не спешат раскрывать карты и отвечают на прямые вопросы крайне туманно. Остальным же приходится теряться в догадках.
В феврале эксперты сошлись примерно на следующем. Изменение схождения передних колес позволяет машине, избегая микроскольжений, чуть шустрее входить в повороты. А при движении по прямой снижать и сопротивление качению (а с ним – склонность к перегреву и износ шин), и аэродинамическое сопротивление, и степень «загрязнения» воздуха при вращении колес.
Читайте также:
Однако у некоторых журналистов, тщательно наблюдавших за действиями пилотов Mercedes по ходу пятничных тренировок в Шпильберге, появились новые версии о функции DAS.
Напомним, что по умолчанию передние колеса болидов Ф1 имеют небольшое отрицательное схождение – то есть слегка развернуты наружу. Раньше считалось, что использование DAS позволяет на прямых сделать схождение нулевым – поставить колеса точно прямо. Теперь же выяснилось, что при активации DAS схождение становится положительным – передний внутренний угол колеса (если смотреть на колесо сверху) оказывается ближе к продольной оси автомобиля, чем внутренний задний угол.
Обозреватель сайта The Race Скотт Митчелл в деталях рассказал о том, как пилоты Mercedes использовали новую систему на пятничных тренировках.
«С самого начала первой тренировки оба пилота включали DAS на круге выезда из боксов – причем на круге, который предварял короткую серию кругов, – пишет журналист. – Самым популярным местом для активации системы была длинная прямая перед 3-м поворотом. Хэмилтон часто выбирал для этого и другие точки трассы – а Боттас порой проезжал с активированной DAS больше половины круга».
По мнению Митчелла, таким образом пилоты продолжают осваивать систему, пытаются прочувствовать эффект от нее при включении на разных участках трассы. Однажды DAS на машине Хэмилтона сработала только наполовину – и пилот тут же уточнил у инженера, полностью ли активирована система.
Но что еще важнее – по наблюдениям Митчелла, система вообще не использовалась, когда по ходу второй тренировки гонщики Mercedes перешли к длинным сериям кругов.
«Раньше считалось, что эффективность DAS должна проявляться постоянно и постепенно – к примеру, якобы благодаря ей при прочих равных можно продлить жизнь шинам, – продолжает Митчелл. – Но сейчас наши наблюдения подталкивают к другому выводу: DAS – не инструмент управления состоянием шин по ходу отрезка гонки, а инструмент подготовки шин к важному моменту. Быстрому квалификационному кругу или рестарту гонки».
Проверить правильность теории Скотта Митчелла можно будет уже в субботу: если догадка журналиста верна, Боттас и Хэмилтон должны использовать DAS на разгонных кругах во время имитации квалификации в третьей тренировке – и конечно, самой квалификации.
«Мерседес» снова хакнул правила «Ф-1» – на этот раз рулевым управлением. Уникальная инновация для скорости на прямых
И, похоже, все законно!
В «Формуле-1» кипят предсезонные тесты – пора новинок и хитрых технических решений. На второй день испытаний в паддоке взорвалась нехилая бомба: на болиде шестикратных чемпионов мира из «Мерседеса» обнаружилась инновационная система, позволяющая менять развал-схождение колес путем толчка или вытягивания руля.
En este vídeo de @f1 se ve perfectamente como Hamilton mueve el volante hacia él y lo aleja antes y después de la frenada. Solo puedo pensar que también mueve la cremallera de dirección y con eso cambia el reglaje de convergencia (toe) de la suspensión. Si es así, es bestial. pic.twitter.com/86qaA0QcA1
Еще раз: вот на что стоит обратить внимание.
A post shared by FORMULA 1® (@f1) on Feb 20, 2020 at 4:43am PST
На всякий случай в третий раз – исключительно момент работы с рулем и реакции на него колес.
Систему прозвали DAS – Dual Axis Steering (двухосное управление). Может, ее действие и кажется незначительным, но конкуренты и болельщики моментально заподозрили «Мерседес» в нарушении правил: активная подвеска вместе со сложными гидравлическими элементами давно запрещена. Да и в остальном «Формула-1» еще никогда не видела такого решения – и в подобных случаях всегда возникают сомнения насчет законности.
Тем более, что инновация чемпионов и правда гарантирует дополнительные возможности: снижение лобового сопротивления (и, соответственно, повышение скорости) на прямых, контроль за настройками и температурой шин, а также небольшой буст темпа в квалификациях.
Сейчас объясним, как она работает, для чего нужна и грозит ли «Мерседесу» бан от Международной автомобильной федерации.
Систему разработали для выработки компромисса по настройкам
Болиды «Формулы-1» неспроста считаются быстрейшими в мире. Но достигается это не только благодаря потрясающей скорости на прямых – здесь авто из Гран-при точно проиграет многим драгстерам и даже некоторым серийным машинам вроде «Бугатти» Chiron. Главная сила болидов – темп и сцепление в поворотах.
И для достижения оптимальных скоростей в виражах машины «Формулы-1» настраивают особым образом – помимо специального аэродинамического обвеса в ход идет даже максимизация сцепления через поиск идеального положения шин. Для сокращения угла поворота руля (хотя бы минимального) колеса устанавливают под небольшим положительным углом к оси машины – на английском это называется toe-out. Вот как это выглядит.
Чаще всего колеса еще и наклоняют вовнутрь относительно машины – это называется negative chamber (отрицательный развал-схождение).
Зачем это нужно? Просто в такой конфигурации переднее внутреннее колесо уже смотрит в поворот нужным образом, и потому в процессе движения требуется чуть меньший заворот руля. Также при вхождении в вираж на него выпадает чуть меньше загрузки (как и на заднее) – а следовательно, шины меньше нагреваются и изнашиваются при сохранении прежней скорости. Отрицательный развал-схождение вместе с toe-out – абсолютный гоночный мастхэв, используемый десятилетиями.
Но почему же угол и наклон так малы? Дело в прямых – на них установленные подобным образом колеса вступают в более активный контакт с асфальтом (как и в обычной машине при движении прямо со слегка повернутым рулем), быстрее перегреваются и изнашиваются. Также они повышают лобовое сопротивление и производят больше турбулентного воздуха, с которым приходится справляться аэродинамическому обвесу.
Для ровных отрезков дороги (которых в «Ф-1» тоже немало) идеальные настройки – это полностью нейтральная конфигурация без малейших отклонений. Именно поэтому toe-out никогда не превышает 0,5 мм, а развал-схождение редко когда забирается дальше двух градусов. Поиск идеального баланса данных значений – настоящий квест для команд «Формулы-1» в каждом новом Гран-при.
И инновация «Мерседеса» как раз призвана решить эту проблему. При выходе с поворота и разгоне чемпионы предлагают своим пилотам толкать руль вовнутрь машины, «расправляя» колеса до ровного состояния и предотвращая перегрев и потерю скорости из-за лобового сопротивления и турбулентного воздуха. Перед зоной торможения же Льюис Хэмилтон с видео тащил руль на себя и возвращал настройки для поворотов, сохраняя преимущества в сцеплении и контроле за температурами. Переключение между двумя пограничными конфигурациями, компромисс между которыми искали десятилетиями – ну разве не гениально?
Кажется, все легально
Инновация нового болида «Мерседеса» возбудила подозрения вообще у всех сразу в нескольких направлениях регламента: прямого запрета на активные аэродинамические элементы и не менее прямого запрета на активную подвеску, меняющую положение колес специальными гидравлическими схемами.
Однако шедевр от немецких инженеров, похоже, пролетает мимо обоих пунктов. Все-таки из всего болида при задействовании системы меняют положение только колеса, которые ну никак нельзя назвать «аэродинамическими элементами»: на них нет деталей обвеса, они у всех одинаковые и в принципе не задумывались как средства гененирования прижимной силы. Да, у тормозных воздуховодов обычно есть мелкие закрылки и рассекатели, но доказать пользу системы в смысле прокачки этого аэродинамического пакета будет очень сложно – и преимущество (если оно и есть) окажется практически неразличимым.
Подозрения в области подвески чуть более предметные (все-таки пилоны, меняющие toe-out и развал-схождение – ее части), но и в них есть оговорки. К примеру, пункт правил 10.2.1 запрещает менять положение колес любым системам, которые создают дополнительные степени свободы центру колес – но поскольку работа руля в данном случае никак не влияет на крепление колес и оси их вращения. Дорожный просвет при работе DAS тоже не меняется, так что забанить эту систему по 10.2.1 формально не выйдет.
В 10.2.2 запрещено любое вмешательство активной системы в любую часть подвески – но инновацию «Мерседеса» вполне можно выполнить в механическом виде (то есть приводить ее в действие силой рук пилота). Индикатор MARKER на дисплее Хэмилтона в данном случае просто сообщает о произведенных изменениях.
Пункт 10.2.3 посерьезнее: он напрямую запрещает внесение изменений в настройки подвески, пока машина в движении. Это сложный момент: с одной стороны, какие-то детали и правда меняют положение, двигая колеса. Но с другой стороны, корректировать конфигурацию настроек теоретически могут те же самые пилоны, которые передают направление движения колесам в повороте. Тогда забанить систему будет нельзя – иначе придется запрещать вообще все машины за способность заворачивать. Здесь все решат детали конструкции DAS (они пока не ясны) и их трактовка ФИА.
Однако поскольку действие инициируется рулем, то, скорее всего, система попадет под пункт «рулевое управление» – 10.4 в техническом регламенте. Там главное правило гласит, что нельзя менять направление движения более чем двух колес – судя по всему, этот пункт выполняется (изменения развала-схождения задних колес никто не заметил), а про количество осей там ничего не сказано.
Похоже, «Мерседес» просто нашел самую настоящую серую зону регламента – при составлении правил никто не подумал о подобной трактовке.
Что же говорит ФИА?
«Эта система – не новость для них, – рассказал технический директор «Мерседеса» Джеймс Эллисон. – Мы уже некоторое время обсуждали с ними эту тему».
В конце концов, команды могут что угодно возить на тесты – у Международной автомобильной федерации есть право вмешаться и расчехлить банхамер только при протесте против нелегальных деталей на официальном Гран-при. До гонки в Австралии официальная позиция технических делегатов останется загадкой.
Все, «Мерседес» выиграл? Сезон окончен?
После обнаружения DAS среди болельщиков моментально укоренилось мнение в неизбежности седьмого титула команды из Бракли. Не то чтобы это было абсолютно невозможно, но выдавать Хэмилтону и Вольффу по новому кубку немного поспешно: просто новая система вообще не гарантирует «Мерседесу» побед в гонках. Она больше квалификационная и рассчитана на максимизацию результата на одном быстром круге.
Дело в работе современных покрышек от «Пирелли»: ключ к успеху в гонках – в эффективности их прогрева. Он должен быть равномерным и соответствовать узким температурным окнам, причем нельзя просто сходу выжать необходимые 100-120 градусов по Цельсию: внутренность шины прогревается немного медленнее. Если же показатели на поверхности шины сильно превышают температуры внутри – начинается пузырение резины, а на покрышке появляются «волдыри», снижающие пятно контакта с асфальтом, и сцепление падает.
Но бывает и другой случай: пилот атакует на полную, не достигнув температурного окна даже на поверхности шины. Тогда начинается гранулирование: резина собирается в мелкие «островки» и тоже снижает сцепление.
Это и есть два главных сценария повышенного износа покрышек в современной «Формуле-1» – и DAS не помогает в борьбе с ними. Напротив, резкие перемещения шины по асфальту прямо перед точкой торможения (при возвращении отрицательного развала-схождения) вызовет внезапный скачок температуры на поверхности – можно приравнять это к мини-блокировке колеса. На низкой скорости подобное не опасно, но систему явно планируют применять в конце длинных прямых (под них ее и делали) – а там скорости достигают 300-330 км/ч. С ними температурный скачок окажется уже очень приличным – и если один или два использования не приведут к пузырению, то постоянные американские горки с градусами по Цельсию во время длинного отрезка на каком-нибудь «медиуме» уже могут таить опасность.
Конечно, в 2019-м «Мерседес» проявил себя лучше всех по части работы с покрышками и нормализации температур, но в любом случае постоянное использование DAS означает рост нагрузки на резину на длинной дистанции. Так что, скорее всего, Хэмилтон и Боттас будут использовать инновацию только при необходимости выдать максимально быстрый круг или два: например, перед и после пит-стопов и в квалификациях. Новинка даст им больше возможностей по опережению соперников, но точно не станет причиной адского доминирования и десятков побед. В отличии от хитрой подвески, меняющей дорожный просвет в крутых медленных поворотах, или получитерского воздуховода в задней колесной оси, охлаждающей задние шины в обход прямого запрета на подобные системы в регламенте (который, к слову, никто не осмелился скопировать).
«Мерседес» обманул правила «Формулы-1»: хитрое решение проблемы перегрева шин гарантирует победы в 2019-м
Эта деталь сильнее всех повлияла на чемпионскую гонку «Ф-1» в 2019-м. Показываем, как она работает
«Мерседес» рвет «Формулу-1» не только из-за классной передней подвески. Огромное преимущество дает еще одна деталь
У действующих чемпионов и без DAS полно мощных инструментов для доминирования. Если уж и паниковать – то точно не из-за нее.