Как команды Формулы-1 усовершенствовали свои тормоза в 2024 году

Изменения, внесенные в регламент Формулы-1 в 2022 году, были обширными. Хотя большая часть обсуждений с момента их введения вращалась вокруг конструкции боковых понтонов и того, как командам лучше всего справиться с переходом на более мощные днища, было затронуто множество других аспектов дизайна.

Эти другие аспекты дизайна неуклонно совершенствовались в течение этого времени, чтобы улучшить общую скорость каждой машины. Одной из таких особенностей дизайна является тормозная система, с несколькими пересекающимися дисциплинами дизайна, необходимыми для извлечения из них максимальной эффективности.

В конце концов, речь идет не только о том, чтобы обеспечить оптимальные механические характеристики, тормозная система также должна обеспечивать достаточное охлаждение для ее поддержки, а также ограничивать аэродинамическое воздействие на поверхности. Кроме того, тепловое взаимодействие между тормозами и ободом колеса влияет как на эксплуатационные характеристики, так и на износ шин, поскольку на общую температуру шины может влиять передача тепла между ними.

Как и ожидалось, общий подход, используемый командами, одинаков, поскольку все они ограничены одними и теми же правилами, но при этом у каждой команды остается более чем достаточно возможностей для разработки собственной ДНК дизайна, а различные решения появляются даже спустя несколько сезонов с момента принятия этих правил.

И, подведем итоги: изменения, внесенные в 2022 году, в первую очередь касались контроля того, как тепло и воздушный поток выходят из узла, при этом команды использовали различные конструкторские приемы, принятые в предыдущую эпоху правил, чтобы улучшить прохождение потока вокруг узла колеса.

Сюда входили такие элементы, как продуваемые оси и соединительные трубопроводы в узле тормозного воздуховода, которые в первую очередь служили средством улучшения аэродинамических характеристик, а не были необходимы для охлаждения тормозной системы.

Чтобы запретить эти аэродинамические решения, правила больше не разрешают водушному потоку выходить из внешней поверхности тормозного канала и через обод колеса. Вместо этого на концевом ограждении тормозного канала есть обозначенная область, куда выбрасывается горячий воздух («RB18» на иллюстрации выше).

Это привело к тому, что специалисты создали несколько слоев в конструкции тормозного воздуховода, чтобы лучше контролировать поток воздуха и тепло перед их выводом из системы. Эта система вложений обычно состоит из трубопровода, который подает холодный воздух в суппорт и подает его к выпускному отверстию после охлаждения, как минимум одного внутреннего барабана с различными контурами для изменения траектории воздушного потока и конечного внешнего барабана, который, в отличие от прошлого, не должен иметь никаких отверстий или проемов для передачи воздушного потока или тепла внешнему воздушному потоку.

Например, сравнение трубопроводов, подающих холодный воздух к суппорту, в «McLaren» и «Mercedes» дает представление о различных конструкционных решениях: «Mercedes» выбрал более традиционный короткий одинарный тракт между впускным отверстием и суппортом, тогда как «McLaren» выбрал схему с двумя каналами, подающими воздух на каждую сторону суппорта независимо.

И хотя во время этого набора правил команды стали часто заключать тормозной диск в собственный обтекатель, чтобы лучше управлять рассеиваемым теплом, некоторые команды теперь создали окна в обтекателе и внутреннем барабане, чтобы часть выделяемого тепла могла пройти между различными этапами гнезда.

Как можно увидеть здесь, и «Mercedes», и «Red Bull» имеют конструкции с такими характеристиками, хотя подход к ним сильно различается: первый выбрал небольшие эллиптические отверстия на верхней поверхности и внешней стороне внутреннего барабана. Между тем, «Red Bull» выбрала более крупное окно, окруженное металлической вставкой, которая, вероятно, также будет выполнять функцию радиатора.

Как и ожидалось, здесь также можно найти много изменений в эффективности, учитывая, что это пересечение между многочисленными областями дизайна. Команды постоянно обновляют размер своих впускных и выпускных ковшей, чтобы соответствовать характеристикам данной трассы, а также находят способы лучшего управления потоком воздуха и теплом внутри, чтобы использовать теплообмен от тормозов к шинам через обода колес.