Питання: Таке враження, що корпуса машин в сучасній Формулі 1 більше нахилені вперед, ніж в минулому. Для чого це робиться, і не доставляє це проблем конструкторам?
Пет Сімондс: Інакше кажучи, мова про різницю між дорожнім просвітом в передній і задній частині машини. В останні роки фахівці в області аеродинаміки навчилися домагатися більш ефективної роботи шасі за рахунок того, що підйом задньої частини машини дозволяє підвищити продуктивність дифузора. Дорожній просвіт в передній частині машини як і раніше залишається низьким, тут нічого не змінилося, внаслідок чого поздовжній нахил корпусу за останні сезони істотно збільшився. Оскільки діапазон дорожнього просвіту відомий спочатку, особливих проблем для конструкторів це не створює.
Питання: Який ідеальний дорожній просвіт для машини Формули 1?
Пет Сімондс: Немає якогось єдиного значення, яке ідеально підходило б для всіх машин. Треба пам'ятати, що машина Формули 1 генерує величезні вертикальні навантаження, які припадають на підвіску, а це означає, що пружини, а також, зрозуміло, шини, на великій швидкості сильно стискаються, тому дорожній просвіт зменшується в міру того, як машина розганяється.
Саме тому ви бачите, як від титанових пластин з-під днища машини на швидкостях, близьких до максимальних, летять іскри. Передній дорожній просвіт ми виставляємо, коли машина знаходиться в статичному стані, і вибираємо такі поєднання жорсткості елементів підвіски, щоб на максимальній швидкості передня частина контрольної планки лише злегка чиркала по асфальту. У задній частині оптимальна величина кліренсу вибирається з таким розрахунком, щоб генерировалась максимально можлива притискна сила. Коли машина в статичному стані, зазвичай ми виставляємо дорожній просвіт так, щоб він був оптимальним в найважливіших поворотах траси з урахуванням стиснення пружин і шин.
Питання: Чи впливає зміна дорожнього просвіту на аеродинаміку?
Пет Сімондс: Ми часто оперуємо таким поняттям, як коефіцієнт притискної сили, скорочено Cl, але насправді цей показник відображає набагато більш складні аеродинамічні параметри.
Залежно від кожного значення кутової орієнтації машини, що є комбінацією поздовжнього і поперечного нахилу корпусу, а також кута відведення, аеродинамічні сили діють по-різному. Ми фіксуємо дію цих сил в ході досліджень в аеродинамічній трубі, а потім застосовуємо прості математичні розрахунки для обчислень так званого середньозваженого значення. В результаті комбінація дії різних сил виражається одним числом.
У реальності при проходженні повороту по певній траєкторії значення кутової орієнтації постійно змінюються в залежності від впливу на машину різних сил і її реакції на ці сили, пов'язаної з роботою підвіски. Це в свою чергу відбивається на впливі аеродинамічних сил і балансі машини в повороті - отже, настройки підвіски дійсно надають на аеродинаміку машини дуже суттєвий ефект.
Питання: Загальноприйнятий підхід до конструювання підвіски машин Формули 1 такий: попереду використовуються важелі, а ззаду - тяги. Чому?
Пет Сімондс: З точки зору кінематики важелі і тяги - однакові елементи. Це прості механізми для передачі руху від маточини на вузли підвіски, що складаються з пружин і амортизаторів. У різні роки ці схеми використовувалися по-різному, оскільки мінливі вимоги технічного регламенту змушували конструкторів пробувати різні варіанти компоновки.
Чинний регламент цілком нейтральний і не диктує переваг на користь того чи іншого варіанта в передній частині машини, але ззаду ми прагнемо досягти, щоб верх і боки корпусу коробки передач ніяк не впливали на аеродинаміку. Тому пружини і амортизатори розташовуються ближче до картера КПП, і в цьому випадку вони працюють ефективніше, коли взаємодіють з тягами.
Питання: В машинах Формули 1 використовуються традиційні пружини і амортизатори?
Пет Сімондс: Ми застосовуємо різні типи пружин. По кутах шасі можуть встановлюватися торсіони, тоді як в центральній його частині може стояти кручена циліндрична пружина, тарілчаста пружина або пружний гумовий елемент. Газові пружини теж застосовуються. Мабуть, зараз все це використовується в якомусь розумному поєднанні.
Ми застосовуємо гідравлічні амортизатори, але при цьому вони встановлюються на машині в поєднанні з пристроєм, який називається інерційний демпфер. На відміну від традиційного гідравлічного амортизатора, який генерує силу, пропорційну швидкості переміщення його протилежних кінців, інерційний демпфер генерує протидія, пропорційне прискорення, з яким кінці амортизатора переміщаються відносно один одного.
На додаток до цих більш-менш традиційних елементів в підвісці машини Формули 1 застосовуються і інші пристрої. Системи, що регулюють взаємодію передньої і задньої підвіски, потрапили під заборону, проте, можна зустріти ряд гідравлічних елементів, які дозволяють змінювати баланс машини при проходженні поворотів або знижувати аеродинамічний опір на прямих.
Питання: Які фактори можна вважати визначальними при виборі геометрії підвіски?
Пет Сімондс: Думаю, концепцій ідеальної підвіски стільки, скільки машин на стартовому полі, і в наші дні її геометрія визначається тим, що конструктори намагаються знайти можливість підвищити ефективність аеродинаміки. Наприклад, звичайною справою стало те, що в задній частині машини нижні трикутні важелі встановлюються паралельно приводним валів.
Хоча це впливає на кінематику і створює конструктивні складності, такі схеми набули поширення, оскільки аеродинамічні переваги від їх застосування переважують проблеми, з ними пов'язані.
Питання: Чому підвіска машини Формули 1 така жорстка? Це дозволяє домогтися більш високого зчеплення з трасою?
Пет Сімондс: Якщо говорити про сили, що діють на шини, то взагалі-то жорстка підвіска знижує зчеплення з асфальтом у всіх випадках, крім трас з ідеально гладкою поверхнею, однак домінуючим є фактор аеродинаміки, і перевага жорсткої підвіски в тому, що вона дозволяє підтримувати стабільну аеродинамічну платформу.
Питання: Свого часу у машин Формули 1 були дуже складні системи активної підвіски. Як ви вважаєте, чи можуть вони коли-небудь повернутися?
Пет Сімондс: Ймовірно, в гонках ми їх більше не побачимо. Вони були складними, але насправді не складніше, ніж пасивні системи, що використовуються сьогодні. Але останнім часом команди дійсно обговорювали, а не дешевше б нам було розробляти і виробляти активну підвіску, ніж ту, що застосовується зараз.