Сила ветра
В сопровождении заводского водителя Ауди Пьера Каффера и корреспондента adrivo.com Вольфганга-Андрэ Шмица мы проникнем в мир аэродинамики автомобиля DTM.
Четыре тормозных диска, передние из которых вентилируемые, – вот о чем вспоминает водитель обычного автомобиля, когда нажимает на педаль тормоза. Мало кто догадывается, что существует еще как минимум одна сила, которая пытается затормозить автомобиль: сопротивление воздуха. От этого нежелательного попутчика, значительно снижающего топливную экономичность и динамические качества автомобиля, инженеры пытаются всеми силами отделаться.
Уже 25 лет назад инженеры ДТМ объявили войну аэродинамическому сопротивлению, из года в год разрабатывая для серии все более обтекаемые модели. Но вот парадокс! В гонках воздушное сопротивление помогает быстрее проходить связки поворотов и добиваться лучшего времени прохождения дистанции. Пилот Ауди Пьер Каффер и adrivo.com помогут нам разобраться в аэродинамике автомобилей ДТМ.
Да прибудет Сила Ветра с тобой, пилот!
«В кузовных гонках аэродинамика – это один из самых важных элементов общего успеха, – подтверждает Пьер Каффер, но тут же отделяет его прошлогодний служебный автомобиль Ауди А4 ДТМ от обычных кузовных автомобилей, предназначенных для соревнований: – Именно в ДТМ правильные настройки аэродинамики находятся в очень узком диапазоне, так называемом "аэродинамическом окне"». Если не получается попасть в это аэродинамическое окно, в котором гарантирована гармоничность всех аэродинамических и механических настроек, надеяться на приличные результаты не приходится.
«Аэродинамический пакет состоит из большого числа элементов, и часто невозможно визуально определить, справляется ли тот или иной узел со своими обязанностями», – рассказывает Каффер о разнообразии аэродинамических приспособлений на кузове и под днищем автомобиля. В ходе настроек, естественно, нужно не только стремиться понизить сопротивление для высокой скорости на прямых, но и не забывать о прижимной силе в поворотах. Нужно оптимизировать прижимную силу для лучшего сцепления с дорожным полотном.
«Чаще всего пилоты пытаются настроить аэродинамику на большую прижимную силу, чтобы добиться максимального сцепления с трассой, – говорит экс-пилот Тим Феникс. – Конечно, есть исключения. Например, на Норисринге, наоборот, стараются выставить меньший угол атаки антикрыльев, чтобы машина была быстрее на длинных прямых».
Из жизни ветра под автомобилем
Одно из существенных отличий автомобиля ДТМ от обычного кузовного заключается в организации потоков воздуха под днищем. В этом аспекте днище автомобиля ДТМ больше похоже на соответствующий элемент конструкции формульного болида. «Клиренс спереди и сзади – определяющая настройка для организации потоков под днищем и достижения прижимной силы за счет граунд-эффекта. Абсолютно гладкое днище, неповрежденный диффузор – главные слагаемые успеха». Пьер Каффер подчеркивает: «Малейшее повреждение днища сильно осложняет ламинарное протекание воздуха, и граун-эффект не будет иметь место».
Таким образом, воздушный поток отсекается сначала огромным спойлером – разделочной доской – тонкой пластиной из углеволокна под передним бампером. Направляемый под транспортное средство воздух ускоряется, проходя через два диффузора. В результате быстрого протекания воздуха под автомобилем давление там становится ниже, что и называется граунд-эффектом. То есть автомобиль на большой скорости как бы присасывается к дорожному полотну.
Диффузоры расположены перед передней осью и за задней осью. Первый упорядочивает движение, второй ускоряет воздушный поток. Чем меньше клиренс, тем большая прижимная сила за счет граунд-эффекта может быть достигнута. Разумеется, клиренс нужно приспосабливать к условиям конкретной трассы, чтобы предотвращать повреждения абсолютно ровного днища и очень чувствительных к механическим воздействиям диффузоров.
Обтекаемая упаковка
Как и повреждение диффузора, неисправность одного из наружных аэродинамических элементов сильно влияет на поведение автомобиля, о чем не понаслышке знает наш экскурсовод Пьер Каффер: «Кроме того, в гонке очень важно, чтобы все маленькие крылышки на переднем бампере (так называемые флики – заплатки) и антикрыло были в работоспособном состоянии. Если отсутствуют флики, сцепление ухудшается и на большой скорости заметна недостаточная поворачиваемость».
Если маленькие спойлеры на переднем бампере еще можно как-то не заметить, то огромное антикрыло на багажнике просто бросается в глаза. Карбоновая пластина шириной 140 см – стандартный элемент аэродинамического пакета. Выше расположен настраиваемый элемент – закрылок. На нем установлена балансирная планка, имеющая небольшой изгиб вверх. Балансирную планку можно перемещать по горизонтали. Таким образом закрылок и планка позволяют варьировать распределение прижимной силы на передней и задней осях.
Риторические вопросы
Конечно, поиск наилучшего сцепления не ограничивается только настройкой аэродинамики. Выбор правильного давления в шинах – важный элемент оптимальной настройки. «Иногда водителю очень трудно ощутить вклад механики и аэродинамики в уровень полученного сцепления, – говорит Каффер, – не всегда понятно: шины это или аэродинамика. Нужно ли менять давление в шине, ход отбоя амортизаторов или все дело в настройках закрылка?».
«Это очень важные настройки, которые нужно устанавливать только с гоночным инженером», – дополняет Пьер Каффер. Ведь при ошибочном выборе хотя бы одного элемента у машины появляются сразу два невидимых тормоза...