ГлавнаяАвтожурнал«Формула-1» расправляет крылья: зачем гоночным машинам подвижные кузовные элементы?
«Формула-1» расправляет крылья: зачем гоночным машинам подвижные кузовные элементы?
В 2026 году в «Формулу-1» возвращаются активные крылья, а роль граунд-эффекта становится намного ниже. Такое развитие событий далеко не новость. Вся инженерная история современных «королевских гонок» как раз и состоит из поисков баланса между этими аэродинамическими концепциями. Получится ли его достичь в этот раз?
В прошлых выпусках мы рассказали об основных изменениях регламента «Формулы-1» и новых силовых установках. Сейчас самое время поговорить о новой аэродинамике.
Изначально человек, вдохновленный полетом птиц, изобрел крыло, чтобы преодолеть гравитацию и подняться в небеса. Но спустя время автомобильные инженеры «Формулы-1» переосмыслили это изобретение, заставив его работать с точностью до наоборот. Поскольку гоночный болид должен надежно держаться на дороге, а не отрываться от трассы, конструкторы перевернули законы аэродинамики в свою пользу. Так родилось крыло, которое вместо подъемной силы создает прижимную. Теперь воздух не пытается оторвать машину от земли, а, напротив, вдавливает ее в асфальт, позволяя развивать невероятную скорость без потери управления.
Вихри враждебные и не очень
Первую скрипку в сложном аэродинамическом оркестре играет переднее антикрыло – именно оно встречает воздушный поток и фактически решает судьбу всего болида на трассе. Его роль выходит далеко за рамки простого прижатия передних колес к асфальту ради четкости в поворотах: это настоящий архитектор воздушных потоков. Крыло виртуозно перенаправляет воздух к днищу, закручивая специальные вихри, которые, словно невидимые стены, герметизируют пространство под машиной для усиления граунд-эффекта.
Финальную работу по удержанию машины на трассе выполняют заднее антикрыло и скрытый от глаз диффузор. Крыло служит мощным стабилизатором, прижимая ведущую ось к дороге, но на прямых пилот может открыть специальную заслонку DRS, сбросив лишнее сопротивление и получив взрывной прирост скорости для обгона.
Диффузор болида «Формулы-1» как ключевой аэродинамический элемент в нижней части машины ускоряет воздушный поток под днищем, создавая разрежение и, как следствие, мощную прижимную силу, прикрепляя болид к трассе. Это улучшает сцепление и скорость в поворотах, при этом минимизируя аэродинамическое сопротивление. Он работает как расширяющийся канал, где воздух, проходящий под плоским днищем, ускоряется, что снижает давление и тянет машину вниз. Эффективность этого «вакуумного насоса» напрямую зависит от чистоты потока («чистый воздух»), подготовленного передним крылом, что превращает болид в единый организм, где любой сбой в начале пути воздуха фатально сказывается на сцеплении в задней части.
От спойлеров к крыльям
Формульные инженеры еще в начале 1960-х годов осознали, что управление воздушными потоками может обеспечить решающее конкурентное преимущество. Эксперименты начались с Lotus 49В: на его носу появились прообразы современных передних антикрыльев, а приподнятая плоская задняя часть давала прижимной эффект.
Однако настоящий переворот произошел позже, когда команды, начали оснащать машины высоко поднятыми крыльями. Эти конструкции резко увеличивали скорость в поворотах, но, увы, были крайне ненадежными. Серия опасных аварий, вызванных поломками креплений (в частности, инциденты с гонщиками Lotus на Гран-при Испании 1969 года), вынудила Международную спортивную комиссию (CSI) запретить их использование.
Но остановить технический прогресс не удалось, и вскоре CSI узаконила использование крыльев, но ввела строгие стандарты безопасности. Были установлены ограничения на высоту (800 мм) и ширину (1100 мм для заднего и 1500 мм для переднего крыла), а также требование жесткого крепления к корпусу, исключающее изменение угла атаки пилотом во время гонки. Это решение стало поворотным моментом: оно положило конец эпохе опасных импровизаций в «Формуле-1».
Эффект присоски
В 1970-х годах благодаря инженеру Колину Чепмену из команды Lotus стала активно развиваться концепция граунд-эффекта. Суть в том, чтобы придать днищу болида специальную форму: воздух ускорялся под машиной, создавая область крайне низкого давления.
Для максимального усиления эффекта и предотвращения утечки воздуха днище оснащалось уплотнительными подвижными юбками.
Однако любое нарушение герметичности, вызванное, например, неровностью трассы, приводило к внезапной потере прижимной силы, делая машину неуправляемой и провоцируя аварии. Кроме того, жесткие подвески, необходимые для эффективной работы граунд-эффекта, делали пилотирование физически крайне тяжелым. Поэтому в конце 1982 года был введено ограничение на подвижные юбки, а затем требование обязательного наличия плоского днища на болидах. Фактически граунд-эффект был запрещен.
Современное положение
В 1980-х, 1990-х и 2000-х годах инженеры продолжили эксперименты с активными подвесками и сложными аэродинамическими системами. Такие технологии позволяли в реальном времени менять клиренс болида, угол атаки антикрыльев и даже перенастраивать характеристики машины в зависимости от участка трассы. В эти годы с подачи настоящего гения аэродинамики Эдриана Ньюи над головой гонщиков появились воздухозаборники, необходимость которых была продиктована наличием атмосферных двигателей.
После очередной смены технического регламента в 2022 году состоялась реабилитация граунд-эффекта, но уже в более современном, продвинутом виде. Днище болида стало оснащаться сложными вентилируемыми каналами (тоннелями Вентури). Благодаря этому основная турбулентность, генерируемая машиной («грязный воздух»), выбрасывалась вверх, оставаясь над трассой. Это позволило преследующему болиду сохранять гораздо больше прижимной силы, сокращать дистанцию и совершать обгоны. Таким образом, гонки стали плотнее и зрелищнее, переведя аэродинамику в более управляемую и безопасную фазу. А аварий стало меньше.
2026 год: смена приоритетов
Однако не все было так гладко. Позже на первый план вышли проблемы, связанные с раскачкой болида («дельфинирование», или porpoising) и чрезмерной жесткостью подвески, которые вызывали физические страдания у пилотов. Затраты на проектирование и настройку тоннелей Вентури тоже были колоссальными. Чтобы смягчить удар, в соответствии с техническим регламентом 2026 года болиды должны вернуться к шасси с более простым днищем. Поскольку новая аэродинамика не будет требовать предельно жесткой платформы для эффективной работы, команды получат возможность использовать более мягкие настройки подвески.
Кроме того, новый регламент вводит в «Формулу-1» полномасштабную активную аэродинамику, которая позволит подвижным элементам кузова – переднему и трехэлементному заднему антикрылу – динамически менять угол атаки в зависимости от условий на трассе. Эта система призвана добиться максимальной прижимной силы для сцепления в поворотах и минимального сопротивления воздуха для высокой скорости на прямых. Базовая цель – обеспечить существенное снижение прижимной силы в стандартном режиме, но предоставить пилоту инструменты для ее мгновенного восстановления. Фактически активная система заменяет DRS, делая борьбу за скорость более динамичной.
Активная система будет работать через два основных режима, управляемых пилотом и электроникой: Z-режим и X-режим. Z-режим (High Downforce) является стандартной конфигурацией для поворотов: крылья закрываются, увеличивая прижимную силу, что компенсирует базовую потерю аэродинамической эффективности шасси. X-режим (Low Drag), напротив, активируется на скоростных прямых участках: оба антикрыла раскрываются, снижая лобовое сопротивление на 20–30% и обеспечивая прирост скорости до 10–15 км/ч. Эта гибкость является ключевой для достижения баланса между сцеплением и разгоном на протяжении всего гоночного круга.
Мика «топит» за нововведения
Возвращение граунд-эффекта в 2022 году имело практическую цель: позволить машинам преследовать друг друга вплотную, не теряя прижимной силы из-за «грязного воздуха». Но выявились критические недостатки, которые FIA хочет исправить в 2026-м. Во-первых, это жесткость подвески: чтобы туннели днища работали, машина должна быть максимально близко к асфальту и оставаться стабильной. Это приводило к тому, что болиды стали «дубовыми» – пилоты жаловались на боли в спине и микросотрясения на прямых. В 2026 году таких проблем быть не должно.
Во-вторых, чувствительность к клиренсу: малейшая кочка сбивала аэродинамический баланс. Это требовало постоянных усилий на подготовку машины на каждой трассе и под каждого пилота и нередко выматывало команды в поисках оптимальных настроек болидов. Такой аэродинамической лотереи в следующем году не будет. В-третьих, вводится система активных антикрыльев, когда их элементы открываются и поворачиваются как для максимального прижима на поворотах, так и для снижения лобового сопротивления на прямых. Это дает широкий диапазон возможностей активной борьбы в ходе гонки.
Жека: «Стоп!» активной аэродинамике
Не только Мика, но и специалисты FIA считают, что нашли в новом регламенте источник скорости и безопасности. Но это далеко не так. Вот главные точки напряжения. Во-первых, никуда не ушла проблема аэродинамического баланса. В начальных симуляциях 2026 года, когда команды пробовали активное заднее крыло без активного переднего, машины становились неуправляемыми – их разворачивало на прямых. Поэтому FIA сделали активным и переднее крыло. Но теперь пилот зависит от синхронной работы гидравлики спереди и сзади. Однако если система даст сбой в зоне торможения – это гарантированная авария.
Во-вторых, исчезновение слипстрима. Когда лидер включает X-Mode и убирает лобовое сопротивление, он создает за собой гораздо меньший воздушный мешок. Преследователю будет сложнее «присосаться» в воздушный поток лидера. В-третьих, возрастает искусственность гонок. Фанаты и пилоты (к примеру, даже сам Макс Ферстаппен) опасаются, что «Формула-1» превратится в соревнование инженеров. Пилот может перестать чувствовать машину на кончиках пальцев, так как ее поведение в повороте и на прямой будет радикально разным из-за изменения геометрии крыльев.
Что в итоге? Скорее всего, 2026 год в «Формуле-1» станет годом хаоса: мы увидим огромную разницу в скорости команд, пока инженеры будут учиться заставлять болиды работать как надо. А настоящий баланс, вероятнее всего, наступит только к 2027-му, а то и 2028–2029 годам. Остается только немного подождать…
Жека Питстоп (следит за «Формулой-1» с 1993 года), Мика Картинг (погружен в тему автоспорта с 1996 года)
