Слушающие во тьме.

Кое-что про шпионов и акустику.

Вот, только собрались мы вернуться к истокам, так сказать, навертеть на технические темы каких-нибудь материалов задорных (а не просто переводить Коллинза или Филизетти), как организаторы МЧМ (Марафонского чемпионата мира, WEC) подложили такую свинью в виде запрета на публикацию «баланса», что несколько испортило отношение к этому всему действу. Честно, хотелось выжать из Ле-Мана хоть что-то толковое в техническом плане. И, глядя на черновики заметок, можно сказать, было бы вполне себе интересное чтиво без какого-либо учета этого самого «баланса», будь он неладен. Чистая физика без примесей «спорта». И было бы это следующим шагом в развитии, потому что, как ни удивительно, все уже воспринимают как должное, что наш спец.корр за свой счет ездит в Ле-Ман (хотя это само по себе колоссальный альтруизм); да и «технобзор» из японского «Автоспорта» у нас уже был. Надо было идти дальше, копать глубже, светить ярче.

Не выбрасывать же теперь те наработки. Будем публиковать, пусть, некоторые выводы и представляются сейчас кривоватыми.

«Баланс» теперь известен только узкому кругу из числа избранных. Комментаторы шутят, что даже некоторые гонщики уже не в курсе характеристик машины, за руль которой садятся. Телеметристы и другие инженеры команд, конечно, должны обладать информацией о том, что творится с соперниками, чтобы иметь хоть какую-то точку отсчета.

Не будь этих данных специалистам пришлось бы полностью перейти от симуляций и разбора готовых таблиц к прогнозам и сбору информации «в поле». По сути, шпионажу, но в очень строгих рамках спортивного регламента, который, например, запрещает использовать неомологированные термокамеры или какие-либо средства измерения температуры шин конкурентов.

Кстати говоря, исключительную важность термокамер показал эпизод с включением данных с них в трансляции «Формулы-1». Эту инициативу быстро пресекли. Сами команды – слишком уж детальная информация утекает в общий доступ. Тут уж было не до красот картинки. У прототипов, чьи колеса не торчат на улице, вопрос не так принципиален, но даже в случае с Нурегсагами, теоретически, с помощью таких камер можно добыть довольно ценную информацию.

Зоркий глаз и тонкий слух на службе «обратного проектирования».

Когда ФИА передают таблицу «баланса», команды-соперники немедленно вводят точные значения массы и распределения энергии в свое собственное программное обеспечение для моделирования. Говорят, инженеры могут с большой точностью «извлекать» из таких симуляций коэффициенты аэродинамического сопротивления и эффективность двигателя автомобилей соперника заблаговременно до начала заезда. И пусть Бруно Фамен рассказывает о том, что «баланс» настолько сложный, что он сам запутался в показаниях. Это у ФИА на все про все полтора инженера. У команд – целый склад по-настоящему ценных специалистов, готовых океан процедить в поисках комара.

По идее, даже обычный фанат, расположенный на удобной для наблюдения трибуне, может прикинуть кое-что, не на глаз, конечно. Можно вполне уподобиться инженерам, которые раньше «угадывали» вес автомобиля конкурента, основываясь на его физике движения по трассе, и определяли мощность буквально на слух (привет байкам про Осаму Гото, который, якобы, только число цилиндров так мог назвать).

Из очевидного - мониторинг хода подвески. Тут нам, грешным душам, оставшимся без «баланса», приходится задействовать наблюдателей, которые располагаются в зонах интенсивного торможения и используют относительно высокоскоростные фотоаппараты для фиксации динамических изменений дорожного просвета. Это отчасти помогает определить, использует ли соперник оптимизированную конфигурацию с большим весом.

Поглощение всей доступной телеметрии. Как заправские стратеги мы могли бы сопоставлять данные, доступ к которым открыт для всех: отметки контроля максимальной скорости, учет известной всем продолжительности заправочных отрезков. Если какой-нибудь автомобиль, допустим, поддерживает высокую максимальную скорость на поздних этапах отрезка, «инженеры» могут уже начать гадать, связано ли это с благоприятной кривой «баланса» мощности или с превосходным управлением шинами.

И тут мухлеж с темпом будет очевиден только для тех, кто обладает точной информацией о «балансе». Для сторонних наблюдателей останется в секрете, сбрасывает ли участник газ и едет накатом в начале гонки специально или же он испытывает проблемы с настройкой автомобиля.

Запрет на публикацию «баланса» - серьезный удар по и без того не самой здоровой хребтине остатков спорта в этом шоу. Комментаторы, например, теперь, по сути, должны работать полностью в вакууме. Если максимальная скорость того же «Эво» «Кадиллака» на прямой Унодьер хуже, чем у «Феррари», как мы можем знать, скорректировала ли ФИА виртуальную энергетическую кривую соперников или это их собственные настройки просто еще не достигли оптимального аэродинамического значения.

Истошный рев во тьме кромешной.

Если использование термальных камер можно отследить и пресечь (иначе инженеры понатыкали бы их во всех точках интенсивных торможений и тихо радовались бы гигабайтам разноцветных фотографий), то запись аудио с трассы запретить практически невозможно. Именно поэтому команды до сих пор могут полагаться на акустический анализ двигателя соперника. На помощь им приходят специалисты «акустической разведки». И это уже вовсе не из области высочайших технологий для обычного болельщика.

Записывая звук двигателя на трассе и обрабатывая его с помощью программного обеспечения, команды могут точно рассчитать точные обороты двигателя соперника, передаточные числа и стратегии использования гибрида. Отчасти уподобиться им можем и мы.

Дышите. Не дышите.

Каждый двигатель внутреннего сгорания создает свой собственный «акустический рисунок», определяемый количеством цилиндров и конфигурацией блока. Четырехтактный двигатель за один полный оборот коленчатого вала заставит зазвучать половину цилиндров. Для двигателя V8 за один оборот происходит ровно 4 воспламенения.

Акустики пропускают записанный звук двигателя через алгоритм быстрого преобразования Фурье, который извлекает из общей какофонии (пусть, и услаждающей слух) отдельные пики частоты. Доминирующий пик частоты (измеряемый в Герцах) напрямую показывает скорость вращения двигателя:

Обороты = (Доминирующая частота в Герцах * 60) / (число фаз воспламенения топлива за оборот).
Отслеживая скорость повышения и понижения оборотов двигателя на круге (порой такое доступно в прямом эфире, потому что многие команды ведут трансляции с бортовых камер), можно построить графики точек переключения передач автомобиля. Поскольку данные с камер контроля скорости являются общедоступными, сопоставление акустического падения оборотов двигателя непосредственно с положением автомобиля на трассе позволяет определить точные передаточные числа коробки передач.

Если довести этот процесс до идеала, то можно будет вычислить обороты и передачу в любой точке трассы, и на основании этого построить тот самый график скорости на круге, которым так часто балуются обозреватели «Формулы-1». Заметьте, никаких данных со спутников нам не потребовалось!

Чем дальше, тем сложнее, но интереснее. Вооружившись дополнительными знаниями, можно «реверсивно наинженерить» расчет выходной мощности в прямом эфире. Простому болельщику это уже не по карману, но вот инженерам, возможно, помогает уточнять особенности использования энергии конкурентами.

Сам звук, конечно, не указывает на мощность двигателя (привет «ночным гонщикам» отчаянно ревущим у вас под окнами), но он предоставляет недостающие переменные, необходимые для ее расчета. В упрощенном виде это выглядит так:

Мощность = (Масса*ускорение) + (Аэродинамическое сопротивление) + (Сопротивление качению)
Особо обмануть с количеством топлива сейчас уже трудно, поэтому масса вычисляется довольно просто. Ускорение определяют акустики по быстроте изменения частоты в аудиосигнале. На выходе анализируется «акустическая картина» и сравнивается с той, что была бы в нормальных условиях. Если частоты отличаются заметно, то программное обеспечение точно указывает, сколько киловатт мощности производит двигатель в данный конкретный момент. Данные по аэродинамике вводятся на основе массы иных наблюдений и вычислений, а по качению у всех плюс-минус одно и то же.

Вообще, все эти акустические забавы – неплохой инструмент для анализа. «Слушая» конкурентов, инженеры могут определить, вызван ли внезапный скачок скорости соперника благоприятной кривой мощности «баланса» (высокое «акустическое ускорение») или просто превосходной аэродинамической эффективностью (низкий акустический тон/количество оборотов в минуту, необходимых для поддержания высокой максимальной скорости).

Инфракрасный шпион

А что было бы, если в ФИА не запретили бы средства наблюдения за соперниками на трассе? Объединяя тепловизионную съемку с акустическим анализом двигателя, команды могли бы создать полную картину характеристик шин и баланса шасси в прямом эфире, не нуждаясь в доступе к телеметрическим данным.

Если автомобиль входит в поворот, и термодатчик окрашивает протектор передних шин ярким белым/оранжевым цветом (что указывает на сильное трение и разогрев), в то время как акустическая индикация говорит о плавных оборотах двигателя, это подтверждает наличие недостаточной поворачиваемости.

Если температура задних шин резко повышается на вершине (апексе) поворота, а аудиозапись фиксирует внезапное, микроскопическое колебание или падение оборотов двигателя, это указывает на микропробуксовку колёс.

В Ле-Мане (особенно во время холодных ночных условий) подобные меры наблюдения актуальны для слежения только за своей машиной. Если бы можно было шпионить за соперниками, то это существенно облегчило бы выбор стратегий, потому что можно было бы точно предсказать, когда шины соперника «уйдут».

Управление теплом, излучаемым тормозными дисками в обода колес и непосредственно во внутреннюю область шины, имеет решающее значение для контроля давления. Официально разрешенные меры по контролю температуры помогают отслеживать распространение тепла от тормозов к боковинам шин.

Если бы можно было следить за этой информацией на машине соперника, то можно было бы определить стратегии распределения тормозных усилие: достаточно сопоставить распространение тепла с акустическими данными (частотой срабатывания АБС/контроля тяги, слышимой как быстрое, ритмичное «пульсирование» звука двигателя при торможении). Например, инженеры команды А заметили перегрев задних шин у команды Б с помощью тепловизора и услышали на аудиозаписи постоянное срабатывание системы контроля тяги: тут слишком сильно смещен баланс тормозов назад, жертвуя износом задних шин ради сохранения передних.

Впрочем, за всеми не уследишь. С новыми «зелеными» шинами «Мишлена» уследить бы за собственной машиной. В отличие от предыдущей версии шин, которые постепенно теряли свойства в течение нескольких кругов, «экологически чистый» состав 2026 работает по очень «интересной» кривой. Он обеспечивает хорошее сцепление, если точно находится в пределах целевого диапазона, но если он перегревается даже на несколько градусов, смесь немедленно подвергается катастрофическому «термическому обрыву», полностью теряя сцепление.

Отчасти такие неудобства обусловлены не только «зеленой повесткой», но и потребностью в «гиперускоренном» прогреве на круге выезда. Чтобы компенсировать запреты на использование «грелок», в «Мишлене» оптимизировали составы для существенно более быстрого нагрева поверхности. Однако это быстрое внутреннее трение создает огромный риск «теплового разгона». Если гонщик слишком сильно давит на газ во время круга выезда (особенно ночью), сердечник шины перегреется еще до того, как давление в шинах стабилизируется на оптимальном уровне, что приведет к выходу комплекта из строя задолго до конца отрезка.

Следить за состоянием шин собственного автомобиля в МЧМ еще не запрещено. Поэтому можно использовать стандартные датчики, контролирующие температуру поверхности шин (они обычно располагаются в арках).

Обязательным к применению являются высокочастотные системы TPMS (системы контроля давления в шинах). Учитывая, что шины 2026 года подвержены резким скачкам давления в сердечнике из-за быстрого нагрева резины, пришлось несколько подбодрить поставщиков стандартных датчиков, чтобы те заставили их работать чуть быстрее обычного. Информация о давлении подается не только на капитанский мостик, но и напрямую в ФИА, чтобы организаторы смогли отследить, не мухлюет ли кто-нибудь с давлением.

• < Назад
• Вперёд >