Легковые

Брендс-Хэтч: «Буст» на перегибе трассы

Финал английского Туризма на «Брендс-Хэтч» в этом году интересен даже без борьбы за титул.

Эш Саттон уже стал пятикратным чемпионом, но именно поэтому чисто техническая задача стала нагляднее: можно посмотреть, что получится, если лучшую машину сезона посадить на самый жёсткий паёк по «бусту» и выпустить против соперников, которым электроника разрешает чуть ли не другой двигатель. После «Силверстоуна» у Саттона 468 очков, у Тома Ингрэма 336, у Дэна Кэммиша 331. Чемпион определён, зато второе место разделяют пять баллов.  

И это очень подходящее место для нынешней системы уравнивания. Полный «Брендс-Хэтч» имеет длину 3,916 км, одиннадцать поворотов и перепад высоты примерно в четыре десятка метров. Здесь почти нет длинного спокойного разгона, на котором добавочную мощность можно рассматривать отдельно от шасси. Машина всё время либо разгружается на переломе, либо сжимает подвеску в низине, либо ускоряется ещё с заметным углом поворота руля. Поэтому буст здесь превращается прежде всего не в максимальную скорость, а в возможность раньше начать разгон и несколько секунд подряд увеличить продольную силу на ведущих колёсах. 

А разница в распоряжении этой возможностью чудовищная. «Брендс-Хэтч» в полной конфигурации относится к трассам категории А. Лидер чемпионата в квалификации и субботней квалификационной гонке получает только одну секунду дополнительного наддува на круг и может включить его лишь после 140 км/ч. Второе место получает три секунды с порогом 135 км/ч, третье - пять с 130. Начиная с восьмого места, разрешены двадцать секунд на круг и включение уже со 105 км/ч. В воскресной первой гонке лидер имеет право применять буст всего на одном круге, второй - на двух, третий - на трёх, а восьмой и ниже - на десяти. После каждой гонки распределение пересчитывается уже по её результату. 

В случае Саттона и Ингрэма это значит следующее. Саттону в субботу достанется одна секунда с порогом 140 км/ч, Ингрэму - три секунды со 135, Кэммишу - пять со 130. Разница между первым и третьим местом составляет не просто четыре секунды повышенной мощности. Кэммиш сможет включить её раньше, когда машина ещё разгоняется после медленного или среднего поворота. Именно там каждый дополнительный киловатт превращается в наибольшую прибавку продольного ускорения, потому что аэродинамическое сопротивление ещё относительно невелико. На высокой скорости тот же избыток мощности приходится всё сильнее тратить на воздух. 

Поэтому систему буста неправильно представлять как кнопку для обгона на прямой. На «Брендс-Хэтч» она скорее меняет форму кривой разгона между двумя поворотами. Если один автомобиль получает добавочную мощность с 105 км/ч, а другой только со 140, первый может уже набрать несколько километров в час преимущества к тому моменту, когда второму вообще разрешат включиться. После этого оба разгоняются дальше, но кинетическая энергия первого уже больше. Разница в скорости тащит сама себя вплоть до следующего торможения. 

Особенно неприятно это после «Друидс» и «Грэм-Хилла», но ещё важнее на выходе из «Сёртиса». Отсюда начинается быстрый внешний кусок большого кольца, и плохой выход приходится оплачивать сразу несколькими секундами. В BTCC нет запаса мощности Формулы-1, которым можно быстро замазать потерянные пять километров в час. Две машины с почти одинаковой мощностью на прямой могут приехать к следующему торможению с заметно разной скоростью просто потому, что одна получила буст на несколько десятков метров раньше. 

Причём сам «Брендс» постоянно вмешивается в продольное сцепление. В «Паддок-Хилл» машина сначала разгружается на входе, затем проваливается примерно на одиннадцать метров вниз меньше чем за двести метров дистанции и сразу попадает в сильное сжатие подвески перед подъёмом к «Друидс». Максимальный спуск оценивается примерно в восемь процентов, последующий подъём - примерно в одиннадцать. При массе переднеприводной машины 1270 кг составляющая веса вдоль одиннадцатипроцентного подъёма получается около 1,36 кН. Это почти 140 кгс, которые двигатель должен постоянно тащить против склона ещё до появления существенного аэродинамического сопротивления. 

Но на переднеприводной машине важнее другое. Под газом происходит продольный перенос нагрузки назад, а тягу должны передавать передние колёса. Подъём усиливает требование к мощности, но не дарит передней оси дополнительного сцепления. Значит, раннее включение буста имеет смысл только до той точки, где передняя шина способна реализовать момент. Если дать мотору больше раньше, а внутреннее переднее колесо уже разгружено креном и геометрией подвески, дополнительная мощность уйдёт в пробуксовку, нагрев поверхности и работу дифференциала. 

Именно поэтому нынешний «Форд» Саттона настолько интересен. Это переднеприводная машина, а преимущества дополнительного буста у неё почти нет. Чтобы всё равно быть быстрой, она должна выигрывать не мощностью, а тем, сколько продольной силы передняя ось способна принять без разрушения боковой. В повороте у шины есть один общий запас сцепления. Если значительную часть круга сцепления уже съедает боковая сила, дополнительный моторный момент нельзя просто прибавить сверху. Поэтому хорошая механическая тяга здесь важнее того, что дарит «буст». 

У заднеприводных БМВ ситуация противоположная. При разгоне перенос нагрузки назад помогает ведущей оси, поэтому дополнительную мощность проще превратить в продольную силу. Но за это машина платит тридцатью килограммами массы: регламент устанавливает 1300 кг для заднего привода против 1270 для переднего. Эти тридцать килограммов приходится не только разгонять и тормозить: в «Паддок-Хилле», «Друидсе» и «Грэм-Хилле» они ещё и участвуют в вертикальной и продольной инерции кузова. 

На «Брендс-Хэтч» такая разница заметна не на секундомере одного сектора, а в том, как автомобиль обращается с передней шиной. У переднего привода она одновременно поворачивает, тормозит значительную часть времени и затем принимает тягу. У заднего передняя шина после вершины поворота может постепенно отказаться от продольной работы и оставить её задней оси. Поэтому двадцать секунд буста для машины из глубины таблицы и двадцать секунд для двух разных компоновок - технически не одно и то же. 

А теперь к шинам, потому что здесь организаторы приготовили второй регулятор темпа. На финал предусмотрены мягкая и средняя смеси «Гудьира»: четыре новых мягких колеса и восемь новых средних, плюс двенадцать переходящих шин с предыдущих этапов. Средняя смесь является основной, мягкая - дополнительной. При этом именно на полном «Брендс-Хэтч» разрешено использовать в квалификации обе смеси. На большинстве других этапов дополнительная шина в квалификацию вообще не допускается. 

Это резко меняет субботу. Мягкая шина даёт более высокий коэффициент сцепления при меньшем рабочем температурном окне, а значит, позволяет тормозить позже, раньше возвращаться к газу и держать большую боковую силу при той же вертикальной нагрузке. Но квалификация здесь теперь не просто один быстрый круг. После обычной сессии проводится десятикруговая «гонка за поул», и в ней дополнительную смесь применять нельзя: разрешена только стандартная сухая шина. Результат этой гонки определяет решётку первой воскресной гонки. 

Получается занятная ловушка. Мягкая шина может помочь пробиться выше в первоначальной квалификации и получить лучшую исходную позицию для субботней гонки, но сама гонка вернёт всех на среднюю. То есть инженеру надо решить, стоит ли максимально обострять машину под один мягкий квалификационный комплект, если через четверть часа она должна быть быстрой уже на другой жёсткости резины и в десятикруговой серии. 

Разница между смесями здесь будет ощущаться не только через пик сцепления. Мягкая шина увеличивает эффективную жёсткость всей системы «шина - подвеска» не в буквальном смысле пружинной жёсткости, а через другую зависимость боковой силы от увода и температуры. Машина может охотнее входить в «Паддок-Хилл» и «Шин», но баланс, который на мягкой позволяет довернуть автомобиль коротким отпусканием газа, на средней способен превратиться в недостаточную поворачиваемость. Переднее наружное колесо уже не произведёт ту же боковую силу при том же угле увода. 

При этом воскресенье заставит использовать мягкую смесь в одной из трёх гонок. А трое лучших первой гонки обязаны во второй использовать наиболее жёсткую доступную им смесь, то есть в данном случае среднюю, если гонка проходит на сликах. Следовательно, выиграть первую гонку на мягкой можно, но продолжить атаку тем же оружием во второй уже нельзя. 

Отсюда вырисовываются два противоположных сценария. Тот, кто стартует впереди, может захотеть избавиться от обязательной мягкой шины сразу, воспользоваться её сцеплением на чистой трассе и построить отрыв до того, как температура передней оси поползёт вверх. Тот, кто оказался глубже, может оставить мягкую на третью гонку, особенно если перевёрнутая решётка подарит хорошую позицию. Тогда мягкая шина превращается уже не в средство удержать первое место, а в инструмент прорыва. 

Но здесь и возникает конфликт с бустом. После первой и второй гонок его распределяют по результатам предыдущей. Человек, который удачно проедет на мягкой шине и окажется высоко, немедленно получит меньше буста на следующую гонку. И наоборот: плохой результат даёт больше электронного ресурса. Поэтому три воскресные гонки связаны между собой отрицательной обратной связью. Быстрый результат уменьшает мощностной инструмент следующего заезда, а выбор быстрой шины способен ускорить этот переход. 

В физическом смысле это две системы балансировки, наложенные друг на друга. Шина регулирует максимально доступную силу контакта с дорогой. Буст регулирует, какую долю этой силы двигатель способен потребовать в продольном направлении. На переднеприводной машине они ещё и работают через одну ось. Дать такую мягкую переднюю шину и много буста одновременно - значит резко приблизить её к пределу по продольному сцеплению на выходе. Дать жёсткую шину и мало буста - наоборот, можно получить машину, у которой двигатель уже не способен полностью использовать запас задней части круга сцепления. 

«Брендс-Хэтч» добавляет третью переменную - вертикальную нагрузку. На дне «Паддок-Хилла» подвеска сжимается и мгновенная нормальная сила на шинах увеличивается. На вершинах и переломах она падает. Но коэффициент сцепления шины не растёт линейно с нагрузкой: в реальной гоночной резине при удвоении вертикальной силы боковая и продольная сила обычно увеличиваются меньше чем вдвое. Поэтому короткое сильное сжатие не даёт «бесплатного» сцепления пропорционально нагрузке, зато разгрузка способна быстро сделать внутреннее колесо почти бесполезным. 

Отсюда требование к подвеске. Слишком жёсткая передняя ось хорошо держит геометрию и платформу, но быстрее перебрасывает вертикальную нагрузку между колёсами. Переднеприводная машина тогда теряет тягу внутреннего колеса именно в тот момент, когда гонщик просит буст. Слишком мягкая позволяет обоим колёсам лучше следить за дорогой, но увеличивает крен, меняет развал наружного колеса и заставляет автомобиль дольше ждать перед полным газом. В «Брендс-Хэтч» не нужно делать подвеску мягкой или жёсткой. Там требуется, чтобы изменение нагрузки происходило предсказуемо. 

Отдельное испытание - быстрый «внешний» участок после «Сёртиса». «Хоторнс», «Вестфилд» и «Шин» намного сильнее зависят от аэродинамического и механического баланса, чем короткое «майское» кольцо «Брендс-Хэтч». Ошибка здесь редко возвращается немедленным обгоном на следующем торможении. Машина, которая начала скользить передней осью, продолжает нагревать наружную переднюю шину ещё в следующем повороте. Через несколько кругов это уже не отдельная ошибка, а сдвиг температурного баланса всей оси. 

Поэтому мягкая смесь может оказаться здесь вовсе не безусловно лучшей гоночной шиной. Её высокий начальный уровень сцепления позволяет быстрее пройти первые круги, но если этим сцеплением пользоваться полностью, передняя поверхность быстрее перегревается. Особенно у переднеприводных машин, которым после боковой работы ещё нужно принять момент двигателя. Средняя смесь может проигрывать на первых двух кругах, зато к середине дистанции дать меньше падения темпа. 

Суббота окончательно всё запутает. Групповая квалификация определит исходные места короткой гонки, причём более быстрая группа получит нечётные позиции. Затем десять кругов на стандартной шине решат стартовый порядок первой воскресной гонки. Саттон должен сделать это практически без буста, Ингрэм получит три секунды, Кэммиш пять, а гонщики с восьмого места чемпионата и ниже - двадцать. 

На обычной трассе можно было бы сказать, что это просто несколько десятых мощности. На «Брендс-Хэтч» разница вмешивается туда, где автомобиль ещё поворачивает, где переднее колесо разгружено и где каждые десять километров в час определяют, сколько продольной силы шина вообще способна принять. Поэтому квалификационная скорость чемпионского «Форда» будет особенно показательна. Если Саттон снова окажется впереди при одной секунде буста против двадцати у части поля, искать объяснение в моторе будет уже бессмысленно. Значит, машина выигрывает скоростью переноса нагрузки, работой дифференциала, сохранением передней шины и возможностью раньше распрямить руль. 

У Ингрэма и Кэммиша задача другая. Между ними пять очков, зато Кэммиш благодаря третьему месту в таблице начинает уик-энд с пятью секундами буста против трёх у Ингрэма. Разница небольшая по сравнению с машинами второй половины таблицы, но на круге длиной меньше четырёх километров две дополнительные секунды повышенной мощности - уже вполне реальный инструмент. Особенно если одну из них удастся потратить на выходе из «Сёртиса», а не тогда, когда машина уже почти упёрлась в ограничитель из сопротивление воздуха. 

Есть и ещё один герой финала - температура. На воскресенье сейчас ожидается прохладная октябрьская погода, примерно 16 градусов днём. Для мягкой смеси это хорошо с точки зрения перегрева, но усложняет прогрев; для средней первые круги могут оказаться ещё сложнее. 

А «Брендс-Хэтч» как раз наказывает за шину, которая толком не проснулась. «Паддок-Хилл» начинается разгрузкой на входе, «Грэм-Хилл» имеет неблагоприятный профиль, быстрый внешний участок требует немедленной уверенности в передней оси. Поэтому первый круг после старта или машины безопасности может стоить больше, чем обычная разница между смесями на установившемся режиме. 

Так что финал английского Туризма в этот раз – наглядная демонстрация трех «переменных резисторов» местного «баланса». «Буст» определяет, сколько продольной силы мотор попросит передать у шины. Состав резины определяет, сколько шина способна передать. А рельеф «Брендс-Хэтч» решает, какая вертикальная нагрузка вообще останется на колесе в этот момент. 

Придется смотреть не за тем, кто нажал кнопку, а за тем, у кого после её нажатия ещё осталось чем передать лишние «лошади» на асфальт.

• Вперёд >