Как построить машину. Автобиография величайшего конструктора «Формулы-1» - Эдриан Ньюи

Но я не хотел карьеры в автомобильной промышленности. Мне нужна была карьера в гонках. Я думал, что курс аэронавтики научит меня аэродинамике и дизайну легких конструкций, поможет разобраться в материалах и объяснит теории управления. Я решил, что пусть летательные аппараты – это немного другое, но ради аэродинамической трубы я пойду учиться в Саутгемптон.

Я много работал, чтобы туда попасть, и мне это удалось. Но проблема заключалась в том, что, хотя я и получил высший в стране балл по математике в средней школе, курс математики в Саутгемптоне был рассчитан на тех, кто окончил продвинутый курс. В Саутгемптоне лекторы предполагали, что у студентов уже есть солидное образование.

Инженерия, а тем более аэрокосмическая инженерия, сосредоточена на математике. У меня были чудовищные пробелы, но я изо всех сил старался не отставать от преподавателей, которые полагали, что мы все знаем то, что они считают азами.

Я учился по выходным. Никакой социальной жизни, никакой возни с «особенными» проектами, никаких покатушек на мотоцикле, только математика и я пытаюсь с ней справиться. Но как бы я ни старался, я всегда был на два шага позади других. При этом мои одногруппники не занимались вообще ничем и только ходили на вечеринки – не лучшая обстановка для усиленного курса, который мне требовался. К Рождеству я всерьез задумался о том, чтобы все бросить.

Дойдя до полного отчаяния, я сделал две вещи: во-первых, я встретился с Иэном Ридом, который к тому моменту оказался в March – компании, которая делала машины для Формулы-1 и Формулы-2. Неплохой бизнес по тем временам.

«Послушай, – сказал Иэн. – Если ты хочешь и дальше рисовать свои чертежи, то давай, брось все, но большего ты не добьешься. А если хочешь стать настоящим дизайнером, тебе нужна степень. Мой совет: не опускай руки и продолжай работать».

Затем мой наставник, уже покойный Кен Берджин, который всегда меня очень поддерживал, заметил мои проблемы и помог мне на дополнительных уроках. Кроме того, он привил мне понимание, что никогда нельзя сдаваться. Это стало мантрой. Кен и Иэн оба говорили: «Не опускай руки, Эдриан, продолжай работать».

Так я и сделал. Хотя я так и не поладил с математикой – она по сей день остается моей ахиллесовой пятой. Я решил проблему зубрежкой. Я никогда не понимал математику, но мог сделать вид, что понимаю. Это не помешало мне в долгосрочной перспективе и, по-моему, лишь добавило решимости: когда что-то дается трудно, нужно собраться и найти способ преодолеть это. Кроме того, это помогло научиться по-настоящему фокусироваться на учебе, что, безусловно, помогло мне в карьере, но, скажу честно, не в личной жизни. А, например, в гоночные уикенды у меня возникает туннельное зрение: я не вижу ничего слева или справа, только то, что находится прямо передо мной.

Второй год в Саутгемптоне получился чуть более интересным, программа обращала больше внимания на практические занятия, а это была моя сильная сторона. Лекции больше не строились на теории, мы стали изучать прикладную технику и готовиться к сдаче дипломного проекта – моя любимая часть всего курса.

Судьба, удача и шанс также сыграли свою роль. Я начал учиться в Саутгемптоне в 1977 году и окончил его в 1980-м. Эти три года оказались временем больших перемен в Формуле-1.

И здесь начинается самое интересное.

Глава 6

Чтобы разогнать гоночный автомобиль и достичь максимальной скорости, вам потребуются три вещи: побольше мощности, поменьше веса и поменьше сопротивления воздуха. И если это прозвучит просто, то именно так оно и есть – если, конечно, не принимать в расчет механику прохождения поворота.

Поворот – это то место, где в дело вступает прижимная сила. Прижимной силой мы называем давление, которое прижимает машину к земле. Попытка сгенерировать эту прижимную силу – главная цель работы над аэродинамикой автомобиля. За счет нее можно добиться большего сцепления без увеличения массы. Другими словами: больше сцепления, но не в ущерб динамике.

Рис. 2. Как работает крыло и как оно создает воздушные потоки на своих концах

В целом перед конструктором гоночного шасси стоят следующие задачи:

1. Добиться равномерного и стабильного сцепления шин с асфальтом и на торможении, и в поворотах, и на разгоне.

2. Максимально снизить массу автомобиля.

3. Уменьшить лобовое сопротивление воздуха.

4. Сгенерировать максимум прижимной силы с учетом характера трассы.

Рис. 3. Создание торцевых пластин автомобиля на огромном крыле

В 1977 году в гонках прижимная сила была еще слабо изучена. В 40-х и 50-х о ней вообще не знали, и только в 60-х аэродинамика начала играть хоть какую-то роль, когда команды стали крепить спойлеры на спортивные автомобили. В Ле-Мане игры с прижимной силой привели к тому, что пилоты жаловались, что даже на прямых машина вела себя нестабильно. И лишь в 1967-м, с появлением на Chaparral огромного заднего антикрыла от Джима Холла, автомобили стали генерировать существенную прижимную силу. Инженеры тогда буквально искали вдохновение в небе – в конструкции самолетов.

Самолет взлетает за счет того, что контуры его крыла разрезают воздушный поток надвое, а образовавшиеся два потока движутся с разными скоростями. Давление на крыло низкое, в то время как под крылом образовывается область высокого давления. Крыло движется туда, где давление ниже – вверх, – и в итоге самолет взлетает. Мы называем это «положительным подъемом».

Крыло на гоночном автомобиле работает так же, но в обратную сторону: «негативный подъем» – или «прижимная сила» – прижимает автомобиль к земле и обеспечивает шинам больше сцепления.

Это довольно простое решение, и в 70-х антикрылья появились у всех. Команды постоянно стремились добиться еще большей прижимной силы, но вплоть до 1977 года особенного прогресса в этой области не было.

Чтобы объяснить, что произошло в 1977-м, мне понадобится немного рассказать об аэродинамике. Разница в давлении на плоскостях крыла создает искажение потока воздуха – циркуляцию. В случае с гоночным автомобилем это означает, что воздух позади машины поднимается вверх, создавая своего рода хвост. Этот эффект можно четко увидеть, когда машины Формулы-1 едут по влажной трассе. Однако бывает, что воздух со стороны более высокого давления огибает крыло, повышая давление с противоположной стороны и, следовательно, снижая эффективность крыла. Такого рода утечки в сочетании с движением машины создают спиральную, похожую на торнадо структуру, известную как концевой вихрь. Эти структуры можно увидеть, когда болиды едут в туманный день или когда самолеты приземляются в похожих погодных условиях.