Гоночные технологии на гражданских авто

Стартовал очередной сезон, пожалуй, самого технологичного из существующих видов спорта, автогонок в классе Формула-1. Именно на гоночных болидах обкатываются инновационные решения, которые почти мгновенно оказываются на обычных, гражданских автомобилях, доступных каждому из нас. Мы решили вспомнить, какие технологии подарил автоспорт дорожным машинам.

Дисковые тормоза

Дисковые тормоза давно перестали быть привилегией дорогих автомобилей. Сегодня их ставят даже на самые дешёвые машины начального уровня, к примеру, на Hyundai Solaris. Современные велосипеды также снабжаются тормозами дискового типа. Между тем, появились такие механизмы не так и давно, а обязаны разработке они «Королеве автоспорта».

Барабанные тормоза в силу своей конструкции обладают большим весом и относительно малой эффективностью. Эти обстоятельства привели инженеров к мысли о создании принципиально иной конструкции — более лёгкой и эффективной. В 1951 году на машине «БРМ» Type 15 дебютировала первая дисковая тормозная система. Двумя годами позже конструкцию подхватили в Ягуаре: команда установили такие тормоза на C-Type, участвовавший в «Ле-Мане», и одержала победу. А в гражданское производство дисковые тормоза пришли вместе с легендарным «французом», Citroen DS, в 1955 году.

Карбоно-керамика

Впрочем, даже чрезвычайно производительные дисковые тормозные системы довольно быстро достигли предела возможностей. Тогда на помощь инженерам пришли новые материалы — лёгкие и чрезвычайно выносливые. Конечно же, это карбоно-керамические тормозные компоненты. Если в традиционных тормозных системах применяются диски, выполненные из чугуна, то на гоночных машинах для максимального снижения веса и улучшения характеристик используют углепластик. Карбон работает в гораздо большем температурном диапазоне, а весит в разы меньше. На дорожных спортивных автомобилях такие системы с некоторых пор тоже стали обыденностью.

Карбоновые кузова и элементы шасси

Изначально углепластик впервые стали применять при производстве элементов кузова. Естественно, на гоночных автомобилях. К примеру, на болиде команды Embassy Hill GH1 (Lola T321) 1975 года этот материал применялся в креплениях заднего антикрыла, а по-настоящему широко карбон стали использовать в 1981 году, когда был построен гоночный автомобиль McLaren MP4/1, созданный под патронажем Джона Барнарда. Машина была собрана вокруг карбонового монокока. Эта технология применяется в Формуле-1 по сей день. Первой гражданской машиной подобной конструкции стал построенный в 1992 году суперкар McLaren F1. Недавно автопроизводитель Ford пошёл ещё дальше — из карбона он намерен делать... подрамники для дорожных машин. Технология уже проходит обкатку.

Элементы аэродинамического обвеса

Разумеется, применяется карбон и для создания аэродинамического обвеса, который тоже появился благодаря гонкам. Инженеры довольно быстро смекнули, что при движении на высоких скоростях автомобилю мешает ехать... воздух. И заставили его работать. Сегодня даже бюджетные машины нередко способны разменивать 200 км/ч, а спортивные играючи едут далеко за 300. В таких режимах возникает внушительная подъёмная сила, разгружающая колёса и снижающая их сцепление с дорожным покрытием. Спойлеры и сплиттеры в таком случае — вовсе не дань моде и не просто красивый прибамбас (гаражным тюнерам на этом месте должно стать стыдно), а такой же необходимый элемент, как руль или двигатель.

Двигатель с двумя распредвалами

А теперь заглянем под капот автомобилей. Система DOHC (Double Overhead Camshaft) — два распредвала в головке блока цилиндров двигателя и четыре клапана на цилиндр — сегодня применяется очень широко на серийных машинах. А появилась она в 1912 году стараниями французского Peugeot — на спортивном автомобиле L76, который выиграл первую же свою гонку. Технология упростила конструкцию клапанного механизма и повысила отдачу мотора, что и стало причиной массового распространения системы на гражданских автомобилях.

Непосредственный впрыск топлива

Широко применяемая ныне технология непосредственного впрыска топлива впервые появилась на бензиновом моторе FSI ле-мановского прототипа Audi в 2001 году. Она позволила снизить расход топлива, повысить отдачу и улучшить отзывчивость двигателя на работу с педалью акселератора. Естественно, прототип выиграл гонку, а затем поделился технологией с серийными автомобилями.

Рекуперация энергии

В погоне за лучшими временами круга создатели гоночных машин вынуждены буквально по крупицам отыскивать резервы повышения отдачи силовой установки. В этом на помощь им пришла система рекуперация кинетической энергии. Она способна, к примеру, преобразовать энергию торможения в электричество. Впервые появившись на болидах Формулы-1 в 2009 году, технология очень быстро перекочевала на гражданские автомобили. Сегодня она применяется, в частности, на McLaren P1 и Ferrari LaFerrari — почти без адаптации, в том же виде, что и на гоночных болидах.

РКП с двумя сцеплениями

Преселективная трансмиссия PDK впервые появилась ещё в 1980-х у немецкого Porsche. Пройдя обкатку на гоночных моделях 956 и 962, технология перекочевала на гражданские машины лишь спустя 30 лет. Сегодня о роботизированной трансмиссии с двойным сцеплением не слышал разве что глухой: она используется не только на всех моделях немецкого премиального бренда, но и, в более упрощённом виде, на родственных Volkswagen, Audi, Skoda и Seat.

Подрулевые лепестки переключения передач

Подрулевыми лепестками переключения передач сегодня не удить ровным счётом никого — они есть у многих машин, оснащённых автоматом или роботом. А появилась система впервые на формульной Ferrari 640 образца 1989 года, оснащённой полуавтоматической коробкой передач. Автомобиль под управлением Найджела Мэнселла выиграл первый же свой старт. Постепенно система избавилась от прямой механической связи с коробкой, а формульные лепестки и вовсе уступили место кнопкам.

Кнопки управления на руле

Кстати, о кнопках на руле. Они тоже пришли из мира Формулы-1, где почти все органы управления сосредоточены именно на «баранке». Сперва простым автомобилистам предоставили возможность управлять автомагнитолой, а затем на рулях гражданских машин появилась целая россыпь всевозможных кнопок и крутилок. С их помощью можно управлять, к примеру, круиз-контролем — педалью газа теперь пользоваться не обязательно.

Дифференциал повышенного трения

Дифференциал повышенного трения, применяемый сегодня даже на гражданских машинах, также обязан появлением Гран-при и лично Фердинанду Порше. Впервые система появилась в 1932 году благодаря разработкам компании ZF. Тогда на автомобиле Auto Union применили систему, позволяющую автоматически передавать больше крутящего момента на колесо с наилучшим сцеплением с дорогой. Впоследствии система приобрела множество форм и модификаций и стала применяться на обеих осях самых разных машин.

Антипробуксовочная система

Широко применяемая ныне антипробуксовочная система впервые начала использоваться на формульной Ferrari в 1990 году и довольно быстро попала под запрет — слишком уж здорово она помогала гонщикам скудерии нивелировать ошибки пилотирования. Техническая инспекция сочла применение её в гонках не слишком спортивной, а вот на гражданских авто её помощь трудно переоценить. С 2004 года для всех машин, выпущенных в Евросоюзе, электронный помощник является обязательным.

Активная подвеска

Первую систему активной подвески применили на гоночном болиде Lotus в 1985 году, том самом, что пилотировал великий Айртон Сенна. Преимущество шасси получилось столь впечатляющим, что систему наперебой стали копировать все без исключения соперники. Разумеется, скоро она перекочевала и на гражданские автомобили. Так в 1990 году в свет вышел Infiniti Q45 FAS. Технология оказалась весьма недешёвой, поэтому сферой её применения до сих пор остаётся автоспорт и техника бизнес-класса.

Видеокамера вместо зеркала заднего вида

Камерой заднего вида вместо зеркала инженерам пришлось снабдить спортивный прототип Audi R18. Причина была вполне банальной: никакого обзора назад из кокпита там попросту нет. А впоследствии система перекочевала на электрическую версию суперкара R8 e-tron, у которого на месте заднего стекла размещена тяговая батарея. Традиционное зеркало заменили на 7,7-дюймовый LED-дисплей, а камеру установили в верхней точке крыши.

Лазерные фары

Светодиодными фарами современных автомобилистов давно не удивить. А как на счёт лазерных? Именно такие применила всё та же Audi в 2014 году на прототипе R18 e-tron quattro. Посколько гонки 24 часов Ле-Мана проходят в том числе и ночью, на прототипе нужны особо мощные фары. С этой задачей призваны справиться модули из четырёх светодиодов, генерирующие голубой луч. Специальный конвертор преобразует световой пучок в более подходящий человеческому глазу. Технология почти моментально оказалась и на серийном суперкаре R8 LMX.