По доброй просьбе фонДимыча предлагаю технический анализ по диффузорам болидов 2017 года.
Многие знают, что это такое, и даже понимают, как он работает. Ходят слухи, что эта деталь генерирует прижимную силу...
-Заубер:
1) На первой фотке
выделил красным овалом внешн-ю-ю секцию кромки диффузора. Это та область, которая максимально расщепляет поток воздуха, тем самым создает вакуумный эффект. Поэтому на эту область я обращаю главное внимание. В Заубер не стали придумывать ничего хитрого, а потому весь пакет выглядит вычурно и просто. Конфигурация перегружена высокими вертикальными плоскостями (профилями), которые упорядочивают поток воздуха. Они же создают отдельные небольшие туннели, где и происходит основное расщепление потока. Чем выше разряженность, тем сильнее затормаживается весь поток, тем выше генерируется прижимная сила. Опять-таки, средняя секция довольно резко устремляется вверх,
выделено желтым овалом. С одной стороны, средняя туннель-камера получается более объемной, с другой - контролировать поток в этой зоне сложнее всего, поскольку в средней части днище болида ниже 4-5см (не помню сколько именно написано по регламенту), а вследствие этого поток воздуха в средней части имеет более высокую скорость, чем на внешней стороне днища. Чем выше скорость потока, тем выше вероятность, что поток сорвется с поверхности диффузора. Если поверхность плавно текущая, то поток следует аэродинамической поверхности, если поверхность резко ломаная, то вероятность срыва потока больше.
2) На второй фотке
выделил красным овалом кромку, подобно которой раньше применяла на своих болидах Мерседес 2014-16 годов. В этой области инженеры ищут выгоду как в плане прижимной силы, так и в уменьшении вихревых потоков, которые создают задние колеса, а это влияет на лобовое сопротивление и максимальную скорость на прямых. Ещё раз
выделил желтым овалом резкий скачок вверх для пущей наглядности.
Оранжевой стрелкой выделил U-образный манкисит, который перенаправляет горячие выхлопные газы вверх, тем самым соединяет верхнее антикрыло и диффузор в одно целое, чтобы увеличить прижим и уменьшить лобовое сопротивление.
3) Общий вид кормы.
4) А вот на этой фотке наглядно виден флоувиз, который используют команды, для наглядности протекания потоков воздуха. Неравномерность краски говорит о том, что в центральной её части поток воздуха был сорван, а если происходит срыв потока, то теряется и прижимная сила. В общем, поэтому я расположил диффузор Заубер на первое место, как самый простой и менее эффективный. Уверен, что болид будет страдать избыточной поворачиваемостью в среднескоростных поворотах на перекладке и в скоростных поворотах, где нужен высокий прижим.
-Уилльямс:
1) Красным овалом так же выделил кромку. Здесь наглядно видно, что на внешней части камера не имеет максимальные размеры, а следовательно и объём. Как минимум можно представить, что разряжение потока будет не такой большой, как в топ-командах, но о них чуть позже.
Красной вертикальной стрелкой выделил высокие плавники. Центральные плавники служат для удержания потока, чтобы избежать срыва. Все команды по-разному подходят к этой очень чувствительной зоне. Если в Уилльямс уверены, что срыва потока можно будет избежать, то очевидно скажу, что эта область создаст много прижима.
Оранжевой стрелкой выделил крепление диффузора к задней структуре безопасности, чтобы придать жесткость и прочность. Несколько команд практикуют подобное.
Оранжевым овалом отметил два "ушастика", её назначение я так и не понял, но тут либо он отражает высокую температуру от выхлопных газов, либо в будущем там будет точка крепления для манкисита. Поживем - увидим.
2) Красной полоской выделил ту область, которая могла быть занята диффузором. Очевидно, что команда всё ещё не использует весь объем, как это делает Ред Булл, МакЛарен или Форс Индия, что для меня довольно удивительно. Судя по всему, в Уилльямс не следят за соперниками, а потому и не копируют очень удачные идеи.
3) Без комментариев.
-Хаас:
1) Честно говоря есть желание болеть за эту команду, несмотря на то, что она американская. Никакой связи с ИндиКаром. Всё в духе Формулы 1.
Красным выделил внешн-ю-ю кромку. Наглядно видно, что эта область больше заполнена полезным объемом, а наличие малого количества вертикальных плавников говорит о том, что в команде сконструировали довольно простой и эффективный диффузор. Обратите внимание на средн-ю-ю секцию. Она плавная и аэродинамичная и потому не требует лишних вертикальных плавников для удержания потока. Тот случай, когда всё гениальное - просто.
2) Всё предельно понятно.
-Рено:
Достаточно любопытно подошли инженеры к внешней кромке: внешний закрылок отдельно закреплен к кромке, при этом выполняет как одно целое с верхней кромкой диффузора. Идея в том, что внешний не разряженный поток воздуха, обтекающий диффузор сбоку, засасывается на внешн-ю-ю камеру (
выделил красным овалом), который в дальнейшем расщепляется в диффузоре и просходит разряжение. Это довольно простое и очень эффективное решение. Лично мне это напомнило двойной и выдувной диффузор. Ещё один плюс - увеличение рабочей поверхности и ширины внешней камеры, выше разряжение - больше генерируемый прижим. В Энстоуне действительно постарались, посмотрим, как их болид поедет в нынешнем году. Но базовый задел действительно хорош.
Насчет средней секции (
выделено желтым овалом) можно сказать, что постарались использовать данный объем в меру, чтобы избежать срыва потока, а потому данная область выглядит как равнобедренная трапеция с увеличивающимися камерами по внешним сторонам.
-Обратите внимание на заднее антикрыло. Реношники решили поржать над ФИА, по всей видимости, когда Федерация ликвидировала крепление заднего антикрыла. Верхняя плоскость достаточно высокая и выходит за рамки торцевых пластин, т.е. выше, чем разрешено регламентом. Данное решение увеличивает прижимную силу и лобовое сопротивление. Есть вероятность, что будущий пакет, который привезут на следующей недели в Барселону, будет создавать примерно такой же прижим, и в команде уже оценили поведение болида. Тут есть о чем поразмыслить. Напомню, что на тестах запрещенного ничего нет, можно спереди поставить снегоочиститель, а сзади мотыгу для вспахивания с/х полей.
-Торо Россо:
1) Достаточно широкий диффузор, внутренний объем использован грамотно. На кромке присутствует вертикальная прорезь, которая впускает внешний не разряженный поток воздуха в камеру, тем самым увеличивается общая камера и и прижимная сила. Подобное уже увидели на Рено. Средняя секция достаточно плавная, а потому получаем стабильное создание прижимной силы. Всё сделано достаточно аккуратно.
2) Вертикальной красной стрелкой выделил ту самую прорезь. Решение простое и эффективное. Оранжевым овалом выделил двухсекционный манкисит. Напомню, что именно этот манкисит мог отправить оператора на тот свет. Спросите, почему? А он выпал на питлейн и чуть не прилетел в человека.
3) Вертикальная прорезь, манкисит. Тут всё понятно... повторяться не буду.
-Феррари:
А вот и первый сюрприз сезона
1) Феррари развивает свою концепцию внешней кромки (
выделено красным овалом). Внешняя сторона испещрена малыми закрылками, которые отводят набегающий поток воздуха наверх и в стороны, помогая работе диффузора. Вот казалось бы, объем самого диффузора не очень велик, как и у Уилльямс, но микроаэродинамика делает своё дело, тем самым искусственно увеличивает внутренний объём. Один из больших плюсов данного решения - отвод грязного турбулентного потока (создаваемый задними колесами) подальше от диффузора. Именно это позволяет компенсировать прижим и заметно уменьшить лобовое сопротивление. Средняя секция (
выделено желтым) выполнена в форме равнобедренной трапеции поскольку вероятность срыва потока гораздо ниже; позволяет не перегружать данную область вертикальными плавниками. Двухъярусный манкисит
выделен оранжевым. Обращаю внимание на тот факт, что заднее антикрыло крепится на двух пилонах, тогда как большинство команд решили использовать один пилон.
2) Общий вид на корму.
3) Внешняя кромка.
Желтым выделен небольшой закрылок на задней структуре безопасности.
Оранжевой стрелкой выделен ограничитель домкрата, чтобы не было возможности повредить диффузор во время питстопа.
-Форс Индия:
Инженеры данной команды не перестают удивлять. В 2015 они копировали переднее антикрыло и диффузор у Ред Булл, в 2016 переднее антикрыло у Мерседес, диффузор - у МакЛарен. Сразу видно, что следят за соперниками и используют полезные концепции на своем болиде. Не это ли позволило команде в прошлом году занять 4 место в Кубке Конструкторов?
1) В 2017 команда продолжила прошлогодн-ю-ю концепцию Маков и развила эту идею; обратите внимание на общую ширину диффузора. Впечатляет? Внешняя кромка (
выделено красным) имеет максимальную ширину в данной области, тем самым создается сильное разряжение потока и высокий прижим. Средняя секция (
выделено желтым) сделана довольно аккуратно, не имеет резкого взлета как у Заубер и Уилльямс, что позволяет не размещать в данной области высокие вертикальные плавники. Поток в данной области получается чистым и естественным. Можно назвать одним из самых проработанных диффузоров среди всех команд. Тут ФИ прыгнула выше своей головы ещё раз доказывая, что даже со средним бюджетом можно творить эффективные болиды.
2) А вот где заканчивается кромка диффузора. Рабочий объём диффузора самый высокий среди всех команд! Поскольку ещё надо учитывать, что болид ФИ так же имеет сильный дифферент задней оси по отношению к передней (попа задрана очень высоко, кто не понял)
-Мерседес:
1) Общий вид на корму.
2) Внешняя кромка (
выделено красным) имеет практически максимальный объем, имеет несколько внешних закрылок, подобные которым мы видели на болидах Рено и ТР. На нижней части также присутствует горизонтальная плоскость серебристого цвета, который удерживает поток от срыва, достаточно продуманное решение. Средняя секция довольно плавно устремляется наверх, что создает благоприятные условия в этой зоне.
3) На третьей фотке можно наблюдать всю ширину диффузора. Несомненно, это один самых эффективных и аэродинамически агрессивных диффузоров. В нынешнем году Мерсы проделали основательную работу по микроаэродинамике не только в передней и в средней, но в и задней части болида. Интересно, сколько человекочасов было потрачено на всё это...? По правую сторону закреплена барбекюшница. Она определяет количество генерируемого шашлыка в этой зоне.
Шучу. Датчики давления в этой зоне установлены для измерения внешней кромки, которая создает предельную прижимную силу.
4) И хотя средняя секция достаточно плавная, инженеры всё равно добавили в эту зону высокие вертикальные плавники, для удержания потока воздуха. Сдается мне, неспроста у Мерсов наблюдается недостаточная поворачиваемость в скоростных поворотах. Прижимной силы в задней части то много.
Ещё замечу один факт, Мерсы имеют средний дифферент задней оси по отношению к передней, и это позволяет использовать мягкие амортизаторы и пружины в задней подвеске. Плюсы всего этого быстрое прохождение медленных и среднескоростных поворотов.
-МакЛарен:
1) Красным выделена внешняя кромка. Можно наблюдать всю ширину диффузора.
2) Средняя секция плавно устремляется наверх, здесь ничего не стали мудрить в Маках, поскольку важно оставлять эту зону чистой для более равномерного распределения давления по всей камере.
3) А вот внутренний объем меня удивил. Он не максимален в той зоне, которую я
отметил красной прямой линией. Смысл всей этой затеи заключается в ускоренном прохождении потока по внешней камере. Поскольку у МакЛарен и так корма задрана очень высоко, то ей не обязательно использовать весь полезный объем. Вместо этого они закруглили верхн-ю-ю часть, чтобы увеличить камеру в самой крайней зоне. Т.е, вначале поток ускоряется на внешней камере, затем стремительно расширяется (
выделил красной кривой). А при расширении давление резко падает, что даёт высокую прижимную силу. Профит от всего этого в том, что не требуется использование высоких вертикальных плавников, которые могут закупоривать поток. Получаем цельный диффузор с минимальными потерями. Гениально же.
Оранжевым выделил минизакрылки, которые препятствуют срыву потока в этой области. Наблюдается на всех болидах с 2015 года... первооткрывателем был Ньюи.
-Ред Булл:
Номинация за самый правильный диффузор.
1) Красным выделил прорезь, которая перенаправляет внешний не разряженный поток в область диффузора, где поток наиболее разряжен. Удивительно, что в этом году половина команд использует подобную "тему". Оранжевой прямой линией и кривой выделил плоскость, которая аналогична Макам. Это меня тоже удивило. Продрому сделал то же самое, что и Ньюи... чувствуется один подход к делу, поскольку Продрому больше 10 лет был правой рукой Ньюи.
2) Обратите внимание на флоувиз. Поток чистый, нет точек срыва потока. Рука мастера сразу видна.
3) Тот случай, когда средняя секция не является ни прямой, ни плавной кривой, ни в форме трапеции. Здесь мы наблюдаем равнобедренный треугольник. Поток из средней части плавно переходит на внешн-ю-ю секцию, что и дает львиный прижим в задней части. Проработка достаточна внушительная. Вроде и просто, но при этом видна вся изящность. В этом сезоне, скорее всего, Ред Булл останется тем болидом, который быстрее всех будет проходить скоростные повороты.
Очередной теханализ по дефлекторам, антикрыльям, боковым понтонам начну планомерно делать с понедельника.
Спасибо, если осилили текст.
