Технологии MotoGP: Тема дня - граунд-эффект - как его применяют в Формуле-1 и в Ducati

МОТОГОНКИ.РУ, 12 марта 2021 - В двух словах, граунд-эффект - это влияние близко расположенной поверхности (полотна гоночного трека) на аэродинамические характеристики движущегося над ней болида. То есть, если в самолетостроении всеми силами пытаются оторваться от земли, то в автоспорте уже многие десятилетия, напротив, пытаются «прилипнуть» к асфальту, чтобы улучшить характеристики машины на высоких скоростях.

Физическая суть использования граунд-эффекта лучше всего видна на примере Формулы-1, где клиренс между днищем болида и треком предельно мал, и инженеры посредством дополнительных направленных закрылков создают предпосылки для создания области сверхнизкого давления под днищем. На примере схемы болида Lotus видно, как при помощи этого на высокой скорости можно обеспечить дополнительное прижимное усилие:

Если в авиации крыло направляет воздушный поток вниз, чтобы создать подъемное усилие, то в Lotus просто перевернули крыло, чтобы перенаправить поток вверх, на задний спойлер. Таким образом, под днищем образуется зона низкого давления, которая сама по себе способствует притяжению болида к треку, а затем, воздушный поток под напором и с огромной скоростью направляется на заднее антикрыло, что дополнительно увеличивает прижимное усилие на задних колесах.

И что с этим делать в случае с мотоциклом, где нет никакого днища и вообще никакой плоскости между ним и асфальтом? Но Луиджи Даль′Инья, не будь он реальным гением, предложил новое решение, которое, кстати, выходит за рамки действующего Аэродинамического кодекса MotoGP, поскольку никак не касается основных винглетов и ранее омологированных дополнительных аэродинамических устройств, вроде «лопаты» под маятником заднего колеса.

Ducati Desmosedici Джека Миллера: форма портала направляет поток воздуха под мотоцикл

В нижней части новой версии обтекателей Ducati, которую активно тестировали с 5 марта, как тест-пилоты, так и заводские гонщики Борго-Панигале, появились дополнительные, симметрично расположенные порталы, которые перенаправляют воздушные потоки прямо под мотоцикл. Учитывая особенности дизайна обтекателей и его форму, поток направляется клином (с двух сторон) и концентрируется в одной точке, прямо перед «лопатой». «Лопата» действует, как плуг - подхватывает этот поток и направляет его на колесо.

Предполагаемая схема движения воздушного потока при новой аэродинамике Ducati 2021 года

Наиболее очевидно, как все это работает, можно понять, глядя на снимки Джека Миллера с Losail International Circuit. Джек, как известно, в среду побил абсолютный рекорд круга катарского автодрома в одном из тестовых прогонов, а Жоан Зарко побил абсолютный рекорд скорости MotoGP. Раньше, самым быстрым был Mugello Circuit в Италии с его бесконечной стартовой прямой, а в Losail International, несмотря на длину главной прямой в 1 км, в ее конце скорости никогда не были близки к по-настоящему рекордным. Но теперь Ducati может, там, где хочет!

Предполагаемая схема движения воздушного потока при новой аэродинамике Ducati 2021 года

Идея применения «лопаты» была именно в том, чтобы создать дополнительное прижимное усилие на заднем колесе. Но в 2019 году, когда это устройство добавили в конфигурацию, в Ducati не применяли дополнительных винглетов или порталов в нижней части обтекателя. Основной целью работ было прижать мотоцикл сверху и спереди, чтобы сбалансировать его поведение на динамичных разгонах и улучшить торможение в конце прямых - т.е. прижать front-end. С появлением спойлера-«лопаты» перед задним колесом гонка аэродинамических пакетов вышла на новый уровень. Вот почему на Ducati посыпался град проклятий и протестов: первым, кто заметил подвох, был Массимо Ривола, новый директор Aprilia Racing, ранее работавший в Scuderia Ferrari F1. Ривола-то сразу понял, чего хочет добиться его визави из Ducati! И он был первым, кто подал протест в Техническую дирекцию MotoGP, и Луиджи Даль′Инья под большим давлением был вынужден раскрыть карты - выложить техническую документацию на «лопату». Только в этой документации (с целью обхода действующих правил) целевым эффектом было не создание прижимного усилия, а охлаждение покрышки в условиях сухих гонок, а также «рассеивание водяных брызг» в случае дождевых.

И действительно, без показанных в прошлую субботу порталов в нижней части обтекателя «лопата» практически не влияет на прижимное усилие на заднем колесе. Но с порталами, да, она просто обязана это делать!

Посмотрим, как на этот раз отреагируют соперники, а также Техническая дирекция MotoGP. Хитрость состоит в том, что «лопата» была безусловно разрешена, как рабочий элемент. Но главную составляющую этой схемы в Ducati приберегли на потом, то есть, вот на сейчас.

Похоже, что все это действительно работает! Миллер, Баньяя, Зарко - все трое резко ускорились, как только стали использовать экспериментальный комплект с нижним порталом. Миллер, впрочем, в своих комментариях намекнул, что «такие уж шикарные условия сложились в Лосаиле, что грех было не установить рекорд круга», но Зарко ускорился дважды за два дня на одной и той же прямой. Наконец, Пекко привез 4-е время дня во время симуляции, на которую специально установил новый пластик. В общем, эффект налицо.