Технологии MotoGP: решения для повышения эффективности торможения на Red Bull Ring

МОТОГОНКИ.РУ, 4 августа 2021 - Red Bull Ring является самым технически сложным и нагруженным в плане ускорения и торможения во всем календаре MotoGP: конфигурация трека способствует раскрытию полного потенциала двигателя прототипа, и не только лишь в одном секторе, как в Муджелло, а на 2/3 круга; но кольцо состоит не только из прямых и скоростных дуг, но и из поворотов, перед которым приходится очень круто тормозить.

С главными точками торможения на Red Bull Ring, скоростями и фактами, связанными с этим, можно ознакомиться в предыдущей публикации на МОТОГОНКИ.РУ.

Современные карбоновые диски Brembo со стальным сердечником 340 мм

Здесь же, мы рассмотрим технически решения, которые производитель тормозных систем применяет, чтобы улучшить ситуацию на таких треках, как в Шпильберге.

В 2020 году, понимая, что уикенд будет непростым, Brembo предложила командам MotoGP апгрейд передних суппортов и дисков. Новые комплекты суппортов были изготовлены из более устойчивого к перегреву алюминиево-литиевого сплава с высокими ребрами охлаждения. Сами суппорты оказались тяжелее стандартных, которые Brembo отгрузили командам в начале сезона, перед тестами IRTA в Катаре. По этой причине, некоторые пилоты запротестовали и отказались ставить особую версию на свои мотоциклы.

Одним из таких гонщиков оказался Маверик Виньялес. Уже после уикенда в Австрии Виньялес объяснил причины своего решения, но это никак не помогло команде: чем закончилась для него гонка Гран-При Штирии, помнят все:

Бабах! Yamaha YZR-M1 на скорости под 200 кмч влетел в ограждение 1-го поворота и сломался пополам

Причина аварии и неожиданного катапультирования Виньялеса перед входом в 1-й поворот проста: Маверик так активно тормозил в начале заезда, что перегрел суппорты и колодки, так что они стесались значительно раньше времени и в самый неподходящий момент просто «пропали».

Хорхе Лоренцо перегрел тормоза на Twin Ring Motegi: 1030 градусов!

Карбоновые диски Brembo, которые производятся для MotoGP, могут разогреваться до +850 градусов, не теряя своих свойств, но при более высоких температурах снижение характеристик происходит стремительно. С подобными проблемами, как у Виньялеса в Австрии, и другие топовые гонщики MotoGP сталкивались. Например, в 2015 году Хорхе Лоренцо на Twin Ring Motegi стал жаловаться, что байк перестал тормозить. Специалисты Brembo посмотрели телеметрию, а затем, не поверив своим глазам, обратились к Dorna, чтобы те показали им видео со свободных практик. Там они увидели, что Лоренцо так агрессивно тормозил, что раскалил диски докрасна - это 1030 градусов по Цельсию, что и увидели инженеры в данных телеметрии.

Маверик Виньялес катапультировался с мотоцикла в 1-м повороте Red Bull Ring после отказа тормозов

А на Red Bull Ring диски переднего тормоза стабильно прогреваются до температур в 800-840 градусов в 1-м, 3-м и 4-м поворотах. Всем пилотам Yamaha в 2020 году пришлось как-то справляться с нехваткой пиковой скорости, особенно на прямых. Чтобы преодолеть это, приходилось более агрессивно атаковать на слипстримах и позднем торможении. Тормозной путь сокращался, но усилия на рычаге, а также давление в магистрали и на колодках - они существенно повышались, что приводило к регулярному перегреву. Виньялес оказался просто самым агрессивным из всех, и ему удалось спалить тормоза меньше, чем за половину заезда!

Как решают подобные проблемы?

Первую попытку использовать карбоновое волокно при создании тормозных роторов в Brembo предприняли еще в 1995 году, но паддок не принял инновацию из-за несовершенства технологии.

Прототип карбоновых дисков со стальной основой Brembo для MotoGP (конец 90-х)

До 2000 года в MotoGP никто на постоянной основе не применял карбоновые тормозные диски, учитывая их дороговизну и эксклюзивность. Техническая Дирекция тоже была настроена критически, но Brembo не мешали экспериментировать. Итальянцы выбрали пару пилотов как партнеров для развития технологии, и одним из них был Валентино Росси: когда юный Валентино вступил в Honda в 2000, именно его команде было предложено - попробовать новую разработку, и в HRC одобрили эксперимент (тем более, что никто не мешал использовать стандартные диски, когда это было нужно). Росси выиграл свой первый титул в MotoGP в 2001, затем подтвердил его в 2002 и 2003... перешел в Yamaha и продолжил - 2004 и 2005.

Brembo делала карбоновые диски плавающего типа: непосредственно карбоновый тормозной ротор был закреплен на стальной основе. Результаты не заставили себя долго ждать: качество торможения значительно улучшилось, поскольку карбон позволил выдерживать гораздо большие температуры, чем сталь. В то же время, карбоновые диски того поколения полностью теряли свои свойства в дождь, поэтому на протяжении почти двух десятилетий после этого команды возвращали стальные роторы на прототипы, как только над трассой появлялась большая туча.

Большие 340 мм диски Brembo для Losail и Motegi - толщиной аж 10 мм!

Когда все пересели на карбоновые диски, а качество торможения улучшилось на порядок, возникли первые вопросы, связанные с перегревом уже карбоновых элементов: в 2012 году на трек вернулись 1000-кубовые прототипы, обладавшие мощностью 340 л.с. и разгонявшиеся до 350 км/ч.

Первым решением было увеличение толщины и диаметра карбоновых дисков, чтобы лучше рассеивать тепло, благодаря большей площади и энергоемкости. В 2014 году Brembo представила первые полнотелые (то есть, без стальной сердцевины) карбоновые диски увеличенного диаметра в 340 мм. Их толщина также доходила до 10 мм.

До 2015 года Техническая Дирекция MotoGP считала, что использование больших дисков дает преимущество, поэтому их разрешали ставить только на самые загруженные трассы, такие как в Мотеги. Сейчас по регламенту все команды MotoGP могут применять диски диаметром 340 мм на любых трассах. Однако команды регулярно берут компактные 320-миллиметровые диски для облегчения front-end - это на выбор пилота.

Система охлаждения тормозов на Ducati GP20 Джека Миллера

Другое решение, которым пользуются заводы с 2013 года - это обустройство воздушного охлаждения для тормозов. Легкие карбоновые колпаки и раструбы перенаправляют потоки воздуха на суппорты, благодаря чему удается снижать температуру на 100-150 градусов.

Brembo также предлагает командам альтернативные варианты больших и толстых 340 мм дисков с радиальной перфорацией, как на следующем фото, на прототипе LCR Honda. Такое решение также помогает рассеивать тепло и снижать температуру на 50-100 градусов, не прибегая с дополнительной навеске:

Тормозные диски с радиальной перфорацией на прототипе LCR Honda RC213V

Но единственно верным решением, которое работает на 100%, остается использование специальных массивных суппортов, изготовленных из сплава с лучшими термодинамическими характеристиками. Да, они тяжелее и немного меняют баланс, но зато гарантированно решают возможные проблемы. Все, кто установил тяжелые суппорты в Австрии в 2020 году, проехали гонки без жалоб.

Эволюция тормозов на Petronas Yamaha YZR-M1 Фабио Куартараро на Red Bull Ring 2020

Так, Фабио Куартараро начал уикенд Гран-При Австрии со стандартными тормозами, которые команда использовала с 2019 года, потому что с ними «ему было комфортно». Он даже проехал первую гонку с ними, но исследовав данные телеметрии после финиша, команда Petronas Yamaha SRT приняла решение - установить на M1 обновленную версию, которую предложили в Brembo. Куартараро прошел через Гран-При Штирии без каких-либо проблем, хотя и показал худший результат - стал 13-м вместо 8-го.