"Четыре кольца" против "трех лучей"

Новости Ф-1
| 25 апреля 2013



Предыстория

После Великой депрессии 1929–33 годов в европейском автомобильном спорте воцарился застой. Ни о какой технической регламентации не могло быть и речи. Финансовые возможности фирм, которые изготовляли гоночные машины, приближались к нулю. Лишь Alfa Romeo, получавшая субсидии от правительства Муссолини, да очень состоятельный фабрикант – меценат-романтик Этторе Бугатти – выводили свои машины на гонки. Конечно, кроме заводов выставляли на старт машины владельцы частных гоночных команд. В целом они представляли собой довольно пестрый конгломерат, и у AIACR (тогдашнего аналога FIA) не оставалось иного выхода, как проводить соревнования по так называемой свободной формуле, то есть практически без серьезных технических ограничений.

Но мировой экономический спад закончился, и AIACR решила, что настало время учредить некую гоночную формулу, которая обеспечивала одинаковые технические возможности для всех заводов и команд. В октябре 1932 года AIACR огласила эту новую техническую регламентацию, которая вступала в силу с 1 января 1934 года. Таким образом, заводы получали 14-месячный срок на проектирование, постройку и доводку новых конструкций. Основное требование новой гоночной формулы определялось цифрой “750”. Она означала лимит веса автомобиля, который не мог быть тяжелее 750 кг, причем в них не входил вес шин, воды, бензина, масла и гонщика. Заметим, что четыре шины весили около 90 кг, жидкость (бензин, масло, вода) – 180 и гонщик – около 80.

Создатели новой гоночной формулы ориентировались на наиболее успешные в те годы машины Alfa Romeo, Bugatti и Maserati, чтобы как минимум благодаря им поддержать будущие гонки. По образцу этих автомобилей AIACR установила минимальное сечение кузова на уровне подушки сиденья – 85х25 см. А чтобы стимулировать развитие надежности автомобилей, на всех соревнованиях, которые проводились как Гран При, предписывалось иметь дистанцию не менее 500 км.

Фердинанд Порше, после 1926 года, когда произошло слияние фирм Daimler и Benz, оставил пост главного конструктора Daimler и основал собственное конструкторское бюро. Там, только что познакомившись с новой гоночной формулой, он начал работу над конструкцией под условным названием
P-Wagen. Он еще не нашел на нее заказчика, но проектирование шло полным ходом.

Здесь необходимо некое “лирическое” отступление о “предтече” проекта P-Wagen, который затем превратился в революционный заднемоторный Auto Union. Инженер Эдмунд Румплер в 1923 году сконструировал для компании Benz заднемоторный гоночный автомобиль с независимой подвеской задних колес по схеме “качающиеся полуоси” и рамой, очень жесткой не только на изгиб, но и на кручение. Инженер Альфред Розенбергер проводил тогда испытания этих автомобилей и выступал на них в гонках.

После слияния с Daimler командные посты в конструкторском отделе объединенной фирмы заняли Ханс Нибель и Хайнрих Вагнер, с которыми, кстати, и не ужился Порше. Оба пришли из фирмы Benz и были хорошо знакомы с гоночным автомобилем Румплера. Розенбергер же являлся приятелем Порше и, покинув Daimler-Benz, стал консультантом в его КБ.

Порше и начал развивать заднемоторную философию Румплера, подкрепляя ее собственными инженерными находками. Что касается Daimler-Benz, то Нибель взял из нее то, что сам считал главным – концепцию независимой подвески всех колес и неизбежной в этом случае очень жесткой рамы.

Став рейхсканцлером, Гитлер распорядился назначить приз в полмиллиона рейхсмарок самому успешному немецкому автомобилю, построенному в соответствии с новой гоночной формулой. И инженеры Daimler-Benz лихорадочно взялись за проектирование модели W25. Эти новости дошли до Порше. Ему удалось убедить руководство новорожденного концерна Auto Union, объединившего марки Audi, DKW, Horch и Wanderer (отсюда эмблема из четырех сплетенных колец), в целесообразности взять под свое крыло проект P-Wagen. Более того, известный гонщик тех лет Ханс Штук, многократный победитель горных гонок, добился у рейхсканцлера аудиенции и уговорил его финансировать проект P-Wagen. В итоге полмиллиона марок были поделены поровну между Daimler-Benz и Auto Union, превратившись в субсидии на развитие их гоночных программ.

Но оставим политику и закулисную возню. Противоборство на гоночных трассах “трехлучевой звезды” и “четырех колец” привело к прорыву в развитии гоночной техники. Эволюция автомобилей этих двух компаний знаменовала новую эпоху и быстро сделала устаревшими конструкции других фирм.

Auto Union

Что же сделали конструкторы Auto Union, руководствуясь идеями Порше? Гоночный автомобиль с расположенным в центральной части машины силовым агрегатом. Такая компоновка обеспечила минимальную лобовую площадь, заметное снижение центра тяжести, ощутимую экономию веса. Независимая подвеска задних колес стала неизбежным следствием новой компоновочной схемы. Инженерная логика требовала применения и спереди независимой подвески, чтобы обеспечить близкие по величине жесткость упругих элементов и частоты собственных колебаний. Кроме того, при независимой подвеске заметно уменьшалась пробуксовка задних ведущих колес во время резких разгонов при выходе из поворотов.

Основу шасси образовывала лонжеронная рама из труб большого (75 мм) диаметра. Подвеска колес по своей кинематике, увы, была далека от идеальной. Продольные параллельные рычаги передней подвески на поворотах заставляли вершину колеса наклоняться наружу поворота. В сочетании со схемой “качающейся полуоси” она создавала предпосылки к избыточной поворачиваемости, а большое расстояние между головой гонщика и задними колесами не способствовало быстрой реакции на начавшийся занос. Этот хронический недостаток конструкции существенно затруднял управление автомобилем.

А вот двигатель явился безусловным успехом Порше и его бригады конструкторов. Он был 16-цилиндровым, V-образным с углом развала между блоками в 450. Оба блока обслуживал один распределительный вал, от которого клапаны приводились короткими штангами. В итоге головки цилиндров получились не столь массивными, а сам мотор имел очень низкий центр тяжести.
Головки и блок цилиндров были отлиты из легких сплавов. Гильзы цилиндров – “мокрого типа”. Рабочую смесь подавал роторный нагнетатель типа “Рутс”. Мотор получился легким, и его тепловая напряженность на удивление оказалась невысокой.

Mercedes-Benz

Компания Daimler-Benz в отношении двигателей держалась проверенного собственной практикой рецепта. Это восемь цилиндров в рядном алюминиевом картере. Стальные цилиндры окружала сваренная из тонкого стального листа водяная рубашка, причем отдельная для каждого цилиндра. Коренные и шатунные подшипники были роликовыми (заметим – у Auto Union применены подшипники скольжения), а нижние головки шатунов – разъемными. Поэтому к тщательности обработки стыка шатуна и его нижней головки предъявлялись высочайшие требования.

В несъемных головках цилиндров Нибель предусматривал два распределительных вала и по четыре клапана на цилиндр (на Auto Union – только два). Роторный нагнетатель “Рутс” подавал под давлением не рабочую смесь, а воздух. Два карбюратора находились между нагнетателем и головкой.
Шасси Mercedes-Benz W25 конструктивно в корне отличались от Auto Union А, но подход к решению задачи был сходным. У модели W25 – рама не трубчатая, а с лонжеронами швеллерного сечения и переменной высоты. Но они тоже имели высокую жесткость на скручивание (около 1000–1200 Н·м на градус). Подвеска задних колес – по схеме “качающиеся полуоси” на поперечной рессоре (как у Auto Union).

Если говорить о передних колесах, то они были подвешены на двойных поперечных рычагах равной длины, а упругим элементом служили горизонтальные винтовые пружины, скрытые в поперечные рамы. Избранная Нибелем комбинация схем подвески оказалась не лучше, чем на автомобиле соперников.

Двигатель на W25 стоял cпереди, а главная передача и коробка передач составляли единый агрегат. Он крепился жестко на раме, и соединяющий их трансмиссионный вал проходил под сиденьем гонщика. Топливный бак на Mercedes-Benz занимал пространство в хвосте кузова. Масса топлива обычно составляла 15–20% от стартовой массы автомобиля и по мере его расходования нагрузка на задние колеса становилась меньше и приводила к невыгодному изменению характеристик управляемости. Такой недостаток отсутствовал у Auto Union. Там бак стоял между сиденьем гонщика и мотором. По мере расходования топлива у этих машин распределение веса между передними и задними колесами не изменялось.

Формула с лимитом веса в 750 кг заставила конструкторов модели W25 ободрать краску с алюминиевых кузовов первых машин. Алюминиевые панели отполировали, благо национальный цвет немецких машин в международных гонках тогда был серебристым или белым. Так удалось уложиться в лимит веса. Ту же задачу на Auto Union решили иначе – боковины кузова сделаны не металлическими, а из… перкаля – прорезиненной ткани.

Битва титанов

Соперничество двух фирм, двух команд, двух концепций шло шесть лет. Заводскими гонщиками Auto Union за это время были 15 человек и еще 15 являлись кандидатами. Это означает, что практически половина ведущих немецких гонщиков проходила отбор на место за рулем гоночных болидов фирмы. У Mercedes-Benz состав гонщиков был более стабильным – в нем фигурировали девять фамилий на протяжении тех же шести лет.

1934 год. Автомобили Auto Union А уступали Mercedes-Benz по мощности, но были несколько легче их. И те, и другие машины еще страдали “детскими болезнями”, а в команде Auto Union имелся лишь один первоклассный гонщик, Ханс Штук. Но он принес за сезон пять громких побед, в то время как защищавшие цвета Mercedes-Benz асы Рудольф Караччиола, Манфред фон Браухич и Луиджи Фаджиоли выиграли четыре гонки. Первый раунд противостояния закончился в пользу фирмы из Цвиккау (Auto Union), “выигравшей” у Штутгарта (то есть Mercedes-Benz) со счетом 5:4. В расчет здесь берутся только те гонки, в которых участвовали обе команды.

1935 год. Auto Union на модернизированной машине (модель В) отказался от поперечной рессоры в независимой задней подвеске. Ее заменили двумя продольными торсионами, которые шли вдоль труб рамы. И одновременно Порше отказался от использования трубчатых лонжеронов рамы в качестве водопроводов от мотора к радиатору. Микроскопические трещины в местах сварки становились причинами утечки воды. К сезону 1935 года в Цвиккау на 13,5% увеличили рабочий объем двигателя и подняли давление наддува. Мощность возросла до 375 л.с.

В Штутгарте сделали то же самое и получили 398 л.с. уже в конце 1934 года, а в 1935-м мощность довели до 430 л.с. Но главным новшеством стал самоблокирующий дифференциал фирмы ZF. Этот механизм кулачкового типа уменьшал пробуксовку на поворотах внутреннего ведущего колеса до 15% и давал машинам Mercedes-Benz W25B решающее преимущество. В дальнейшем подобные дифференциалы нашли широчайшее распространение на гоночных автомобилях.

Автомобили Mercedes-Benz за 1935 год восемь раз финишировали первыми против четырех побед у соперников. Этим они обязаны дифференциалам ZF и увеличенным к концу сезона рабочему объему и мощности моторов (4360 см3, 445 л.с.).

1936 год. Если 1935 год был отмечен чередой побед Mercedes-Benz, то 1936-й стал годом Auto Union. Прежде всего, сыграла роль дальнейшая модернизация мотора. Новшества: поршни из сплава электрон, увеличенные клапаны и степень сжатия, поднятое давление наддува и увеличенный рабочий объем. Мощность подскочила до 520 л.с. и, следовательно, стала больше нагрузка на подшипники коленчатого вала. Его сделали разъемным по типу валов Hirth. Части соединялись торцевыми треугольными шлицами и стягивались дифференциальными болтами. Такая конструкция позволила перейти на роликовые коренные подшипники. Новый мотор рабочим объемом 6,01 литра расходовал больше бензол-метанолового топлива, чем предшественник (60–70 л/100 км), и Auto Union-С снабдили увеличенным топливным баком. Чтобы найти ему дополнительное пространство, колесную базу пришлось удлинить на 100 мм. И, конечно, автомобиль получил дифференциал ZF.

Mercedes-Benz W25Е, сконструированный уже после смерти Нибеля, был не очень удачным. Более мощный (494 л.с.) мотор, новая подвеска передних колес, рама из труб овального сечения, укороченная на 280 мм база не принесли желаемых результатов. Машина имела плохие характеристики управляемости и заводские гонщики не столько сражались с соперниками, сколько с собственными машинами. В итоге за 1936 год они выиграли только две гонки, а их соперники из Цвиккау – семь.

1937 год. В этом сезоне Auto Union оставил практически неизменной модель С. Во-первых, он считал ее очень удачной и на то были все основания. Во-вторых, с 1 января 1938 года вступила в силу новая гоночная формула, уже утвержденная AIACR. Она ограничивала рабочий объем мотора с наддувом 3 литрами.

Контракт с Порше истек в 1936 году, и все работы по трехлитровому мотору и новой машине возглавил Карл Фойерайзен. Среди руководства фирмы существовали разные взгляды на конструкцию Auto Union модели D, который должен был выйти на старт в 1938 году. Предлагалась даже компоновка, похожая на ту, которая была у Mercedes-Benz. Но Фойерайзен отстаивал концепцию машины, выдвинутую Фердинандом Порше, и добился своего. В этой обстановке ни времени, ни сил не хватало для модернизации (всего-то на год) модели С в варианте 1937 года.

Но в Штутгарте работали без устали над машиной W125, чудовищным автомобилем, который должен был сокрушить мощь Auto Union. Это был полностью новый автомобиль, с удлиненной колесной базой, очень жесткой лонжеронной рамой из овальных труб и принципиально новой подвеской колес. Спереди – независимая подвеска на двух поперечных вильчатых рычагах с вынесенными наружу кузова винтовыми пружинами. Сзади – балка de Dion с двумя реактивными штангами и продольными торсионами. Амортизаторы – гидравлические, и вся ходовая часть имела блестящие характеристики управляемости. Если “качающиеся полуоси” вечно провоцировали избыточную поворачиваемость, то теперь новое шасси обеспечивало легкую недостаточную поворачиваемость и при необходимости гонщик легко мог пустить автомобиль в управляемый занос.

С компоновочной точки зрения модель W125 представляла интерес тем, что двигатель и карданный вал размещались на раме по диагонали, чтобы предельно опустить сиденье гонщика и уменьшить лобовую площадь. Коробка передач по-прежнему находилась в блоке с главной передачей. Карданный вал проходил слева от гонщика.

Дальнейшая работа с двигателем подняла его мощность до неслыханной величины – 646 л.с., а на прямых участках W125 уверенно держал скорость 320 км/ч! Но, несмотря на прогрессивную конструкцию из Штутгарта, Auto Union было нелегко побить. Его гонщики одержали шесть побед, а на счету у Mercedes-Benz их было семь.

1938 год. Обе фирмы вступили в него с новыми машинами. Шасси Mercedes-Benz W154 представляло эволюцию инженерных решений, заложенных в удачную модель W125. Но V-образный мотор с 12 цилиндрами был полностью новым. Он традиционно имел по два распределительных вала в каждой головке, по четыре клапана на цилиндр, сваренные из тонколистовой стали водяные рубашки цилиндров и коленчатый вал на роликовых подшипниках. Для наддува горючей смеси (теперь смеси, а не воздуха) служил нагнетатель “Рутс”.

Пятиступенчатая коробка передач снова была сблокирована с главной передней, причем ее входной вал был смещен относительно продольной оси машины на 133 мм. Новшеством для фирмы стал седловидный топливный бак, который помещался посередине машины, частично над коленями гонщика.
На эту конструкцию инженеры Auto Union ответили моделью D. Концептуально она повторяла предшественницу, но подвеска задних колес у нее тоже использовала так называемый “мост de Dion”. Гидравлические амортизаторы, измененная кинематика рулевых тяг улучшили характеристики управляемости машины. В этом отношении помог более короткий, тоже V-образный 12-цилиндровый мотор и два бортовых топливных бака. Поскольку за спиной гонщика теперь отсутствовал бак, короткий мотор сместился вперед, у автомобиля резко уменьшился момент инерции относительно вертикальной оси. Машина стала легче вписываться в повороты. Новый мотор развивал такую же мощность, как и двигатель Mercedes-Benz W154. Оба автомобиля являлись равными соперниками, а машинам других фирм до них было далеко.

Итог: четыре выигранных гонки на Mercedes-Benz и две на Auto Union. Не во всех гонках обе команды выступали вместе, но если выступали, то из 12–14 стартующих участников семь или восемь шли на автомобилях рассматриваемых нами марок.

1939 год. Началась Вторая мировая война. Обе фирмы полным ходом выпускали армейские грузовики, командирские машины, броневики. Но продолжали заниматься и гоночной техникой. Mercedes-Benz создал модель 163 – дальнейшее развитие модели 154. Главное нововведение – двухступенчатый наддув – два нагнетателя “Рутс” работали последовательно и гнали в цилиндры рабочую смесь под давлением 2,8 атм. Тем же путем пошел и Auto Union, модернизируя модель D. Но давление наддува у его мотора было ниже – 1,67 атм. Оба двигателя развивали одинаковую мощность. Однако Auto Union весил чуть меньше соперника.

Последний сезон противоборства закончился с перевесом Mercedes-Benz – 5 побед против 2. Конечный итог 30:25 в пользу штутгартской фирмы. Но вопрос не в том, какая из них одержала в конечном счете больше побед. Главный итог противостояния двух немецких титанов – их совместное влияние на технический прогресс в конструкции гоночных автомобилей. За шесть лет двигатели подняли обороты с 4,5–5,2 тысяч в минуту до 7–7,8 тысяч. Литровая мощность возросла с 68 до 162 л.с./л, а максимальная скорость увеличилась на 30%. Соперничество двух могущественных автомобильных компаний привело к неслыханному рывку в технических показателях.

Лев Шугуров ("Формула" №12'2001)



На главную | Версия для печати
Арсений Фомин


  Вас также может заинтересовать:
  Льюис Хэмильтон завоевал свою первую поул-позицию на Сузуке
  Льюис Хэмильтон: Этот результат стал для меня сюрпризом
  Льюис Хэмильтон: Я хотел бороться с Себастьяном Феттелем
  Льюис Хэмильтон: Я рад принять на себя роль злодея в глазах болельщиков
  Льюис Хэмильтон: Трудно найти слова, чтобы описать, что я сейчас испытываю
  Льюис Хэмильтон: Сегодня темп Ferrari был лучше нашего
  Льюис Хэмильтон сравнялся с рекордом Михаэля Шумахера по числу поул-позиций

До Гран При Японии осталось:
Обратный отсчет
Расписание
Япония Гран При Японии
Четверг
Практика 1 04:00
Практика 2 10:00
Суббота
Практика 3 08:00
Квалификация 09:00
Воскресенье
Стартовая решетка
Гонка 08:00
*По московскому времени
Личный зачет
1 Льюис Хэмильтон 281
2 Себастьян Феттель 247
3 Валттери Боттас 222
4 Даниэль Риккардо 177
5 Кими Райкконен 138
подробнее... 
Кубок конструкторов
1 Mercedes 503
2 Ferrari 385
3 Red Bull 270
4 Force India 133
5 Williams 65
подробнее... 
Новости по командам
Mercedes Red Bull Ferrari
Force India Williams McLaren
Toro Rosso Haas Sauber
Renault


Яндекс цитирования

© F1-Times.RU - Новости Формулы 1, 2004-2017.
Полное или частичное использование материалов возможно только с разрешения авторов и с активной гиперссылкой на источник.
Новости Статьи Сезон 2017 История Интерактив Мультимедиа Авторы
Новости Формулы 1
Поиск в новостях
Обзоры
Интервью
Аналитика
История
Биографии
Календарь
Личный зачет
Кубок конструкторов
Команды и пилоты
Презентации
Тесты
Регламент
Что такое Формула 1
Сезон 2016
Все чемпионы
Все чемпионаты
Виталий Петров
Журнал "Формула"
Архив
Смотреть Формулу 1 онлайн
Формула-1 в Твиттере
Мы в Контакте
Полезные ссылки
Видео
Фотографии
Обои
Редакция
Наши баннеры
События на сайте