система das что это
DAS-эффект: что решение FIA значит для Mercedes и всей Формулы 1
Действующие чемпионы Формулы 1 отправили соперников в нокаут ещё до того как стартовал сезон.
Главная новость межсезонья — система регулировки схождения передних колёс, которую на тестах в Барселоне представила Mercedes. Dual-Axis Steering (или DAS — как устройство называют в самой команде) стала главной темой в паддоке. FIA выпустила отдельное заявление, подтвердив легальность системы в рамках технического регламента сезона-2020, но запретив её использование в будущем. Буквально каждый технический специалист подробно разобрал эффект от использования DAS и примерно описал механизм её действия — точное устройство системы знают только инженеры Mercedes.
Мы же разберёмся, что DAS значит для Формулы 1 в целом и какой эффект окажет на предстоящий сезон. Да, борьба за титул уже вовсю идёт, и страсти по DAS — один из её элементов.
FIA не против, но это неточно
Новинка Mercedes вызвала яростные споры. Дело не в том, что инженеры представили сколь-либо революционную идею — подруливание задней оси и манипуляции с подвеской на ходу известны инженерам давно, однако всё это строго и прямо запрещено техническим регламентом. В то же время FIA подтвердила легальность этого гаджета. Каким образом? Представители Mercedes умудрились доказать федерации, что DAS – часть рулевого управления, а не подвески, а правила не уточняют, как именно рулевое управление может управлять колесом и в каких плоскостях оно может двигаться, а в каких — нет.
Стоит, правда, оговориться: ещё остаётся небольшой шанс, что соперникам удастся оспорить законность использования DAS. Ferrari пообещала обратиться к федерации за разъяснениями, а вот Red Bull дала ясно понять, что не согласна с решением судей. Так, Хельмут Марко заявил, что в результате действия DAS меняется дорожный просвет автомобиля, что также запрещено, а Эдриан Ньюи добавил, что система также меняет аэродинамические свойства машины.
«Не понимаю, как эта система может быть не запрещена», — развёл руками британский инженер.
Эдриан Ньюи Фото: Red Bull
Формально у команд ещё есть шанс оспорить решение FIA. Кто-то может подать официальный протест после Гран При Австралии, чтобы затем попытаться доказать в рамках слушаний факт нарушения. Но перспективы такого развития событий маловероятны: Mercedes разрабатывала DAS в тесном контакте с инженерами федерации и наверняка учла любые возможные интерпретации.
К слову, стоит отдать FIA должное: в данном случае федерация действовала быстро, понятно и до понятной степени прозрачно. Очевидно, что технический регламент подразумевает запрет всех систем, так или иначе манипулирующими подвеской на ходу, тем не менее инженерам и юристам Mercedes удалось найти такую конструкцию и её интерпретацию, в рамках которой их система считается частью рулевого управления, а не подвески. Просто никто, кроме Mercedes, не заметил такой возможности интерпретировать правила.
И команда сможет воспользоваться своей находчивостью — система объявлена легальной в сезоне-2020, но не будучи чем-то по-настоящему инновационным она совершенно логично запрещена с 2021 года. А какой смысл командам тратить деньги и время на разработку и внедрение собственной DAS, если в итоге все получат примерно одинаковый эффект, и это не сделает гонки более интересными и непредсказуемыми?
Валттери Боттас Фото: Mercedes
Что немцам хорошо
Ситуация с DAS ещё до начала сезона породила необычную интригу: кто из команд чемпионата станет копировать систему, а кто решит не тратить на неё ресурсы?
«Мы занимались этой системой давно, я впервые услышал о ней почти год назад, — рассказал в Барселоне Валттери Боттас. — Скопировать её будет непросто».
Предполагается, что если заняться разработкой системы прямо сейчас, установить её на машину перед стартом гонки можно будет лишь в районе летнего перерыва.
При этом, DAS действительно немного меняет дорожный просвет и влияет на аэродинамику машины — завихрения воздуха от открытых колёс по-прежнему остаются одной из главных проблем инженеров в Формуле 1. А чтобы DAS была эффективна, шасси должно быть де-факто эффективным в двух разных режимах. Другими словами, сделать свою DAS — дорого, сложно и долго.
«Нам сначала необходимо обратиться за разъяснениями в FIA, хотя мы и не будем протестовать против их решения, — говорит руководитель Ferrari Маттиа Бинотто. — В любом случае заняться этой системой мы смогли бы только после Гран При Австралии. Сначала нужна изначальная концепция, её необходимо произвести, омологировать, пройти тесты на безопасность — и тогда, возможно, к середине сезона получится представить свой аналог».
Маттиа Бинотто и Шарль Леклер на тестах в Барселоне Фото: Ferrari
Кроме того, прежде чем заниматься разработкой такой системы, необходимо оценить эффект от её использования на трассе. Ведь сейчас даже неизвестно её точное назначение, хотя предполагается, что с DAS меньше «уходит» резина, а автомобиль эффективнее на скоростных трассах. Тем не менее маловероятно, что Ferrari займётся созданием собственной двухосевой рулевой системы — к сезону-2020 команда изменила концепцию аэродинамики шасси, и пока не знает истинного потенциала своей машины. Возможно, с аналогом DAS SF1000 станет лишь менее стабильной и предсказуемой. По слухам, в Барселоне новая Ferrari показала себя не слишком здорово — недальновидно заниматься идеями соперников, пока не разобрался со своей машиной.
Что касается Red Bull, то концепция шасси австрийцев в принципе сильно отличается от машины Mercedes и строится вокруг продольного наклона корпуса автомобиля. Внедрить аналог DAS в машину Red Bull будет даже сложнее, чем в случае с Ferrari, поскольку в RB16 используется доработанная передняя подвеска. Создание собственной DAS вынудит Red Bull отказаться от этой подвески или сделать пару шагов назад в её конструкции.
Тотальная победа
В прошлом году Mercedes в шестой раз подряд выиграла Кубок конструкторов и сделал своего пилота чемпионом мира — такого не удавалось ещё ни одной команде в истории Формулы 1. Но беспрецедентные успехи не стали поводом почивать на лаврах и стоять на месте. Думаете, такого в Больших Призах не бывает? В той или иной степени подобное произошло с Red Bull и Renault в 2014-м — французские атмосферные моторы были одними из лучших в чемпионате, но с турбогибридами марка оказалась среди отстающих — и находится там до сих пор.
Росс Браун в книге «Тотальное сражение» (Total Competition) сказал, что команда Формулы 1, если действительно хочет победить, должна искать преимущество не только в технической, но также политической и экономической плоскостях. С этой точки зрения система DAS (а также то, как она была разработана и представлена миру) — пример тотальной победы. Судя по всему, устройство даёт преимущество в скорости (техническое преимущество); работы шли в контакте с FIA, которая согласилась с доводами и признала систему законной (политическое влияние); желание скопировать обойдётся соперникам в круглую сумму (удар по экономике соперников).
Весьма вероятно, что Mercedes победит в седьмой раз подряд. И не исключено, что победит с явным преимуществом. Это, может, быть не лучшая новость для большинства болельщиков, но глупо отрицать: «Серебряные стрелы» заслужили каждую из своих побед.
Mercedes W11 Фото: Mercedes
MerceDAS, или Как «Серебряные стрелы» устроили большой переполох в Формуле-1
На этой неделе стартовали зимние тесты Формулы-1, и больше всех удивила команда Mercedes. В первый же день «Серебряные стрелы» заняли первое место с отрывом 0,3 секунды от ближайших преследователей. Это уже весьма необычно, поскольку они никогда не гнались за лучшим временем на предсезонке. Но настоящую сенсацию действующие чемпионы мира устроили во второй день…
Где-то на втором часу второго дня тестов по социальным сетям разлетелась запись с бортовой камеры на машине Льюиса Хэмилтона. На видео хорошо видно, как при выходе на коротенькую прямую между девятым и десятым поворотами британский гонщик тянет руль на себя, а в конце — отжимает до упора. Однако выдвижная рулевая колонка — это еще полдела. При изменении продольного положения руля меняется расхождение колес! Такой трюк вызвал одновременно удивление, недоумение и замешательство в паддоке. Чего стоит одна только реакция в команде Renault.
Случайно или нет, но как раз в четверг после обеда Mercedes организовала пресс-конференцию своего технического директора Джеймса Эллисона. Естественно, что в подробности инновации инженер вдаваться не стал, но развеял предположения об эксперименте на тестах. «Мы назвали эту систему DAS (Dual Axis Steering). Эта система создает дополнительное измерение в процессе управления машиной. Мы считаем, что она принесет нашим гонщикам пользу в новом сезоне», — рассказал Эллисон.
И что это устройство даст Мерседесу?
Преимущества от смены схождения колес во время движения очевидны. Характерное для передних колес болида F1 отрицательное схождение обеспечивает больше сцепления с асфальтом в поворотах, а нейтральное на прямых помогает поддерживать нужную температуру шин. Это всегда очень тонкий баланс: сместился в одну сторону — потерял сцепление в виражах, в другую — получил перегрев и очень сильный износ шин на прямиках. С помощью DAS команда сможет менять этот баланс в режиме реального времени. Да, для каждой отдельной трассы придется составлять свою карту действий: в каком повороте и на какой прямой стоит менять схождение, а где нет. Гонщику теперь придется больше работать рулем, да и вообще менять технику пилотирования.
Но если все сработает так, как задумали инженеры в Брэкли, то команда получит дополнительное преимущество перед конкурентами, особенно на трассах в Монреале и Монце с длинными прямыми и медленными поворотами. Плюс к этому есть еще одна версия: благодаря системе DAS на прямых меняется дорожный просвет, а это прибавка в максимальной скорости. Как бы с такой системой сезон-2020 не превратился в легкую прогулку для Льюиса Хэмилтона и Мерседеса за очередным титулом.
А это вообще легально?
На первый взгляд, ни о какой законности системы DAS не может быть и речи. Смотрим пункт технического регламента Формулы-1 под номером 10.2.3: «По ходу движения машины любые регулировки подвески запрещены».
Но идет ли речь об изменении подвески? В Мерседесе заверяют, что нет, и ссылаются на рулевое управление. А в этом плане все вроде бы чисто, потому как в пункте 10.4.1 говорится, что поворачиваемых колес не должно быть больше двух. А о том, как менять положение этих двух колес, в правилах ничего не сказано. Да и что тут можно придумать? До Мерседеса, наверное, в Формуле-1 никому и в голову не приходило использовать рулевое управление для чего-то еще, кроме руления.
Возможно, что этой лазейкой и воспользовались в команде Mercedes. Если так, то это, конечно, гениальный ход. «Наша разработка не стала новостью для FIA. Мы уже обсуждали ее с ними. В правилах четко прописано, что разрешено в рулевом управлении. Мы уверены, что наша разработка соответствует регламенту», — говорит Джеймс Эллисон.
У конкурентов Мерседеса только один сценарий действий
В команде Red Bull Racing уже высказались против системы DAS, сославшись как раз на изменение дорожного просвета — считай, подвески. «Это можно сравнить с активной подвеской, которая запрещена в Формуле-1», — сказал спортивный консультант Red Bull Хельмут Марко. Скорее всего, «Красные быки» и Ferrari, которая пока хранит молчание, постараются продавить обвинение в нарушении в области подвески. Других вариантов у них нет — быстро скопировать DAS не получится. В паддоке говорят, что на разработку такой системы уйдет минимум полгода, и не факт, что копирование получится успешным. «Если что-то пойдет не так, то придется переделывать все шасси», — рассказывает технический директор команды Racing Point Энди Грин.
Да и решится вопрос с легальностью не скоро — минимум через полтора месяца. На тестах команды предоставлены сами себе и могут тестировать что угодно — конечно, в рамках разумного. Новые машины пройдут технические проверки FIA только в середине марта, перед началом первого этапа сезона в Австралии. Тогда конкуренты Мерседеса смогут подать протест. Рассмотрение протеста займет не одну неделю. Если жалоба будет отклонена, то Ferrari и Red Bull Racing смогут пойти дальше и обратиться в Международный апелляционный суд FIA. Так что большой технический скандал в Формуле-1 только начинается.
Технический анализ Джорджо Пиолы
По информации Motorsport.com, наделавшая шуму на тестах Ф1 система «двухмерного руления» является развитием не менее интересного решения. Которое чемпионская команда уже использовала в прошлом сезоне – и которое весь год было секретом для публики
Без сомнения, с точки зрения гоночной техники это важнейшая история 2020 года. В самом начале зимних тестов кадры с бортовой камеры Mercedes позволили рассмотреть, как гонщики вытягивают руль на себя, на ходу меняя угол схождения передних колес.
С этого момента новинка, получившая название DAS, активно обсуждается в паддоке. И не только обсуждается – Ferrari и Red Bull уже заявили о ее несоответствии правилам.
Читайте также:
Детали передней подвески и рулевого управления Mercedes W11
FIA подтвердила, что в этом сезоне DAS можно использовать, а вот в 2021 году это решение попадет под запрет. Однако из-за переноса на год срока вступления в силу нового регламента, по всей видимости, новинка останется законной не только в этом, но и в следующем сезоне.
В любом случае – на примере DAS лучшие умы Формулы 1 еще раз продемонстрировали, что даже в наши дни и при стабильном регламенте можно придумывать нечто прорывное.
При этом один вопрос все это время оставался без ответа: как же устроен механизм двойного руления? Эксперты сходились во мнении, что в основе устройства лежат две рулевых рейки (каждая со своей шестерней) в передней части машины, которые и позволяют менять геометрию передней подвески. Также звучали мнения о неком гидравлическом устройстве.
Читайте также:
Льюис Хэмилтон, Mercedes F1 W11
Фото: Гленн Данбар / Motorsport Images
Между тем, вспомните, как в самом начале этой истории в Mercedes легко и просто признались в использовании системы – и даже раскрыли некоторые ее детали. Не дает ли это основания предположить, что в действительности лежащая на поверхности DAS скрывает нечто более глобальное, обеспечивающее более серьезную выгоду?
Угол, который влияет на скорость
Об этом не рассказывал никто и никогда – так что, Motorsport.com предлагает вам эксклюзивную историю. Ее суть в том, что на W11, по всей видимости, реализован принцип изменения угла Аккермана в зависимости от кривизны поворота.
О чем вообще речь? Начнем с принципа Аккермана – во всех деталях он изложен, например, вот здесь. А если чуть упростить, то речь о разнице в углах поворота внешнего и внутреннего передних колес при прохождении кривой. Даже когда колеса свободно вращаются на оси, в повороте одно из них в какой-то момент может не катиться, а начать слегка скользить. Причем при фиксированном угле Аккермана в одних поворотах этот эффект будет проявляться сильнее, чем в других.
При разработке дорожных машин достаточно просто выбрать приемлемое значение, при котором водитель никогда не почувствует, что упомянутый эффект имеет место. А вот в Формуле 1 у любого эффекта есть своя цена, выраженная в сотых и десятых долях секунды. При фиксированном угле машина идеально проходит повороты определенной крутизны, а вот в более крутых или менее крутых микроскольжения колеса приводят к риску ухода с идеальной траектории из-за недостаточной поворачиваемости, повышения температуры резины и ее более быстрого износа. В телетрансляции всего этого не заметить, но ценой вполне могут быть несколько км/ч разницы в скорости прохождения поворота.
Все делает сама и не заметна со стороны
Что же сделали в Mercedes? Создали систему, которая подстраивает геометрию подвески в зависимости от крутизны поворота, обеспечивая оптимальные баланс и управляемость в любых условиях. В зависимости от угла поворота руля меняется и угол Аккермана. Это позволяет проходить повороты с большей скоростью.
Как реализован принцип независимого поворота колес друг относительно друг друга? По всей видимости, с каждым из колес работает своя рулевая рейка, а посредством рокерных рычагов обеспечиваются прогрессивные (нелинейные) передаточные характеристики, которые и позволяют колесам по-разному реагировать на поворот руля.
Фото: Giorgio Piola
Наши источники говорят, что этот принцип был реализован Mercedes еще на прошлогодней машине немецкой команды. Система DAS стала лишь дальнейшим развитием идеи, потребовав больше места в передней части машины и позволив наблюдателям увидеть, что у пилотов немецкой команды появились новые возможности.
Сравните размер корпуса рулевой рейки Mercedes W10 (серебристый цилиндр в центре фото выше) и аналогичный элемент на Racing Point RP19. Хотя розовая машина и является почти точной копией Mercedes 2019 года, соответствующий узел на ней гораздо компактнее. Разница в размерах может объясняться тем, что на W10 внутри корпуса располагаются две рулевых рейки, да еще и рокерные рычаги.
Детали подвески и рулевого управления Racing Point RP19
Фото: Джорджо Пиола
И если DAS требует от гонщика управлять процесс, вытягивая рулевую колонку на себя или толкая от себя, в поворотах угол Аккермана благодаря находке конструкторов меняется сам собой без вмешательства пилота. И все это делает еще более актуальными вопросы о легальности супероружия, разработанного Mercedes.
Для чего Mercedes придумал DAS? Есть новая версия
Похоже, хитрая система создана, чтобы наилучшим образом подготовить шины к решающим моментам квалификации и гонки
Никто не может с полной уверенностью сказать, зачем Mercedes нужна их хитрая система DAS. Само собой, смысл «двухмерного руления» активно обсуждался с того самого момента, когда на первой неделе предсезонных тестов гонщики Mercedes были замечены за необычными манипуляциями с рулевой колонкой. Но абсолютно точных ответов дано не было.
Представители самой команды Mercedes не спешат раскрывать карты и отвечают на прямые вопросы крайне туманно. Остальным же приходится теряться в догадках.
В феврале эксперты сошлись примерно на следующем. Изменение схождения передних колес позволяет машине, избегая микроскольжений, чуть шустрее входить в повороты. А при движении по прямой снижать и сопротивление качению (а с ним – склонность к перегреву и износ шин), и аэродинамическое сопротивление, и степень «загрязнения» воздуха при вращении колес.
Читайте также:
Однако у некоторых журналистов, тщательно наблюдавших за действиями пилотов Mercedes по ходу пятничных тренировок в Шпильберге, появились новые версии о функции DAS.
Напомним, что по умолчанию передние колеса болидов Ф1 имеют небольшое отрицательное схождение – то есть слегка развернуты наружу. Раньше считалось, что использование DAS позволяет на прямых сделать схождение нулевым – поставить колеса точно прямо. Теперь же выяснилось, что при активации DAS схождение становится положительным – передний внутренний угол колеса (если смотреть на колесо сверху) оказывается ближе к продольной оси автомобиля, чем внутренний задний угол.
Обозреватель сайта The Race Скотт Митчелл в деталях рассказал о том, как пилоты Mercedes использовали новую систему на пятничных тренировках.
«С самого начала первой тренировки оба пилота включали DAS на круге выезда из боксов – причем на круге, который предварял короткую серию кругов, – пишет журналист. – Самым популярным местом для активации системы была длинная прямая перед 3-м поворотом. Хэмилтон часто выбирал для этого и другие точки трассы – а Боттас порой проезжал с активированной DAS больше половины круга».
По мнению Митчелла, таким образом пилоты продолжают осваивать систему, пытаются прочувствовать эффект от нее при включении на разных участках трассы. Однажды DAS на машине Хэмилтона сработала только наполовину – и пилот тут же уточнил у инженера, полностью ли активирована система.
Но что еще важнее – по наблюдениям Митчелла, система вообще не использовалась, когда по ходу второй тренировки гонщики Mercedes перешли к длинным сериям кругов.
«Раньше считалось, что эффективность DAS должна проявляться постоянно и постепенно – к примеру, якобы благодаря ей при прочих равных можно продлить жизнь шинам, – продолжает Митчелл. – Но сейчас наши наблюдения подталкивают к другому выводу: DAS – не инструмент управления состоянием шин по ходу отрезка гонки, а инструмент подготовки шин к важному моменту. Быстрому квалификационному кругу или рестарту гонки».
Проверить правильность теории Скотта Митчелла можно будет уже в субботу: если догадка журналиста верна, Боттас и Хэмилтон должны использовать DAS на разгонных кругах во время имитации квалификации в третьей тренировке – и конечно, самой квалификации.
Как устроена DAS? В интернете нашли объяснение
Пользователи сервиса Reddit предложили простую схему хитрого устройства Mercedes
В первые дни тестов в Барселоне на болиде Mercedes обнаружилась оригинальная система рулевого управления, получившая название DAS. Руль поворачивается не только вокруг оси, но и двигается по вылету взад-вперед, при этом меняется положение колес относительно друг друга.
В команде признали наличие системы, но не стали вдаваться в подробности. Большинство экспертов сошлись во мнении, что устройство позволяет пилотам менять схождение колес и выбирать оптимальные параметры на прямых и в поворотах.
Как именно действует DAS – мы не знаем, но по правилам система должна задействовать именно рулевое управление, а не настройки подвески: последнее запрещено. Кроме того, DAS должна быть устроена чисто механически.
На сервисе Reddit появилось видео с анимацией, на которой весьма правдоподобно изображается, как может работать DAS. Вместо одной рулевой рейки используются две параллельные, которые при вращении вала перемещаются синхронно, а за счет перемещения рулевого вала взад и вперед смещаются относительно друг-друга, тем самым меняя геометрию всей рулевой трапеции и, как следствие, схождения колес.
Мы не можем подтвердить верность предположения автора анимации, однако такая конструкция действительно выглядит рабочей. Стоит также предположить, что система DAS состоит из большего числа деталей и взаимодействует с другими узлами машины.