Автомобиль с открытыми колёсами
![]() | В разделе не хватает ссылок на источники (см. рекомендации по поиску). |
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Helicron.jpg/184px-Helicron.jpg)
Автомобиль с открытыми колёсами (монопост, одноместный автомобиль) — тип автомобиля, представляющий собой автомобиль с
Названия
Этот тип имеет два названия, указывающие на его конструктивные особенности — в Америке укоренилось название open-wheel car — автомобиль с открытыми колёсами, тогда как в Европе указывают на его одноместную конструкцию — монопост (англ. single seater, нем. monoposto, итал. monoposto, чеш. monopost). В Америке же технические требования к таким автомобилям начали сводить в специальные документы, получившие название «формул». Постепенно слово «формула» стало фигурировать в названии большинства чемпионатов и серий монопостов, начиная с Формул-1, −2, и −3, что дало повод называть такие гонки «гонками формульного типа». В России слово «формула» всё чаще стало применяться и к самим машинам, участвующим в таких гонках. Также и в Западной Европе всё шире распространяется термин «formula car». Большинство картов также относятся к автомобилям с открытыми колёсами.
История
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/20/Louis_Chevrolet_in_Buick_Bug_1910.jpg/220px-Louis_Chevrolet_in_Buick_Bug_1910.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/d/df/Alfa_Romeo_P2_1930.jpg/220px-Alfa_Romeo_P2_1930.jpg)
Первые автомобили данного типа появились в
В Европе гонки на автомобилях с открытыми колёсами стали проводиться в 1920-х годах. Новые машины получили название монопостов и они начали участвовать в престижных гонках
Устройство
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b5/MHV_MB_W196_Silberpfeil_Streamline_1955.jpg/220px-MHV_MB_W196_Silberpfeil_Streamline_1955.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/0/08/Formula_Renault_front_2.jpg/225px-Formula_Renault_front_2.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4c/ScheckterJody1976-07-31Tyrrell-FordP34.jpg/225px-ScheckterJody1976-07-31Tyrrell-FordP34.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/7a/Formula_Renault_rear_3.jpg/225px-Formula_Renault_rear_3.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/1f/WernerHannelore-OlympicFormelV19690801-1.jpg/220px-WernerHannelore-OlympicFormelV19690801-1.jpg)
Согласно названию, колёса автомобилей должны находиться вне корпуса. Впрочем, бывали и исключения — в 1954 г. команда Ф1 Мерседес, воспользовавшись лазейками в регламенте, выставляла на некоторые гонки, преимущественно скоростные, машины с колёсами, закрытыми лёгким кузовом. В дальнейшем регламент Ф1 был пересмотрен с целью исключения подобных случаев.
Также вне корпуса находятся и некоторые элементы подвески. Сейчас это двойной поперечный рычаг с толкаемой либо тянущей штангой (push-rod и pull-rod, соответственно).
Число колёс, как правило, не превышает 4, хотя были случаи применения и 6-колёсных автомобилей — впервые такой появился в 1948 г. в Национальном чемпионате ААА[англ.], в 1976 г. команда Ф1 Тиррелл также представила автомобиль с шестью колёсами, однако попытка команды Ф1 Уильямс выставить в 1982 г. шестиколёсный болид натолкнулась на запрет. С тех пор все автомобили с открытыми колёсами имеют их не больше четырёх[1].
Расположение колёс вне корпуса позволяет сравнительно легко организовать подвод охлаждающего воздуха к тормозным системам (а также отвод нагретого), что обуславливает их повышенную эффективность. Также такое решение способствует охлаждению шин набегающим потоком воздуха, но в то же время приводит к подъему в воздух большого количества водяной взвеси во время дождевых гонок, что сильно ухудшает видимость для участников.
Двигатель
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4f/Benz_Tropfenwagen.jpg/220px-Benz_Tropfenwagen.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/fc/Cummins_Diesel_Roadster.jpg/200px-Cummins_Diesel_Roadster.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/2/24/STP_Turbine.jpg/200px-STP_Turbine.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/ru/thumb/a/a9/Lotus_56b_F1_car.jpg/250px-Lotus_56b_F1_car.jpg)
Двигатель долгое время находился впереди гонщика, приводя в движение
Сами двигатели — почти исключительно
В американском чемпионате проводили опыты с дизельными двигателями (долгие гонки по овалам благоприятствуют дизелям с их узким рабочим диапазоном и меньшим
Топливо долгое время (В Формуле-1 до 1958 года[11]) никак не регламентировалось, что привело к использованию сложных алкогольных смесей, порой настолько токсичных, что требовался полный слив по окончании квалификации, иначе на следующий день двигатель оказывался безнадежно испорчен. Однако такие смеси повсеместно оказались под запретом, уступив место «коммерческому» бензину (предполагалось, что бензин с октановым числом 100 можно найти в коммерческой продаже), к которому разрешались некоторое количество присадок (до 1 %). В США бензин в 1960-х гг. уступил место менее взрывоопасному метанолу, а в 2000-х гг его сменил, в свою очередь, этанол, в рамках борьбы за экологичность и безопасность (метанол горит практически бесцветным пламенем, а потому тушение возгорания может быть начато с задержкой[источник не указан 2088 дней]).
Дополнительные источники энергии встали на повестку дня в конце 90-х гг., когда команда Ф1 Макларен начала разработку системы рекуперации энергии торможения, однако FIA быстро запретила это, но десять лет спустя, в связи с ростом технологий и цен на бензин, подобные системы были вновь разрешены, хотя их использование, в силу дороговизны, ограничено лишь сериями высшего уровня, вроде Ф1.
В 2012 году была создана первая серия полностью
Аэродинамика
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/7/73/McLaren_M7C.jpg/250px-McLaren_M7C.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/1/18/Lotus_91_cropped.jpg/250px-Lotus_91_cropped.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/f/f3/Butler_Springfield_Mile_88.jpg/250px-Butler_Springfield_Mile_88.jpg)
В начале XX столетия вопросы аэродинамики не сильно волновали конструкторов массовых автомобилей, которые ещё не развивали высоких скоростей. Гоночные конструкции тех лет уже достигали скоростей, на которых влияние характера обтекания воздухом кузова автомобиля становилось заметно, однако представление об аэродинамике их конструкторы имели как правило довольно смутное: например, кузову придавали сигарообразные обводы, а затем устанавливали его на совершенно открытую угловатую раму, которая сводила на нет весь достигаемый за счёт обтекаемости такого кузова эффект.
Первая Мировая война дала толчок исследованиям в области аэродинамики, и с возобновлением в 1920-х годах гонок Гран-При некоторые инженеры (как, например, Фердинанд Порше) решили применить каплевидные обтекаемые кузова с закрытыми колёсами. Между тем, основная масса гоночных автомобилей этого периода всё ещё имела открытые колёса. Их создатели исходили из ложной предпосылки — полагали, что снижение сопротивления воздуха за счёт уменьшения лобовой площади (миделя) автомобиля с открытыми колёсами может быть более весомым, чем преимущество имеющего ощутимо большую площадь миделя полностью закрывающего шасси кузова в обтекаемости. Дальнейшие исследования показали обратную картину — уже к началу пятидесятых годов стало понятно, что аэродинамическое совершенство формы кузова намного важнее величины его лобовой площади. После этого автомобили с открытыми колёсами окончательно выделяются в отдельный класс, а полностью закрывающими шасси кузовами снабжаются в основном рекордно-гоночные машины, рассчитанные не на соревнование друг с другом, а на достижение наилучших скоростных характеристик в абсолютном измерении.
С середины 1950-х — 1960-х годов требования аэродинамики все больше учитываются при создании гоночных автомобилей, конструкторы стараются добиваться не только уменьшения лобового сопротивления, как раньше, но и увеличения прижимной силы — лёгкие машины не могли реализовать всю мощь своих моторов из-за пробуксовки в поворотах. Монопосты начинают обрастать теми или иными аэродинамическими приспособлениями. Наиболее часто встречаются переднее и заднее антикрылья, прижимающие к дороге соответственно переднюю и заднюю часть автомобиля. Поначалу, в 1968—1969 гг., крылья крепились непосредственно к подвеске на высоких стойках, и снабжались средствами механизации, однако ненадежность таких конструкций (вибрации передавались прямо на крыло) привела к нескольким тяжелым авариям, после чего антикрылья были ограничены в размерах, конструкции и способе крепления к кузову[12][13].
В 1977 г. команда
Открытые колёса являются важным аэродинамическим элементом — они имеют большую ширину, а их верхний край движется навстречу набегающему потоку. В итоге они производят серьёзные воздушные завихрения, сильно ухудшающие аэродинамическую эффективность автомобиля (коэффициент лобового сопротивления достигает 0,65-0,85[16]) и, таким образом, не может сравниться со спортпрототипами, у которых колёса закрыты (коэффициент лобового сопротивления 0,3-0,4). Предпринимавшиеся различные попытки закрыть колёса от набегающего потока пресекаются контролирующими органами.
Маломощные монопосты (например автомобили Формулы 500), а также спринт-кары (используемые для гонок на грунтовых овалах) могут вообще не иметь аэродинамических элементов — развиваемые ими скорости не столь велики, механическое сцепление полностью обеспечивается шинами (в случае спринт-каров весьма широкими).
Корпус
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e4/Lotus_25_Jim_Clark_Donington.jpg/250px-Lotus_25_Jim_Clark_Donington.jpg)
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/a/ac/ISMA_Supermodified9.jpg/250px-ISMA_Supermodified9.jpg)
Корпус монопоста имеет минимальное поперечное сечение, с тем чтобы только закрывать пилота. С
Пилотирование
![](http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/b/b1/Accident_at_1977_Dutch_Grand_Prix.jpg/250px-Accident_at_1977_Dutch_Grand_Prix.jpg)
Автомобили с открытыми колёсами обычно имеют наименьшую массу среди всех гоночных машин своего класса мощности и наибольшую концентрацию мощности среди автомобилей своего веса. Массы монопостов находятся в пределах 455—700 килограммов, а мощности могут достигать и превосходить 1 000 лошадиных сил. Это, а также высокая аэродинамическая оснащенность, определяет их наибольшие возможности по ускорению в поворотах и делает их наиболее быстрыми среди всех гоночных автомобилей.
Прототипы в принципе отличаются лишь закрытыми колесами, а потому теоретически тоже могут достигать таких динамических показателей, но на данный момент такие машины используются лишь в гонках на выносливость, а потому не могут сравниться с монопостами в скорости[21]. В то же время возможна постройка прототипа из монопоста путём установки на него легкого кузова, закрывающего колёса — именно так были построены прототипы Can-Am[англ.] второй половины 70-х.
Высокие динамические характеристики монопостов накладывают повышенные требования к физической подготовке пилотов. Также автомобиль с открытыми колёсами даёт небольшое преимущество, так как пилоту проще строить траекторию движения из-за того, что он видит колеса авто. Кроме того, пилотирование требует большей аккуратности, монопосты практически не способны переносить без повреждений контакты, а контакт колесо-на-колесо очень опасен ввиду того, что один из автомобилей может взлететь и перевернуться.
Производители машин с открытыми колёсами
Участники гонок на машинах с открытыми колёсами могут строить их сами (так в чемпионате мира Формулы-1), а могут закупать у стороннего производителя (в большинстве остальных случаев). Современные производители монопостов:
- Lola
- Dallara
- Panoz
- Van Diemen
- Williams
- Swift Engineering[англ.]
- ArtTech
- Tatuus
- Reynard
Международные чемпионаты на автомобилях с открытыми колёсами
Автомобили с открытыми колесами участвуют практически исключительно в
Действующие
- Формула-1
- Формула-2
- IndyCar
- Формула-3
- Формула Е
- Формула-4
- Супер-Формула
- F1 Academy
- Региональный европейский чемпионат Формулы
- Региональный американский чемпионат Формулы
- Открытый чемпионат Евроформулы
В прошлом
- Champ Car
- Формула-3000
- A1 Гран-при
- Международная Формула Мастер
- Суперлига Формула
- Евросерия 3000
- ФИА Формула-2 (2009—2012)
- Формула V8 3.5
- GP3
Ссылки
- Михаил Алёшин об особенностях машин IndyCar. F1News.ru
- Как это работает: подвеска машины Формулы-1. F1News.ru
Примечания
- ↑ Техническое ретро: 6-колесная машина Williams, которой не дали совершить революцию в Формуле 1. Motorsport.com . Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 24 января 2019 года.
- ↑ Пра-пра-формула: спорткар, вдохновленный авиацией, летел впереди времени. Архивная копия от 30 ноября 2023 на Wayback Machine Motor.ru
- ↑ H. C. Graf von Seherr-Thoss: Die deutsche Automobilindustrie. Eine Dokumentation von 1886 bis 1979. Deutsche Verlags-Anstalt, 1979, S. 82
- ↑ Werner Oswald: Mercedes-Benz. Personenwagen 1885 bis 1945. Motorbuch Verlag, 2007, S. 58–59
- ↑ Michael Behrndt, Jörg Thomas Födisch, Matthias Behrndt: Deutsche Rennfahrer. Heel Verlag, Königswinter 2008, ISBN 978-3-86852-042-2, S. 20.
- ↑ Benz-Tropfenwagen . grandprixhistory.org. Дата обращения: 18 декабря 2020. Архивировано 17 января 2021 года.
- ↑ С.Дорофеев. Прощание с «Турбо» . Журнал За рулём, №7, 1989 (июль 1989). Архивировано 28 октября 2018 года.
- ↑ История Cummins в Indy-500 . Дата обращения: 4 августа 2014. Архивировано 8 августа 2014 года.
- ↑ Газотурбинное нашествие: короткая и яркая вспышка в автоспорте Как в Формуле-1, Ле-Мане и Индианаполисе выступали машины с газотурбинными двигателями. Михаил Конончук . Дата обращения: 17 января 2024. Архивировано 17 января 2024 года.
- ↑ Техническое ретро: история о турбине, которая не помогла Lotus. Motorsport.com . Дата обращения: 24 января 2019. Архивировано 24 января 2019 года.
- ↑ Гран-При Аргентины 1958 г. Исторический проект F1News.ru Архивировано 14 декабря 2016 года.
- ↑ Острые крылышки. Как у автомобилей появились крылья. Motor.ru . Дата обращения: 14 декабря 2020. Архивировано 1 декабря 2020 года.
- ↑ Аэродинамика. «Формула», 10'98 . Дата обращения: 30 декабря 2015. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
- ↑ BRITISH GP, 1980 . Дата обращения: 12 мая 2016. Архивировано 3 марта 2016 года.
- ↑ 2018 new Indycar concept . Дата обращения: 22 апреля 2017. Архивировано 5 июня 2017 года.
- ↑ Сергей Сироткин: Анатомия машины Ф1: Аэродинамика Архивная копия от 13 мая 2017 на Wayback Machine F1News.ru
- ↑ История монокока в Формуле-1. «Формула», 11’98 . Дата обращения: 30 декабря 2015. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года.
- ↑ FIA работает над системой защиты головы. F1News.ru . Дата обращения: 25 октября 2015. Архивировано 29 октября 2015 года.
- ↑ Эволюция Феррари. Проект F1News.ru . Дата обращения: 9 июля 2016. Архивировано 7 августа 2016 года.
- ↑ Ferrari F1-89. F1News.ru . Дата обращения: 25 августа 2016. Архивировано 26 августа 2016 года.
- ↑ Формула 1 быстрее, но машина WEC — экономичнее. F1News.ru . Дата обращения: 30 декабря 2015. Архивировано 29 декабря 2015 года.
Для улучшения этой статьи желательно:
|