Ferrari 640. На пике прогресса

В истории Ferrari было немало успешных машин и будет крайне затруднительно назвать лучшую из них, но если выбирать самую технически новаторскую, то выбор очевиден – Ferrari 640, спровоцировавшая переход Формулы-1 на полуавтоматические коробки передач.

Ferrari 640

В начале 80-х Scuderia была в авангарде прогрессировавшего турбо-движения, что вылилось в два Кубка конструкторов, завоеванные командой в 1982 и 1983 гг. Однако такой желанный для Энцо Феррари чемпионский титул раз за разом уходил от его подопечных. Кардинальные, по меркам Ferrari, перемены, на которые Коммендаторе решился в 1984 году, вдохнули новую жизнь в команду лишь на полсезона ’85, после чего она скатилась в еще более глубокий кризис. Тогда Феррари решил пойти еще дальше и в 1986 году пригласил в команду моториста со стороны – Жан-Жака Иса, и нового технического директора – Джона Барнарда (при этом и главный конструктор Харви Постлтуэйт, и специалист по аэродинамике Клаудио Мижо остались в команде).

Создатель первого автомобиля Формулы-1 с монококом из углепластика Джон Барнард имел репутацию новатора, но его первые действия в Ferrari тянули скорее на настоящий дворцовый переворот. Барнард решил создать центр по проектированию и производству шасси… в Великобритании! «Когда я первый раз прибыл в Маранелло, то был просто шокирован! – вспоминает Барнард. – Я понял, насколько мы в McLaren были впереди, например, в работе с аэродинамической трубой. В эти дни первый туннель Ferrari только строился и он должен был быть приличным, но они понятия не имели о таких вещах, как постоянный дорожный просвет или об использовании движущихся моделей. Естественно, это отражалось на трассе. Дорожный просвет McLaren оставался постоянным по мере опустошения 220-литрового бензобака в ходе гонки – мы смогли добиться этого благодаря продувке движущихся моделей где-то в 1980-81».

Джон Барнард
Джон Барнард внимательно слушает Герхарда Бергера

Открытие Технического офиса в Гилфорде (GTO) в начале 1987 года принесло свои плоды уже в конце сезона, когда Герхард Бергер на Ferrari F1-87 выиграл два заключительных Гран При. Несмотря на то, что Ferrari удалось сократить отставание от Williams и McLaren, для возвращения на вершину нужен был большой шаг вперед, благодаря чему формульный мир получил одно их ключевых новшеств – полуавтоматическую коробку передач.

Стоит признать, что подобные идеи были отнюдь не новы и в автоспорте уже были попытки отказа от традиционных механических КПП. Например, Джим Холл еще в 60-х оснащал свои прототипы Chaparral гидротрансформатором GM, а разработанная в Porsche преселективная коробка передач PDK с гидравлически управляемым двойным сцеплением устанавливалась на 956-м прототипе и раллийной Audi Quattro S1 E2. Экспериментировали с подобной конструкцией и в Lotus, но она была крайне ненадежна и применялась лишь в одной гонке, не входившей в зачет Чемпионата мира. Даже в Ferrari в 1979 году построили вариант машины с гидравлическим управлением, но когда после тестовой сессии в Фьорано Жиль Вильнев попросил вернуть «механику», от дальнейшего развития этого направления отказались. Все эти конструкции имели одни и те же недостатки относительно традиционной трансмиссии – большую массу (гонщики заводской команды Porsche в гонках на выносливость называли PDK «якорем на корме») и меньшую надежность.

В отличие от своих предшественников, Барнард вовсе не пытался облегчить жизнь пилоту или уменьшить время, необходимое для смены передач. Английский конструктор пришел к полуавтоматической трансмиссии совсем с другой стороны – для оптимизации аэродинамики он хотел сделать монокок как можно более узким, поэтому попытался избавиться от громоздких кулис и тяг, тянувшихся от рычага переключения к коробке через всю машину. Первый концепт полуавтоматической КПП Джон Барнард и глава отдела трансмиссий Фоско ди Сильвестро подготовили еще в 1986 году на базе существующей 6-ступенчатой механической КПП. Выбор передач осуществлялся традиционным селектором, который посредством электронного управления воздействовал на двухходовые гидравлические клапаны Rexroth, активировавшие гидроцилиндры на штоках. Штоки, в свою очередь, воздействовали на вилки включения нужной передачи. С этого момента началась постепенная эволюция агрегата. Сразу стало ясно, что педаль сцепления необходима лишь на старте, а за все остальные переключения может отвечать электроника, что здорово сокращало время перехода с одной передачи на другую.

полуавтоматической коробки
Особенности полуавтоматической коробки передач в рисунках Джорджио Пиолы. Слева – подрулевые лепестки; 1 – штоки, 2 – вилки, 3 – двухходовые клапаны

Первоначально планировалось дать возможность гонщику переходить с любой передачи на любую – например, с шестой сразу на вторую в медленном повороте. В ходе первой тестовой сессии стало ясно, что для выравнивания оборотов необходимо примерно столько же времени, как если бы гонщик понижал передачи последовательно, ведь время переключения сократилось до 0,11 сек. Поэтому был сделан выбор в пользу секвентальной КПП, что позволило отказаться от индивидуальных гидроцилиндров для каждой передачи и сделать конструкцию проще и легче. Дальнейшим шагом стал отказ от традиционного рычага, что позволило сузить кокпит, а вместе с ним и монокок, а пилоту – не отрывать руки от руля и лучше контролировать машину в поворотах. Барнард: «Изначально я хотел, чтобы выбор передач осуществлялся кнопками на руле, но кто-то из чертежников предложил сделать что-то наподобие подрулевых рычагов, как на карте. Я дал добро на развитие этой идеи и кнопки мы даже не пробовали». Так появились привычные на сегодняшний день подрулевые лепестки.

Новая 7-ступенчатая коробка передач должна была появиться на машине 1988 года, оснащенной новым атмосферным мотором, но в Ferrari решили использовать в течение сезона модернизированный вариант прошлогодней машины с турбомотором, давление наддува которого было ограничено 2,5 барами. В итоге, только в июле ’88 новая машина, получившая название Ferrari 639, появилась на тестах, проходивших в режиме строжайшей секретности на одном из полигонов концерна FIAT, вдали от собственной трассы во Фьорано, к которой традиционно приковано внимание папарацци. Интересно, что Барнард хотел пойти еще дальше и сделал полностью автоматическое управление КПП. Вверх электроника переключала передачи без участия пилота, как только двигатель доходил до отсечки, но с переключением вниз возникли сложности – технологии тех лет не позволяли автоматически понижать обороты до необходимых значений. Было решено сосредоточиться на варианте, при котором гонщик самостоятельно выбирает момент переключения, как вверх, так и вниз.

Ferrari Type 035/5
Ferrari Type 035/5

639-я получила V-образный 12-цилиндровый двигатель Ferrari Type 035/5 рабочим объемом 3498 см³ (84 × 53,6 мм), созданный Жан-Жаком Исом и Джорджио Кваттрини еще в конце 1986 года. Выбор в пользу V12 был сделан на основе компьютерной симуляции, показавшей, что при прочих равных такой агрегат может развить мощность в 645 л.с., в то время, как V8 и V10 – 600 и 625 л.с., соответственно. Естественно, это не могло не порадовать старика Энцо. По воспоминаниям старшего инженера Гордона Кимбелла, во время своего последнего визита на базу Scuderia Коммендаторе обошел вокруг 639-й и сказал лишь одну фразу: “Bella motore!”

Ис и Кваттрини начали с 60-градусного развала блока, в последствии увеличив угол до 65°, чтобы в развале было больше места для системы впуска и масляного охладителя. Блок цилиндров с цельнолитыми гильзами изготавливался из чугуна с шаровидным графитом специалистами фирмы Teksid, так же входившей в состав концерна FIAT. Головки блока изготавливалась из алюминиевого сплава и имели по два распредвала и по пять клапанов на цилиндр (три на впуск и два на выпуск) – технология, которая впервые была применена Yamaha на 750-кубовых мотоциклах в середине 80-х. Для уменьшения потерь на трение коленчатый вал имел всего четыре подшипника, подобно 12-цилиндровым оппозитным моторам Ferrari из 70-х. Двигатель имел распределенный впрыск топлива во впускные патрубки Weber-Marelli с электронной системой зажигания, две форсунки и одну свечу зажигания на цилиндр.

Джон Барнард: «Внутренностями двигателя занимались в Маранелло, но я оказал влияние на внешние факторы и способ крепления к шасси – на четырех болтах, что отличалось от того, как они крепили двигатель ранее. Вдобавок я настоятельно просил сделать мотор как можно более компактным, с максимально низко расположенным коленвалом и коротким блоком, несмотря на то, что это был V12».

Монокок
Монокок и революционная передняя подвеска Ferrari 640 в иллюстрациях Джорджио Пиолы

Ferrari 639 так и осталась тестовым автомобилем, эволюционировав в 640-ю модель (официально называвшуюся F1-89). Главным отличием между двумя машинами стала подвеска. Барнард сменил тянущие тяги на толкающие, а спереди в качестве упругих элементов использовал торсионы на шариковом подшипнике вместо пружин – решение, которое используется в болидах Ф-1 по сей день. Гидравлические амортизаторы располагались продольно. Такая компоновка позволила сделать носовой обтекатель максимально узким (за такое решение итальянские журналисты прозвали машину Papera – «утка»). Монокок из углепластика и Кевлара изготавливался на мощностях GTO. Воздухозаборники системы охлаждения были размещены практически возле передних рычагов подвески, вдали от возмущенного передними колесами потока. Воздуховоды системы впуска для уменьшения лобового сопротивления были расположены по обе стороны обтекателя двигателя за головой гонщика. Любимая концепция Барнарда, названная «бутылка Coca-Cola», в 640-й была возведена в абсолют, так как обтекаемыми боковые понтоны были не только в задней части, но и спереди.

Ferrari 640 (F1-89)
Ferrari 640 (F1-89)

Когда в августе 1988 года Энцо Феррари не стало, проект полуавтоматической КПП был поставлен под угрозу. Витторио Гиделла, человек FIAT, назначенный на должность руководителя Ferrari, сомневался в работоспособности новой трансмиссии, ведь испытания сопровождались бесконечными поломками. Он попросил Барнарда построить версию машины с традиционной КПП, чем привел конструктора в бешенство – монокок не был рассчитан на кулисы и тяги механической трансмиссии. Создание подобной машины отнимало слишком много времени, которое можно было пустить на доводку капризного полуавтомата. В конце концов, когда 640-я с механической коробкой передач выехала на асфальт трека во Фьорано, Найджел Мэнселл вернулся в боксы спустя три круга, вылез из кокпита и сказал, что после подрулевых лепестков возвращаться к механике он больше не хочет.

Как бы то ни было, но к первой гонке сезона в Бразилии Ferrari 640 ни разу не прошла полной дистанции Гран При на тестах. Менеджер команды Чезаре Фьорио даже предложил Барнарду залить только полбака, чтобы устроить шоу, а Найджел Мэнселл забронировал билеты на более ранний рейс из Рио-де-Жанейро. Герхард Бергер, стартовавший с 3-го места, уже в первом повороте столкнулся с обладателем поула Айртоном Сенной (McLaren-Honda). Найджел Мэнселл стартовал пятым, после инцидента между Бергером и Сенной поднялся на третью строчку, обогнал Тьери Бутсена в борьбе за второе место, а когда из-за отказа двигателя сошел лидировавший Риккардо Патрезе (Williams-Renault), то возглавил гонку. Ален Прост так и не смог догнать британца, который неожиданно для всей команды победил в гонке (и пропустил свой рейс на самолет) даже несмотря на пит-стоп для замены рулевого колеса!

Найджел Мэнселл
Найджел Мэнселл ведет Ferrari 640 к дебютной победе в Гран При Бразилии 1989

Вероятно, на такую неожиданную победу ушел весь запас везения – в следующий раз очки команда заработала лишь на седьмом этапе во Франции, где Мэнселл поднялся на вторую ступеньку подиума вслед за Простом, стартовав при этом с пит-лейн. Закончить остальные гонки было не суждено – раз за разом отказывала коробка передач. Исключением стала серьезная авария Бергера в Имоле – на шестом круге гонки на скорости 280 км/ч австриец вылетел в стену в Тамбурелло. Его «Феррари» загорелась и он провел какое-то время в огне, но к счастью отделался поверхностными ожогами и сломанным ребром.

«Инцидент с Бергером в Имоле стал серьезным испытанием для меня, – признается Барнард. – Если бы он был серьезно травмирован или случилось что-то более ужасное, то я бы покончил с автоспортом. Во многом это случилось из-за правил. В те дни мы могли применять торцевые пластины переднего антикрыла, нижняя часть которых располагалась на уровне днища машины, и конечно же все хотели расположить их как можно ниже для более эффективной работы крыла. FIA запретила делать торцевые пластины гибкими в нижней части и мы сделали их жесткими. Мы рассчитывали жесткость исходя из аэродинамической нагрузки на крыло, но когда Бергер зацепил поребрик такой жесткой пластиной, то это привело к поломке крепления и последующему попаданию под переднюю подвеску. Не думаю, что такое случилось бы если бы низ пластин оставался гибким».

Герхард Бергер
Герхард Бергер за рулем Ferrari 640 во время Гран При Сан-Марино

На Гран При Великобритании Найджел Мэнселл снова стал вторым, и снова не обошлось без проблем – на этот раз пришлось менять проколотую шину. В Германии Мэнселл поднялся на третью ступеньку подиума, уступив лишь паре McLaren-Honda, явным фаворитам сезона. Аэродинамика Ferrari работала более эффективно, поэтому в большинстве поворотов алые машины показывали лучшую скорость. Слабым местом машины оказался двигатель. Несмотря на технический прогресс силовой агрегат Ferrari смог лишь повторить значения литровой мощности прежних атмосферных 3-литровых моторов, которые Scuderia перестала использовать еще в 1980 году. При мощности в 600 л.с./12500 об/мин он уступал Honda V10 около 50 л.с. При этом характер итальянского мотора был более верховым, в то время как японский агрегат имел большую мощность на низких и средних оборотах, что позволяло гонщикам McLaren быстрее ускоряться на выходе из поворотов. К середине сезона в Маранелло смогли добиться прибавки примерно в 30 л.с., чему поспособствовала примененная с Гран При Мексики новая система впуска с воздухозаборником, расположенным в более привычном месте – внутри дуги безопасности. Так же мотористы Ferrari создали версию мотора с десмодромным приводом клапанов, аналогичной системе, применявшейся на мотоциклах Ducati, но дальше тестового стенда такой мотор не пошел.

Найджел Мэнселл
Найджел Мэнселл (#27, Ferrari 640) впереди Тьери Бутсена (#5, Williams FW12C Renault) на Гран При Венгрии 1989

В Венгрии «Биг Найдж» провел еще одну выдающуюся гонку. Стартовав 12-м британец проходил сквозь пелотон, как нож сквозь масло, пока не добрался до Айртона Сенны. После схода лидировавшего большую часть дистанции Патрезе поединок Мэнселла и Сенны стал битвой за лидерство. На 58-м круге Найджелу удалось пройти бразильца и направиться ко второй победе в сезоне. Удачную серию из финишей на подиуме Мэнселл продолжил в дождевой гонке в Спа, закончив ее третьим.

На 12-м этапе в Италии впервые в сезоне удалось увидеть клетчатый флаг Герхарду Бергеру – на протяжении всей гонки австриец уступал лишь паре McLaren, а после схода Сенны на 44-м круге, он смог подняться на второе место. Мэнселлу в этот раз не повезло – в очередной раз подвела злосчастная КПП.

В Португалии Ferrari получила очередное обновление двигателя, мощность которого возросла до 650 л.с. при 13000 об/мин, что позволило заметно сократить отставание от McLaren. Мэнселл лидировал в гонке, но промахнулся мимо своего места на пит-стопе, из-за чего ему пришлось сдавать назад, что было запрещено правилами. Найджелу был показан чёрный флаг, но он продолжил гонку, а через несколько кругов столкнулся с Сенной. За игнорирование сигнала Мэнселл получил дисквалификацию на следующий этап. Разборка за победу теперь проходила между Бергером и Простом и австриец вышел из нее победителем – третья победа Ferrari в сезоне.

Старт Гран При Португалии 1989
Старт Гран При Португалии 1989. Герхард Бергер (#28, Ferrari 640) захватывает лидерство в борьбе с Айртоном Сенной (#1, McLaren MP4/5 Honda), Найджелом Мэнселлом (#27, Ferrari 640) и Аленом Простом (#2, McLaren MP4/5 Honda)

Бергер подтвердил свою хорошую форму в Испании, где стал вторым, но в заключительных гонках сезона в Австралии и Японии гонщики Ferrari очков не набрали, из-за чего Scuderia пропустила Williams-Renault на вторую строчку в Кубке конструкторов. Мэнселл завершил чемпионат на четвертом месте, а Бергер – на седьмом. При этом оба пилота закончили на подиуме все гонки, в которых смогли добраться до финиша.

Революционная коробка передач считалась причиной большинства сходов в сезоне, но детальное разбирательство привело к иным выводам. «Проблема оказалась в двигателе V12, – говорит Барнард. – Вибрация коленчатого вала, которая стала заметна на дино-стенде с применением ультра-скоростной фотосъемки, приводила к соскакиванию ремня генератора. Первым делом отказывала электроника коробки передач. Никаких фундаментальных проблем с КПП не было. Она была достаточно надежна. Преимущественно, она состояла из стандартных элементов, гидравлика была простой и крепкой».

Ален Прост
Ален Прост на Ferrari 641 во время Гран При Монако 1990

Для машины следующего сезона Ferrari 641 под руководством Пьеро-Гвидо Кастелли (Жан-Жак Ис вернулся в Renault) была разработана новая версия двигателя Type 037 (86 × 50,2 мм), которая получила 7-опорный коленчатый вал, решивший проблему вибрации и позволивший поднять мощность до 680 л.с. Главным отличием шасси от предшественника стал топливный бак увеличенного объема и перенос блока электроники наверх. Даже аэродинамическое оперение первой версии машины практически не отличалось от 640-й. Лишь на третьем этапе в Имоле Ferraro 641 получила новое «платье» от Жан-Клода Мижо с более обтекаемыми обводами.

Лишившись детский болезней предшественницы 641-я модель позволила пришедшему в команду действующему чемпиону мира Алену Просту бороться за титул, судьбу которого решил легендарный таран на старте Гран При Японии. Прост праздновал победы в Больших Призах Бразилии, Мексики, Франции, Великобритании и Испании, а Мэнселл выиграл Гран При Португалии. Кроме того, Ferrari 641 позволила трижды стартовать с поула (дважды – Мэнселлу, однажды – Просту) и установить 5 быстрых кругов в гонках. За успехами своего детища Джон Барнард наблюдал, работая в Benetton. Как только появилось щедрое предложение от Флавио Бриаторе, Барнард не раздумывая покинул напряженный коллектив, пропитанный интригами, а центр в Гилфорде был продан McLaren.

Ferrari 641
Ferrari 640 ттх

Для оформления статьи использованы иллюстрации из книг Джорджио Пиолы и следующих ресурсов сети Интернет: wheelsage.org, motorsportmagazine.com, gettyimages.com.

АвторHWStar

Похожие

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.