Технические вопросы

[Helgi]

Как-то так. Черновик:

[KSP]

А насчёт скольжения, практически при любом угле скольжения отличном от нуля сцепление падает. Когда говорят про пик сцепления покрышки на каком-то угле (slip angle обычно) имеется ввиду не скольжение, а именно увод покрышки, без скольжения, за счёт её упругой деформации.

Строго говоря, при любом угле slip angle меньше пика сцепления только передняя часть покрышки в пятне контакта будет уводиться без скольжения, а задняя всегда будет проскальзывать. После пикового угла скользить будет уже всё.

[miniNexx]

Как-то так. Черновик:

Хорошо выглядит. GJ. Только последние 10 см сечения выхлопной трубы должны быть строго круглого сечения и иметь цилиндрическую форму, т.е. без "срезов"

[Fightone]

Строго говоря, при любом угле slip angle меньше пика сцепления только передняя часть покрышки в пятне контакта будет уводиться без скольжения, а задняя всегда будет проскальзывать. После пикового угла скользить будет уже всё.

?? Откуда такой вывод. Скольжение начинается только если напряженность самой задней (максимально смещённой) части пятна контакта превысит максимальную силу трения, которую может развить этот участок покрышки. Если это условие не выполняется, то скольжения не будет вообще. Т.е. оно начинается только с определённого угла, достигает какого-то значения на угле пика сцепления и при последующем увеличении угла уже доходит до 100% и там и остаётся.

Хотя я согласен, моё предыдущее высказывание было не совсем правильно.

[Шурег]

Где у Заубера заборники для охлаждения передних тормозов? Я их так и не нашел.

Вообще у Заубера любопытный болид с множеством интересных фишек.

Может там что-то типа пропеллера внутри? Помнится у РБ в 2009г. были колпаки в виде вентилятора.

[KSP]

?? Откуда такой вывод. Скольжение начинается только если напряженность самой задней (максимально смещённой) части пятна контакта превысит максимальную силу трения, которую может развить этот участок покрышки. Если это условие не выполняется, то скольжения не будет вообще. Т.е. оно начинается только с определённого угла, достигает какого-то значения на угле пика сцепления и при последующем увеличении угла уже доходит до 100% и там и остаётся.

Хотя я согласен, моё предыдущее высказывание было не совсем правильно.

Milliken & Milliken Race car vehicle dynamics - рисунок 2.5 на стр. 23. Из него всё видно: на любом, даже самом маленьком угле увода задняя часть пятна контакта будет смещена сильнее всего, боковая сила упругости покрышки максимальна, но вертикальная сила, прижимающая покрышку к дороге, на границе пятна контакта стремится к нулю, соответственно и сила трения минимальна, поэтому там всегда будет какое-то проскальзывание. Просто на малых углах скользить будет на задней границе только 1% от всей длины пятна контакта, а с увеличением угла этот процент будет увеличиваться.

[WhiteCoffee]

Может там что-то типа пропеллера внутри?

А это разрешено?

[Black Falcon]

А это разрешено?

Это не запрещено, я не слышал об ограничениях на колесные диски

[deadbeef]

Это не запрещено, я не слышал об ограничениях на колесные диски

то что не слышал не значит что их нет. есть куча ограничений. между ступицей и ободом определена область, общая площадь которой не может превышать 24 000 квадратных миллиметров - на практике если я правильно помню это означает, что какими-либо конструкциями может быть занято не более 20% этой области.

[deadbeef]

PS

формулировка 2011 года: When viewed perpendicular to the plane formed by the outer face of the wheel and between the diameters of 120mm and 270mm the wheel may have an area of no greater than 24,000mm².

при взгляде сбоку площадь колеса между диаметрами 120 и 270 миллиметров ограничена 24 000 мм².

[Black Falcon]

то что не слышал не значит что их нет. есть куча ограничений. между ступицей и ободом определена область, общая площадь которой не может превышать 24 000 квадратных миллиметров - на практике если я правильно помню это означает, что какими-либо конструкциями может быть занято не более 20% этой области.

Ну я не правильно выразелся

Имел ввиду запрет на изменение конструкции колесного диска

[Ницшеанец]

А если нет?

У нас же сейчас плоское днище, а создает оно половину прижимной силы.

Как кто сказал? Вон чуть раньше было написано, что это вредно и создает подъемную силу. Веселые картинки даже приводились из Ансиса

Плоское днище, параллельное асфальту, создаёт подъёмную силу, всё верно. Но у болида Ф1 днище имеет наклонную форму, до диффузора оно сужается, становится ближе к асфальту (по бокам от планки), в сужающемся канале поток разгоняется, давление там падает, вот и прижим.

[Шурег]

А это разрешено?

Колпаки запрещены (или отменены по договоренности, не знаю). У колесных дисков, как выше написАли, ограничения. Но можно, ИМХО, притулить где-то внутри. В крайнем случае, если и это запрещено, сделать частью тормозного диска, по аналогии с колесным.

Вот какие колпаки были на РБ5. Похоже это игрушечная модель, но стоящую смирно настоящую не нашел.

По этому поводу пришла еще мысль. Нужно поставить в задних колесах пропеллер и дуть им внутрь машины, а с внутренней стороны колеса поставить воздухозаборник, развернутый в обратную сторону, к диффузору, назад. И будет аналог выхлопа. Правда производительность вентилятора на таких оборотах не фонтан, значит нужен редуктор. Еще немного, и можно лететь.

[miniNexx]

По этому поводу пришла еще мысль. Нужно поставить в задних колесах пропеллер и дуть им внутрь машины, а с внутренней стороны колеса поставить воздухозаборник, развернутый в обратную сторону, к диффузору, назад. И будет аналог выхлопа. Правда производительность вентилятора на таких оборотах не фонтан, значит нужен редуктор. Еще немного, и можно лететь.

Идея интересная Не знаю позволяет ли её реализовать регламент, но это решение просто не компенсирует потерю времени из-за недостаточного охлаждения тормозов которое очень возможно в этом случае..

[Fightone]

Milliken & Milliken Race car vehicle dynamics - рисунок 2.5 на стр. 23. Из него всё видно: на любом, даже самом маленьком угле увода задняя часть пятна контакта будет смещена сильнее всего, боковая сила упругости покрышки максимальна, но вертикальная сила, прижимающая покрышку к дороге, на границе пятна контакта стремится к нулю, соответственно и сила трения минимальна, поэтому там всегда будет какое-то проскальзывание. Просто на малых углах скользить будет на задней границе только 1% от всей длины пятна контакта, а с увеличением угла этот процент будет увеличиваться.

Согласен. Спасибо за разъяснение, всегда приятно узнать что-то новое.

[Шурег]

Идея интересная Не знаю позволяет ли её реализовать регламент, но это решение просто не компенсирует потерю времени из-за недостаточного охлаждения тормозов которое очень возможно в этом случае..

1. Конечно не позволяет. 2. Так этот воздух и будет их охлаждать, проходя внутри колеса. Охлаждение наоборот, может улучшиться.

[deadbeef]

По этому поводу пришла еще мысль. Нужно поставить в задних колесах пропеллер и дуть им внутрь машины

подвижный аэродинамический элемент. низзя. точнее чисто в дисках можно было бы попробовать, если бы не ограничения по конструкции дисков, но любые редукторы - сразу нет.

[Шурег]

подвижный аэродинамический элемент. низзя. точнее чисто в дисках можно было бы попробовать, если бы не ограничения по конструкции дисков, но любые редукторы - сразу нет.

Выше картинка РБ5 с вентиляторами. Это подвижный аэродинамический элемент или нет? Опять же вентилируемые тормозные диски сами по себе являются радиальным вентилятором, нужно только немного усилить эффект. Ну а вообще это все в виде шутки. Была же когда-то машина с пропеллером в днище (вроде у самого Экллстоуна, если не путаю), так забанили.

[KSP]

Я смотрю, здесь много людей с техническим образованием. Хочу поднять один вопрос, который давно меня интересует, но я как гуманитарий не могу сам дать на него точный ответ. Речь пойдёт об оптимальной технике прохождения поворота. Интуитивно я примерно представляю, что и как надо делать, но хочется знать точные цифры. Итак, приступим! У Горбачёва на этой странице: http://www.rallyfan.ru/node/336 внизу есть Рис.3, на котором показана общепринятая современная техника прохождения поворота - торможение, трейл-брейкинг с постепенным отпусканием тормоза и одновременным доворотом руля, небольшой прокат, выход с плавным синхронным открытием газа и возвратом руля. Эффективность трейл-брейкинга (затяжного торможения в повороте) по сравнению с классической старой техникой (сначала торможение на прямой, затем поворот) доказана практическими тестами. Но является ли постепенное ослабление нажатия на тормоз наиболее эффективным? Может быть, есть немного другая техника, позволяющая отыграть ещё немного времени? Механику процесса я себе представляю так: допустим у нас есть дорожный авто с развесовкой 50/50, обутый в обычные покрышки с коэффициентом сцепления 1, т.е. максимальное продольное, поперечное ускорение или их комбинация не превышает 1g. Теперь пройдём поворот, используя старую технику: на прямой начинаем торможение со 140 км/ч, тормозим 2 с., скорость упадёт напр. до 70 км/ч и мы, держа эту скорость, поворачиваем также 2 с. допустим на 90 градусов. Таким образом, мы 2 с. тормозим с продольным ускорением 1g и затем 2 с. поворачиваем с боковым ускорением тоже 1g. В итоге за 4 с. затормозили на 70 км/ч и повернули на 90 град., всё время двигаясь на пределе сцепления покрышек. Попробуем теперь одновременно тормозить и поворачивать с одинаковым ускорением, т.е. вектор ускорения направлен назад и в сторону под 45 град. Поскольку максимальное ускорение в комбинации торможение/поворот составляет 1g, то в этом случае и продольное, и боковое ускорение составят sin 45" = cos 45" = 0.7071. То есть около 70% или 0,7g. Время торможения с таким замедлением увеличится до 1 / 0,7 * 2 с. = 2,8 с.. На 40% больше, чем начальные 2 с., то же и для поворота, но поскольку мы делаем одновременно два дела - тормозим и поворачиваем, то общее время манёвра получим на 40% быстрее - 2,8 с. вместо начальных 4 с. Получается, что общая эффективность манёвра виртуально составит 0,7g + 0,7g = 1,4g ! Для этого мы должны всё время держать общее ускорение под углом 45", поскольку максимальная сумма синуса и косинуса приходится на этот угол. Если плавно отпускать тормоз, как у Горбачёва, то сумма синуса и косинуса хоть и будет всё время больше 1, но почти всё время меньше чем постоянно держать её на 45". На практике получается, что мы должны сначала тормозить на прямой до какой-то скорости, затем быстро повернуть руль и одновременно уменьшить давление на тормоз до 70%, и продолжать держать тормоз на 70% в течение всего поворота. Поскольку скорость будет падать, то руль надо доворачивать, чтобы всё время иметь вектор ускорения 1g на 45". В моём представлении получается, что трейл-брейкинг лучше выполнять не плавно отпуская педаль тормоза, а после входа в поворот постоянно держать её нажатой на 70% от максимума и доворачивать руль по мере замедления. Теперь разгон. При торможении все 4 колеса и тормозят, и держат в повороте, на каждой оси по 50% веса и столько же общей силы сцепления. Но при разгоне моноприводное авто может ускорить только одна ось, поэтому при развесовке 50/50 получим максимально возможное ускорение на разгоне 0,5g. Для этого случая я тоже посчитал максимальную сумму (sin + cos*0.5) и у меня получилось, что разгоняться так же надо на постоянном частичном газу и держать вектор ускорения на 63". То есть не плавно жать на газ всё время разгона, а держать 45% газа (cos 63" = 0.454) до внешней бровки, и только там быстро выпрямить руль и выжать полный газ. Для развесовки 40/60 перед/зад вектор получился на 59" и 51.5% газа. Правда, что именно так надо разгоняться, я и сам не уверен... Надо бы всё это как-то обсчитать! Люди добрые, помогите!!! Для начала можно пока не заморачиваться с разгоном, а посчитать только торможение - как быстрее получится трейл-брейкинг - с монотонным отпусканием педали тормоза или с нажатой на 70%? Какие-то формулы есть в статьях Brian Beckman's Physics of Racing Series http://phors.locost7...s_of_Racing.pdf но там начало поворота с постоянной скоростью, и в формулах я не разберусь... Думаю, что тема оптимального прохождения поворота интересна многим, и в идеале хотелось бы создать что-то типа калькулятора для этого, с графиком траекторий, цифрами нажатия педалей, вектором ускорений и т.д.

PS Я понял, что меня смущало в применении этой техники к разгону, для разгона она не подходит, здесь надо действовать как у Горбачёва. Если мы находимся на апексе шпильки и нам надо повернуть ещё на 90", то для быстрейшего выхода из поворота следует держать вектор ускорения на дальнюю точку выхода из поворота, тогда мы окажемся в ней за минимально возможное время. Поэтому в точке апекса не должно быть ни газа, ни тормоза, только строго боковое ускорение. Затем плавное добавление газа и плавное возвращение руля, чтобы по мере поворота машины общий вектор ускорения смотрел на дальнюю точку поворота. Можно даже поставить в машину акселерометр и по нему контролировать направление вектора ускорения! Ещё я понял важную вещь - если нам предстоит дальнейший поворот ещё на 90", то наша продольная скорость здесь не имеет никакого значения! В этой точке важно лишь иметь максимальное боковое ускорение. Подумал ещё немного... Получается, что в шпильках например самым оптмальным практически с начала торможения будет держать общий вектор ускорения на дальнюю точку выхода из поворота, притом что она находится сбоку за спиной...

[Helgi]

Боюсь, для этого придется попросить графики десятка зависимостей у шинников. Иначе получатся лишь красивые картинки общего характера.

Как, например, такие:

Тут, кстати, нельзя сказать, что совсем не в тему сообщения, так как колеса удалось заставить вращаться.

[WhiteCoffee]

подвижный аэродинамический элемент. низзя. точнее чисто в дисках можно было бы попробовать, если бы не ограничения по конструкции дисков, но любые редукторы - сразу нет.

А в коробке можно отверстия делать?

Например вместо шестерни установить тот же вентилятор вмонтированный прямо в коробку и проделать отверстия в нижней части и еще где-нибудь, якобы для охлаждения, а реально будет тот же компрессор который можно приспособить для откачки воздуха из диффузора.

[WhiteCoffee]

Еще вопрос по радиаторам охлаждения двигателя.

Почему на них или в понтонах не ставят электровентиляторы для охлаждения? Запрещено создавать тягу внутри болида?

[Fightone]

Еще вопрос по радиаторам охлаждения двигателя.

Почему на них или в понтонах не ставят электровентиляторы для охлаждения? Запрещено создавать тягу внутри болида?

Да, запрещено вроде как.

[Fightone]

Я смотрю, здесь много людей с техническим образованием. Хочу поднять один вопрос, который давно меня интересует, но я как гуманитарий не могу сам дать на него точный ответ. Речь пойдёт об оптимальной технике прохождения поворота. Интуитивно я примерно представляю, что и как надо делать, но хочется знать точные цифры. Итак, приступим! У Горбачёва на этой странице: http://www.rallyfan.ru/node/336 внизу есть Рис.3, на котором показана общепринятая современная техника прохождения поворота - торможение, трейл-брейкинг с постепенным отпусканием тормоза и одновременным доворотом руля, небольшой прокат, выход с плавным синхронным открытием газа и возвратом руля. Эффективность трейл-брейкинга (затяжного торможения в повороте) по сравнению с классической старой техникой (сначала торможение на прямой, затем поворот) доказана практическими тестами. Но является ли постепенное ослабление нажатия на тормоз наиболее эффективным? Может быть, есть немного другая техника, позволяющая отыграть ещё немного времени? Механику процесса я себе представляю так: допустим у нас есть дорожный авто с развесовкой 50/50, обутый в обычные покрышки с коэффициентом сцепления 1, т.е. максимальное продольное, поперечное ускорение или их комбинация не превышает 1g. Теперь пройдём поворот, используя старую технику: на прямой начинаем торможение со 140 км/ч, тормозим 2 с., скорость упадёт напр. до 70 км/ч и мы, держа эту скорость, поворачиваем также 2 с. допустим на 90 градусов. Таким образом, мы 2 с. тормозим с продольным ускорением 1g и затем 2 с. поворачиваем с боковым ускорением тоже 1g. В итоге за 4 с. затормозили на 70 км/ч и повернули на 90 град., всё время двигаясь на пределе сцепления покрышек. Попробуем теперь одновременно тормозить и поворачивать с одинаковым ускорением, т.е. вектор ускорения направлен назад и в сторону под 45 град. Поскольку максимальное ускорение в комбинации торможение/поворот составляет 1g, то в этом случае и продольное, и боковое ускорение составят sin 45" = cos 45" = 0.7071. То есть около 70% или 0,7g. Время торможения с таким замедлением увеличится до 1 / 0,7 * 2 с. = 2,8 с.. На 40% больше, чем начальные 2 с., то же и для поворота, но поскольку мы делаем одновременно два дела - тормозим и поворачиваем, то общее время манёвра получим на 40% быстрее - 2,8 с. вместо начальных 4 с. Получается, что общая эффективность манёвра виртуально составит 0,7g + 0,7g = 1,4g ! Для этого мы должны всё время держать общее ускорение под углом 45", поскольку максимальная сумма синуса и косинуса приходится на этот угол. Если плавно отпускать тормоз, как у Горбачёва, то сумма синуса и косинуса хоть и будет всё время больше 1, но почти всё время меньше чем постоянно держать её на 45". На практике получается, что мы должны сначала тормозить на прямой до какой-то скорости, затем быстро повернуть руль и одновременно уменьшить давление на тормоз до 70%, и продолжать держать тормоз на 70% в течение всего поворота. Поскольку скорость будет падать, то руль надо доворачивать, чтобы всё время иметь вектор ускорения 1g на 45". В моём представлении получается, что трейл-брейкинг лучше выполнять не плавно отпуская педаль тормоза, а после входа в поворот постоянно держать её нажатой на 70% от максимума и доворачивать руль по мере замедления. Теперь разгон. При торможении все 4 колеса и тормозят, и держат в повороте, на каждой оси по 50% веса и столько же общей силы сцепления. Но при разгоне моноприводное авто может ускорить только одна ось, поэтому при развесовке 50/50 получим максимально возможное ускорение на разгоне 0,5g. Для этого случая я тоже посчитал максимальную сумму (sin + cos*0.5) и у меня получилось, что разгоняться так же надо на постоянном частичном газу и держать вектор ускорения на 63". То есть не плавно жать на газ всё время разгона, а держать 45% газа (cos 63" = 0.454) до внешней бровки, и только там быстро выпрямить руль и выжать полный газ. Для развесовки 40/60 перед/зад вектор получился на 59" и 51.5% газа. Правда, что именно так надо разгоняться, я и сам не уверен... Надо бы всё это как-то обсчитать! Люди добрые, помогите!!! Для начала можно пока не заморачиваться с разгоном, а посчитать только торможение - как быстрее получится трейл-брейкинг - с монотонным отпусканием педали тормоза или с нажатой на 70%? Какие-то формулы есть в статьях Brian Beckman's Physics of Racing Series http://phors.locost7...s_of_Racing.pdf но там начало поворота с постоянной скоростью, и в формулах я не разберусь... Думаю, что тема оптимального прохождения поворота интересна многим, и в идеале хотелось бы создать что-то типа калькулятора для этого, с графиком траекторий, цифрами нажатия педалей, вектором ускорений и т.д.

Я сам как-то предпринимал попытки расчитать оптимальную траекторию прохождения поворота, но не всё так просто в этом мире.

То, на сколько надо нажать газ, тормоз зависит в первую очередь от траектории прохождения поворота, т.е. если руководствоваться рассуждениями типа "вот тут по расчётам надо отпустить тормоз на столько-то и освободившийся резерв шин использовать для поворота", то машина пойдёт не по той траектории по которой она должна идти. Т.е. комбинация газа и тормоза определяется в первую очередь траекторией на которой должна оставаться машина.

А теперь самое главное - траектория прохождения поворота в отдельности вообще говоря отличается от траектории прохождения поворота в составе трассы т.к. она зависит от того, как далеко после выхода из этого поворота расположен вход в следующий. Дело в том, что пройдя поворот медленнее, чем могли, но открывая при этом газ раньше мы отыгрываем это потерянное время на протяжении всей последующей прямой и от её длины зависит то, насколько мы можем пожертвовать прохождением поворота, ради лучшего разгона на выходе. Т.е. на практике разгон из поворота намного важнее самого поворота и он даёт основной выигрыш во времени, если мы хорошо его прошли. Поэтому всё усилия гонщиков обычно направлены на то, чтобы начать разгоняться как можно раньше, именно поэтому траектория выхода гораздо более пологая, чем на входе т.е. покрышки в намного большей степени работают на разгон, а не поворот. Т.е. чтобы по хорошему рассчитать траекторию прохождения, а следовательно и степень открытия газа/тормоза нам надо в расчётах рассматривать не сам поворот, а поворот + прямая.

Второй момент: если даже не принимать во внимание траекторию, выигрыша 1.4G в вашем способе не будет т.к. ускорения складываются векторно и вы в результате получите в качестве суммы всё ту же 1G. Более того, если рассуждать в подобном ключе то в 180 градусном повороте мы должны всегда после достижения 45 градусов поворота полностью опускать тормоз и начинать разгон только по достижении 135 градусов из соображений наиболее рационального использования ресурса шин т.е. чтобы составляющая ускорения, направленная в ту же сторону, что и выход из поворота (т.е. в сторону, куда в конечном итоге будет двигаться машина) была максимально возможной. Т.е. на практике абстракция от геометрии поворота и траектории прохождения приводит к результатам, слабо связанным с реальностью.

А математический анализ траектории гораздо более сложная задача. Тут уже без дифференциального/интегрального исчисления не обойтись это как минимум.

[deadbeef]

А в коробке можно отверстия делать?

Например вместо шестерни установить тот же вентилятор вмонтированный прямо в коробку и проделать отверстия в нижней части и еще где-нибудь, якобы для охлаждения, а реально будет тот же компрессор который можно приспособить для откачки воздуха из диффузора.

нельзя применять никаких устройств для принудительного охлаждения. только воздухозаборники и движение машины - и никаких вентиляторов-компрессоров-турбин.