Тормоза

Если Формула-1 находится на острие мотоспорта, то тормоза формулы-1 находятся на самом кончике этого острия. Снова и снова, гонщики, приглашённые из других формул для испытания автомобилей Ф-1 на тестах, вылезают из кокпита потрясённые возможностями их тормозных систем.
Тормозная система болида Формулы-1 состоит из гидравлически перемещаемого поршня, колодки и диска. Пилот нажимает на педаль. Это усилие преобразуется в гидравлическое давление посредством главного тормозного цилиндра, механически связанного с педалью тормоза (тормозные контуры передних и задних тормозов независимы). Давление передаётся на каждый из четырёх рабочих цилиндров, установленных на колёсах (некоторые конструкторы устанавливают по два рабочих цилиндра на колесо, так что общее их число составляет 8). Тормозная жидкость выдавливает поршень рабочего цилиндра наружу (обычно в цилиндре установлено по 4 поршня), который прижимает фибровую колодку к вращающемуся тормозному диску.

Тормозное усилие (Braking pressure)

Один из экранов меню расширенных настроек открывает доступ к регулировке максимального тормозного усилия (наряду с прочими параметрами тормозной системы). Значение по умолчанию составляет 80%, и изменить его не представляется возможным. Это ещё один предлог, для того, чтобы скачать из Интернета и установить какой-нибудь из вариантов расширенного меню, разработанного фанатами. Я обычно выставляю тормозное усилие на 100%, снижая его только в крайних случаях, например в условиях сырой погоды.
Следует помнить, однако, что увеличение тормозного усилия, увеличивает также и скорость износа тормозов. Необходимо не только повышать тормозное усилие, но и совершенствовать собственную технику торможения, для уменьшения износа. Таким путём можно задействовать максимальный потенциал тормозов в те моменты, когда это необходимо, например, при попытке "перетормозить" соперника.
Использование усилителей тормозов и антиблокировочных систем на машинах Формулы-1 запрещено. По этому от пилота требуется очень точно чувствовать обратную связь от педали тормоза, и дозировать усилия, для избежания блокировки колёс. Блокировка колёс вообще не желательна, но время от времени, при превышении оптимального тормозного усилия, может случаться. Особенно при агрессивном пилотаже.
Умение дозировать тормозное усилие – отличительная черта гоночного мастерства. Один из вариантов техники торможения, предполагает пилотаж с управляемым скольжением заднего моста, т.н. трэйл-брейкинг. Техника трэйл-брейкинка состоит в периодическом ослаблении усилия на педали тормоза при входе в поворот. Вес при торможении смещается вперёд, и разгруженные задние колёса как бы перепрыгивают "приставными шагами" доворачивая машину в нужном направлении. Ослабление усилия торможения предотвращает слишком сильный занос задней оси, и позволяет пилоту тормозить позднее, уже заходя в поворот, иногда даже до самого апекса, после чего уже надо снова разгоняться. Это позволяет проходить повороты на большей скорости.
Другой способ состоит в неполном отпускании педали газа, одновременно с торможением в повороте (разумеется, для этого надо, что бы газ и тормоз были назначены на разные аналоговые оси контроллера). Этот агрессивный стиль пилотажа, позволяет оставить некоторый крутящий момент на задних колёсах, позволяя точнее дозировать смещение веса на переднюю ось в момент жёсткого торможения. В исключительных случаях, для того чтобы увеличить поворачиваемость машины и вписаться в поворот, допускается быстрая перегазовка.
Обе эти техники достаточно сложны в освоении, и обсуждать их можно ещё долго. Цель данного мануала – сосредоточиться больше на вопросах настроек, а не на пилотаже. Я советую поискать на ваших любимых форумах материалы по освоению этих стилей пилотажа, особенно трэйл-брейкинга, как часто используемой техники вождения.

Баланс тормозов (Brake Bias)

Так как все характеристики болида Ф-1 базируются на его способности использовать трансфер веса, то это делает необходимым настройку тормозного баланса машины. Регулируя тормозной баланс, мы просто увеличиваем тормозное усилие на одной оси, уменьшая одновременно на другой. Поскольку при торможении вес смещается вперёд, то осью, в сторону которой мы обычно смещаем усилие, является передняя. Этим мы компенсируем уменьшения сцепления задних колёс с дорогой.
Физически регулировка осуществляется на штоке педали тормоза. Этот шток соединяет педаль тормоза с двумя поршнями главного тормозного цилиндра. За счёт регулировки угла этого штока можно изменять зависимость между перемещением педали и тормозным усилием передаваемым на каждый поршень главного цилиндра. Регулировка тормозного баланса настолько критична, что управление ей вынесено на руль, так что пилот может изменять её в процессе движения. Обычно пилот изменяет тормозной баланс несколько раз за время гонки, чтобы компенсировать изменения баланса машины происходящие по мере выработки топлива, износа шин и изменения состояния дорожного полотна.
При соотношении тормозного баланса 50/50, задние колёса будут блокироваться раньше, поскольку при торможении вес перемещается вперёд, что может вызвать занос заднего моста на входе в поворот. Основная задача регулировки заключается в том, чтобы приложить к передним колёсам автомобиля максимально возможное тормозное усилие, не доводя при этом до их блокировки, в условиях стандартного торможения. При этом следует помнить, что при смещении тормозного баланса вперёд машина приобретает тенденцию к недостаточной поворачиваемости на входе в поворот.

Износ тормозов

Две основные проблемы, возникающие в тормозной системе - это снижение эффективности тормозов из-за их перегрева, и полный отказ из-за чрезмерного износа.
Для максимальной эффективности тормоза должны работать при определённой температуре. Слишком холодные тормоза также недостаточно эффективны, как и перегретые. Оптимальная рабочая температура тормозов составляет 550°C, и при её достижении тормоза работают наиболее эффективно. Однако, так как трение вызывает нагрев, тепло, в свою очередь наносит ущерб, вызывая повышенный износ колодок и снижение эффективности торможения ("brake fade"). При температуре свыше 550°C эффективность тормозов начинает стремительно падать и при достижении 1650°C составляет 50 % от номинальной. Таким образом, поддержание оптимальной температуры тормозов это очень важный момент. Этого можно добиться, изменяя размер воздухозаборников (brake duct size), подающих набегающий поток воздуха к тормозам.
Дополнительно, эти меню, позволяет отслеживать износ колодок, фиксируя их толщину в начале заезда. По возвращении в боксы, уменьшенная толщина колодок позволяет определить скорость их износа. Так можно вычислить, на сколько их хватит. Сочетая это с измерением температуры дисков, можно точно подобрать размер воздухозаборников позволяющих поддерживать требуемую температуру и контролировать износ тормозов на предполагаемой протяжённости гонки.

Размер тормозных дисков (Disk size)

Упомянутое выше меню также даёт выбор между тормозными дисками двух размеров. Утончённые диски уменьшают неподрессоренный вес и используются во время квалификации. Их толщина составляет примерно 1/3 от толщины стандартного диска. Поскольку тонкие диски быстрее остывают, контролировать их температуру сложнее.