referat (730248), страница 8

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 8)

По этой причине полномасштабные аэродинамические трубы используются не так часто: в настоящее время невозможно разогнать подобную имитацию дороги до нужной скорости. Команды обычно строят масштабные модели с коэффициентами масштабирования от 1:3 (33%) до 1:2 (50%). Чем больше модель, тем точнее результат, поскольку неизбежные в процессе любого производства погрешности меньше сказываются на крупных моделях.

Рис 3.10 Испытания модели болида в аэродинамической трубе

Но в виду того, что часто одна и та же деталь модели может быть изготовлена несколько раз с разными модификациями при подгонке параметров модели, становится ясно, что при увеличении размера модели растет и расход материала, усложняется изготовление деталей, а вместе с тем растут и затраты. Поэтому при увеличении размеров моделей разработчикам приходится искать компромиссные решения.

Данные о таких параметрах движения модели, как аэродинамическая подъемная сила (отдельно для передней и задней части), сопротивление воздуха и центр аэродинамического давления, постоянно снимаются с модели в реальном времени.

Затем эти данные усредняются для каждого из четырех режимов испытаний и анализируются специалистом по аэродинамике. Тот, в свою очередь, делает заключение о том, насколько хорошо ведет себя испытываемая деталь и указывает на возможные проблемы. По результатам анализа данных эта деталь может быть забракована, подвергнута повторному испытанию или доработке.

Наряду с конструкторской работой производятся также плановые работы по созданию "аэродинамических карт", на которых фиксируются, например, все подъемные и прижимные силы, действующие на конкретную деталь заднего крыла.

Также составляются рекомендации по настройке болида на тот или иной уровень прижимной силы. Все эти данные инженеры берут с собой на Гран При как вспомогательные материалы при настройке аэродинамики болидов.

При проведении исследований в аэродинамической трубе очень широко используется пластилин - да, пластилин! Часто идеи, которые приходят в голову исследователям, воплощаются в пластилине, в который в качестве наполнителя добавляют крошку из углеволокна или еще что-нибудь из того, что находится под рукой.

Такие модели, хотя и далеки от совершенства, позволяют оценить внешний вид предполагаемого образца и решить, стоит ли тратить средства на построение более качественной модели. Таким образом, экономится время чертежников и конструкторов моделей, поскольку нерабочие варианты дизайна отсекаются на самой ранней стадии. Этот процесс также использовался при создании болида на предстоящий год.

В качестве отправной точки при создании нового болида берется модель этого года, а затем в нее вносятся постепенные изменения. В результате модель как бы "эволюционирует". При создании основного каркаса модели использовалось дерево, что давало разработчиками возможность легко вырезать и формировать новые детали модели. А в случае, если модификации оказывались неудачными, у конструкторов всегда оставались образцы первоначальной конструкции.

В сезон конструкторских разработок - последнюю четверть года - модель большую часть времени состояла из дерева и пластилина! Когда требовалась более прочная модель (дерево и пластилин коробятся, затрудняя точное копирование модели, а также вызывая нестыковку деталей), по опорным точкам модели делались замеры и строились сечения. Затем эти данные передавались конструкторам, а те, в свою очередь, строили собственно компьютерную модель детали.

Теперь процесс производства более автоматизирован, в единицу времени разрабатывается больше деталей, и надобность в пластилиновых моделях и технологии "здесь отрежем, сюда приклеим" отпала. Теперь исключена возможность получения неверных результатов в результате использования специфических модификаций, а также необходимость в обратной разработке, когда приходилось переносить на бумагу фактические изменения модели, внесенные во время испытаний в аэродинамической трубе.

Новые методы, однако, сделали работу специалиста по аэродинамике менее динамичной, ведь хотя он и анализирует данные после каждой фазы испытания, в сам процесс испытаний он уже не вмешивается, и испытания идут по установленному графику. Ясно, что от результатов испытаний в аэродинамической трубе зависит конечная конструкция и методы настройки вновь создаваемых болидов. И так как аэродинамика становится ключевым элементом при создании новых разработок, работа, проведенная в аэродинамической трубе, во многом определяет и во многом ограничивает конструкцию современных гоночных болидов.

Работа над аэродинамикой часто оказывается неблагодарным занятием. На то чтобы испытать в аэродинамической трубе одну деталь, которая, может быть, позволит увеличить прижимную силу на несколько килограммов, уходит несколько дней. И даже если во время испытаний та или иная деталь доказывает свою эффективность - что случается не так уж и часто -, при установке на машину она может оказаться вредной! Лишь одна из десяти идей позволяет добиться хоть какого-то улучшения, а остальные оказываются в мусорной корзине! Но если не ошибается только тот, кто ничего не делает, а чем больше становятся бюджеты отделов аэродинамики, тем ближе заветная победа!

На территории базы Тойоты Ф1 размещается собственный туннель для аэродинамического испытания моделей в полумасштабе.

Поскольку вес и размеры болида Формулы 1 остаются неизменными, следовательно, чтобы быть конкурентно-способной командой необходимо улучшать двигатель и аэродинамику болида. Хотя многое может быть изучено и обработано на компьютере с помощью "Вычислительной Жидкой Динамики", аэродинамический туннель остается лучшим инструментом моделирования гоночных условий и позволяет более эффективно изучать, а в последствии улучшать аэродинамику болида.

Изготовленный из стали, по новой технологии, туннель был разработан в сотрудничестве между Toyota Motorsport и Немецкой машиностроительной компанией со всеми спецификациями, установленными главным аэродинамиком TMG, Рене Хилхорстем, в 1999. Туннель способен к управлению скоростями более 200 км\час. Как только принимается революционное решение, сразу изготовляются модели новых компонентов и испытываются в аэродинамическом туннеле, чтобы проверить теорию. Используя модели полумасштаба, модификации могут быть осуществлены быстро и за более низкие затраты прежде, чем запускать полномасштабное производство. Штат инженеров при необходимости может использовать туннель 24 часа в сутки.

У Sauber в штате появился ветер

Состоялось торжественное открытие новой аэродинамической трубы команды Sauber.

Первые проектные работы по строительству собственной аэродинамической трубы команда Питера Заубера начала еще в 1999 году, само же строительство стартовало в январе 2002 года. И вот, без малого через два года, стратегически важное для любой команды Ф1 сооружение сдано в эксплуатацию, и началась боевая продувка болидов.

"Совершенная аэродинамика является на сегодняшний день ключевой характеристикой современных болидов Формулы-1. Поэтому переоценить появление в нашем арсенале собственной аэродинамической трубы - необходимого атрибута любой претендующей на успех команды - переоценить трудно", - отметил Питер Заубер.

Ультрасовременнейшее сооружение, занимающее площадь свыше 3000 квадратных метров, буквально напичкано современнейшим оборудованием, позволяющим создавать разнообразные условия испытаний и всесторонне контролировать их ход. Общая длинна воздуховодов составляет 141 метр, а скорость воздушного потока в рабочей камере достигает 300 км/ч. Объем рабочей камеры позволяет продувать в ней полноразмерные болиды Формулы-1, но, как было сообщено, основной объем испытаний будет проводиться на 60%-моделях.

По официальным данным, швейцарская "конюшня" угрохала на все это техническое богатство более 55 миллионов долларов. Однако, по мнению Питера Заубера, затраты очень скоро окупятся благодаря возросшему уровню подготовки техники его команды.

На данный момент эта конструкция является самой совершенной в мире. Она имеет возможность развивать скорость ветра до 300 км/ч, имеет специальное покрытие, имитирующее трассу, которое движется под болидом. Существует возможность использования двух машин одновременно для изучения их поведения в условиях воздушных ям и турбулентности.

"Аэродинамика – первоочередной фактор, определяющий техническое совершенство современного болида Формулы 1. Следовательно, аэродинамическая труба – первостепенная необходимость для создания такого болида", - заявил Питер Заубер на пресс конференции посвященной их новшеству.

Поставкой и обслуживанием электронного оборудования будет заниматься компания Philips, недавно подписавшая контракт на использование команды в рекламных целях. По недавно заключенному соглашению, кроме болидов "конюшни" Питера Заубера в аэродинамических испытаниях будет принимать участие команда Ferrari, пригласившая обоих пилотов Sauber проводить тесты их болидов.

Команде Sauber не следует полностью списывать все неудачи нынешнего сезона на растущую пропасть между "богатыми" и "бедными". Такое признание сделал хозяин конюшни из Хинвила Петер Заубер, заявивший, что швейцарская частная команда в этом сезоне полностью провалила работу в аэродинамической трубе и не сумела создать хорошего пакета для своего оснащенного клиентскими моторами Ferrari болида C22. "С нашими аэродинамическими проблемами, мы необоснованно облегчили задачу своим конкурентам", - сокрушается Заубер.

Немалую роль в нынешнем бедственном положении играет недостаток бюджета. Команда имеет в своем распоряжении суммы в шесть раз меньшие, чем у конкурентов - заводских команд, таких как Ferrari или Toyota.

Петер Заубер: "Технологическая гонка перешла в новое измерение, о котором мы несколько лет назад и помыслить не могли. Но списать все наши беды и плохие результаты на недостаток средств было бы слишком просто".

Как сообщил неофициальный источник, аэродинамическая труба Sauber в Хинвиле была неправильно откалибрована, и в результате при создании и доводке болида, на котором гоняются Ник Хайдфельд и Хайнц-Харальд Френтцен, использовались неверные данные.

Тот же источник сообщает, что Петер Заубер со своей командой собирается задействовать аэродинамическую трубу в Англии, для того чтобы исправить положение. Сейчас же "болид совсем не в лучшей форме", - продолжает сокрушаться Заубер: "Иначе мы были бы гораздо выше". Последние очки команда заработала в прошлом месяце на Гран-При Европы; а вот перед этим Sauber не получала очков целых пять гонок. Петер Заубер признает, что многие возможности уже упущены, "но полностью списывать команду со счетов в этом сезоне пока рано".

Именно неудачная аэродинамика последней машины Sauber не позволдила пилотам команды удержать пятое место в кубке конструкторов. Теперь же швейцарские болиды должны стать быстрее.

Характеристики

Список файлов реферата