В гонках Формулы-1 всё решают секунды, и один неверный поворот может стоить гонщику места на пьедестале. Именно поэтому здесь каждая мелочь имеет значение, а всё, что может повысить удобство для пилота и ускорить его работу с управлением, ценится на вес золота. К примеру, среди множества переключателей на руле болида есть одна особая кнопка, которую с уважением называют «кнопкой обгона». Для стороннего человека это звучит как какой-то элемент компьютерной игры, но за этой кнопкой скрыто сложное и проработанное устройство.
1. Когда скорость стала делом электроники
До конца 2000-х гонщики Формулы-1 полагались только на двигатель, аэродинамику и собственное мастерство. Машины были мощными, но энергию они тратили бездумно. Тем не менее инженеры хотели повысить эффективность, и они начали искать способы улучшить конструкцию гоночных болидов. Так в 2009 году появилась система KERS, которая стала первым шагом к нынешней «кнопке обгона». KERS (Kinetic Energy Recovery System) собирала энергию, которая терялась при торможении, и сохраняла её в аккумуляторах. Позже пилот мог использовать этот запас, получая кратковременный прирост мощности. Первые тесты вызвали у гонщиков смешанные чувства. Одни хвалили идею, другие жаловались, что новая технология добавила хлопот: нужно было следить за зарядом, выбирать момент активации и не ошибиться в управлении. Но уже первые гонки показали, что правильное использование KERS давало ощутимое преимущество. На коротких прямых болид ускорялся сильнее, и этот эффект был заметен даже зрителям.
Постепенно система KERS превратилась в неотъемлемую часть гонок. Кнопка, запускавшая систему, получила простое и говорящее название — overtake button, «кнопка обгона». Её роль со временем только выросла, особенно после перехода Формулы-1 к гибридным силовым установкам в 2014 году. Тогда появились современные ERS-системы, они уже не накапливали энергию, а интегрировались в двигатель, добавляя машине электрический пинок мощностью до 160 лошадиных сил. Именно с этого момента «кнопка обгона» стала настоящим оружием в борьбе за позиции.
2. Что скрывается под кнопкой
Снаружи всё выглядит просто: пилот нажимает кнопку на руле — и болид ускоряется, будто кто-то подлил топлива в огонь, но техническое исполнение очень сложное. Современные болиды Формулы-1 используют гибридные силовые установки, в которых помимо бензинового мотора работает целая энергетическая система — ERS, или Energy Recovery System. Она состоит из двух компонентов: MGU-K, улавливающего энергию при торможении, и MGU-H, снимающего часть мощности с турбины.
Когда гонщик активирует «кнопку обгона», срабатывает MGU-K. Она передаёт накопленный заряд с батареи на задние колёса, добавляя к мощности двигателя ещё около 160 лошадиных сил. Эффект длится лишь несколько секунд, но на трассе этого хватает, чтобы приблизиться к сопернику. Зрители видят лишь моментальный рывок, но внутри болида происходит сложная цепочка событий: электроника перераспределяет энергию, удерживает баланс между двигателем и батареей, не допуская перегрева.
Инженеры каждой команды заранее рассчитывают, как именно гонщик будет пользоваться системой: сколько секунд активировать в каждом круге, где на трассе использовать, а где сэкономить. Всё это фиксируется в стратегическом плане, но реальность всегда оказывается другой, и иногда пилоту приходится импровизировать. К тому же на практике работа с ERS требует ювелирной точности. Если расходовать заряд слишком агрессивно, батарея быстро опустеет, и на последних кругах болид останется без дополнительной мощности. Если же экономить слишком долго, можно упустить шанс на обгон.
3. DRS и «кнопка обгона»
Многие путают «кнопку обгона» с другой известной системой — DRS, или Drag Reduction System. На первый взгляд обе дают одно и то же – короткий прирост скорости, но с технической точки зрения они работают по-разному. DRS не добавляет мощности, а снижает аэродинамическое сопротивление — пилот открывает специальную заслонку на заднем антикрыле, и поток воздуха проходит легче, уменьшая сопротивление. В отличие от DRS, активация ERS не регулируется жёсткими ограничениями по дистанции или условиям. Пилот может использовать энергию в любой момент, когда позволяет заряд батареи. Зато DRS имеет ограничения: активировать его можно только в определённых зонах трассы и лишь в моменты, когда отставание от соперника впереди меньше одной секунды.
Многие гонщики и болельщики считают, что DRS делает обгоны слишком простыми — открыл заслонку и проскочил, а использование ERS, наоборот, требует умения. Но есть нюанс: пилот должен точно рассчитывать момент использования и делать это с умом. Иногда пилот, обогнав соперника, мгновенно теряет преимущество, потому что тот использует свою «кнопку» в ответ. Так на прямой разворачиваются настоящие дуэли, где дело решают скорость, аэродинамика и стратегия.
4. Электрическая эра скорости
К настоящему моменту «кнопка обгона» — это лишь часть большого комплекса электронных систем, которыми напичканы болиды Формулы-1. Если раньше в гонке главным был мотор, то теперь это соревнование между инженерами и стратегами, которые вынуждены считать каждый ватт энергии. Даже с использованием «обычных» двигателей внутреннего сгорания болиды получили дополнительные возможности для повышения эффективности, а с появлением гибридных и электрических силовых установок гоночные машины поднялись ещё на ступень выше за счёт точного контроля мощности и оптимального расхода энергии. Современные гибридные установки способны восстанавливать и расходовать энергию с поразительной эффективностью. В среднем за круг система возвращает около двух мегаджоулей, что эквивалентно примерно 270 лошадиным силам, использованным за короткое время.
Интересно, что технологии ERS постепенно выходят за пределы треков. Принципы рекуперации энергии, впервые отточенные в Формуле-1, уже широко используются в гибридных и электрических автомобилях. В них вложили те же самые идеи, но приспособили к гражданским машинам и дорогам общего назначения. То, что когда-то создавалось ради нескольких секунд преимущества в гонке, теперь помогает экономить топливо на обычных дорогах. Впрочем, из Формулы-1 эта технология вряд ли уйдёт, уж слишком она удобная. Тем более что все последующие гоночные машины наверняка будут строиться на гибридных платформах, а с 2026 года они вообще перейдут на обновлённые силовые установки, где доля электричества будет ещё больше. В свою очередь «кнопка обгона» эволюционирует в полноценный механизм управления болидом.
Так называемая «кнопка обгона» — далеко не единственная особенность болидов Формулы-1. Фактически это одно большое инженерное достижение. Интересно, что хоть гоночные машины и ездят на четырёх колёсах и работают на основе двигателя внутреннего сгорания, но их вряд ли можно назвать автомобилями в привычном смысле этого слова. Они создавались для совершенно других целей, а их конструкцию вполне можно сравнить с самолётом по уровню технологий.
