1994 McLaren F1

Просто, достаточно указывать номера шасси. Кому надо - тот найдет. :) А кому это не интересно, те даже текущие комментарии не читают. :( А то получается, что у тебя больше места занимает указание, про что ты хочешь добавить, и где ты об этом раньше отписывался, чем само добавление.

Дополнение по шасси 023 (комменты 583-586). Первым владельцем был, возможно, некий мистер Тсудзи. Вот ссылка на фото этого авто: ссылка. На фото 4 рядом с шасси 023 в его первоначальном цвете стоит LLC Rocket (тоже творение Гордона Мюррэя), тоже шасси 023, и тоже цвета British Racing Green. А та машина принадлежала Тсудзи. Вероятно, первым владельцем (из Японии) F1 023 тоже мог быть этот человек. На первом фото не он, а человек, тестировавший машины для разных журналов, Го Гйеонг-чул, южнокорейский астроном:)). Далее, в конце 90ых авто перекочевало в Британию, где владельцем стал Лиам Хоулетт, участник группы The Prodigy ссылка (на фото в центре). Затем вначале 2000ых он продал авто. Следующим владельцем стал гонщик Пол Стюарт ссылка, сын трехкратного чемпиона Формулы-1 Джеки Стюарта.

На память от Стюарта остались центральные гайки колес, центральная часть руля и верхушка рычага КПП в цветах Stewart Tartan - семейная "шотландка" Стюартов. На 7 фото как раз колёсная гайка. Интересная фишка именно этого шасси. С 2006 по 2009 года, вроде как, был ещё владелец. Не знаю кто, но за автомобилем в Британии присматривали Verdi Performance. Они же его и продали. Ну и последний известный владелец (в 2020-2021 мог продать авто) является Йоган Руперт, миллиардер из ЮАР. О нем можно почитать на Википедии, как и о Стюарта и Хоулетте.

Возвращаясь к теме граунд-эффекта, ранее затронутой в обсуждениях прототипа, в связи с более глубоким её изучением я вынужден признать, что был неправ в своей категоричности отрицания использования граунд-эффект на серийных суперкарах данной модели. Точнее, я был прав в том, присутствие или отсутствие чего аргументировал, однако, как оказалось, само понятие граунд-эффекта и способы его реализации оказались несколько более широкими, чем я изначально полагал. Грубо говоря, Майкл Мюррей не использовал на McLaren F1 такой-же самый граунд-эффект с вентилятором и юбкой, как на своих гоночных "пылесосах" Brabham BT46B/C , зато смог реализовать его гораздо хитрее и компактнее. Как и полагается настоящему формульному инженеру.

Проще говоря, McLaren F1 имел активный граунд-эффект. В McLaren F1 были установлены два электрических вентилятора диаметром 140 мм. Но, они не создавали вакуум под всей машиной (как это было в Brabham), а лишь принудительно откачивали пограничный слой воздуха из зоны диффузора. Дело в том, что на высоких скоростях воздух в диффузоре может " срываться" из-за излишне крутого угла подъема каналов. Вентиляторы засасывают этот " застоявшийся" воздух и выбрасывают его через заднюю панель. И это позволяет диффузору работать с гораздо более агрессивным углом атаки, чем у обычных машин.

В результате, прижимная сила растет, тогда как лобовое сопротивление - нет, ибо диффузоры, сами по себе не создают дополнительного сопротивления, и вдобавок полностью скрыты от набегающего воздуха и вписаны в мидельное сечение. Что касается граунд-эффекта от профилированного днища, то McLaren F1 стал одним из первых дорожных авто с полным граунд-эффектом: Благодаря использованию тоннелей Вентури днище суперкара было абсолютно плоским и переходило в глубокие каналы диффузора. Благодаря вентиляторам Мюррей смог удержать центр давления прижимной силы в одной точке, вне зависимости от скорости. Это сделало машину предсказуемой, в отличие от Jaguar XJ220, профилированное днище которог, из-за стремления к визуальной аэродинамичности переходило в излишне длинные и объёмные " плавные" диффузоры, растягивающие центр давления по длине.

Вдобавок, сами вентиляторы были скрыты в задней части кузова, поэтому многие их попросту не видели. А если и видели, то из-за довольно скромных размеров, им приписывали более логично выглядевшую функцию дополнительного вентилирования очень термически нагруженного моторного отсека. Они, за счет активного контроля пограничного слоя позволяли Мюррею отказаться от огромных антикрыльев (на F1 стоит лишь маленький активный спойлер-тормоз), сохраняя чистый силуэт и низкий Сх при стабильном прижиме около 110 кгс. Таким образом, вентиляторы в McLaren F1 были, и они выполняли двойную функцию, причем охлаждение было лишь приятным побочным эффектом.

Главной-же их функцией и главной инженерной хитростью Мюррея, который понемногу стал всё меньше акцентировать на этом внимание клиентов, был именно аэродинамический " отсос" (Boundary Layer Control). При крутом угле подъема диффузора воздух не успевает следовать за формой кузова и начинает хаотично завихряться и даже отрываться, превращая аэродинамически выгодное ламинарное течение в турбулентное. Вентиляторы-же буквально сдирали этот застойный слой, заставляя основной поток под днищем двигаться быстрее и плотнее к диффузору. Это позволяло обеспечить дополнительные 5% прижима без грамма лишнего сопротивления.

Что касается теплового менеджмента, обеспечиваемого использованием этих вентиляторов, то вдобавок они ещё и вытягивали раскаленный воздух из моторного отсека, где экранированный под пресловутой золотой фольгой 12-цилиндровый двигатель генерировал колоссальный жар. Но это работало в синергии: выбрасывая горячий воздух назад, они создавали за машиной зону низкого давления, которая дополнительно помогала диффузору высасывать воздушный поток из-под днища. Хотя используемые в настоящее время сквозные каналы ( S-Duct, выдувные диффузоры) показали себя аэродинамически чище и эффективнее, чем система, примененная Мюрреем, однако стоит иметь в виду, что во времена создания McLaren F1 (начало 90-х) их массовому применению в дорожном автомобиле мешали два фундаментальных фактора: компоновка и стабильность центра давления.

Мюррей выбрал вентиляторы именно потому, что они позволяли обмануть геометрию, которую невозможно было изменить. Чтобы сквозной канал, вроде тех, что используются на современных суперкарах, работал эффективно, ему нужен плавный изгиб с большим радиусом. К тому-же, их внедрению мешали и сам двигатель, и его КПП. Как видно невооруженным взглядом, McLaren F1 имел огромный 6,1-литровый V12 и 6-ступенчатую коробку передач, которые занимали собой практически всё пространство за спиной водителя. Чтобы проложить там ещё и сквозные воздушные шахты достаточного сечения, пришлось бы либо удлинять машину (как Jaguar XJ220), либо делать её шире.

В то время, как вентиляторы позволили Мюррею сделать диффузор с очень крутым углом подъема (Short and Steep). Без принудительного отсоса пограничного слоя поток воздуха на таком крутом угле просто оторвался бы от поверхности, превратив потенциально очень полезный диффузор во впечатляющий воображение, но по сути бесполезный кусок декоративного карбона. Таким образом, довольно скромные на вид вентиляторы заменили собой 30–40 см длины кузова, необходимых для плавного канала.

Стоит упомянуть, что наиболее эффективная зона разрежения в диффузоре находится в точке его максимального расширения ( начало подъема). В пассивном канале ( как у Ferrari 296) эффективность зависит от скорости: чем быстрее едешь, тем лучше реализуется эффект " присасывания". Однако, на малых скоростях величина прижима очень быстро падает. В то время как вентиляторы Мюррея принудительно создавали постоянное разрежение независимо от скорости набегающего потока. Это стабилизировало центр давления и машина не клевала носом, и не задирала корму при изменении скорости, что было критично для короткобазного суперкара.

Вентиляторы в McLaren F1 были инженерным хаком, позволившим упаковать граунд-эффект прототипа Ле-Мана в габариты компактного купе. Сквозные каналы выгоднее сегодня, когда двигатели стали меньше, а симуляции - точнее. Например, V6-двигатель современного Ferrari F80 компактнее, чем тот-же V12 McLaren F1, что освободило место для тех самых огромных сквозных каналов. Благодаря развитию методов вычислительной гидродинамики современные инженеры могут рассчитать форму канала так, чтобы он работал даже без вентиляторов. Современная активная подвеска также позволяет заменить вентиляторы, удерживая кузов в идеальном положении относительно дороги, чтобы пассивные каналы всегда работали в пике эффективности. Однако, в 1992 году вентилятор был единственным способом сделать машину достаточно легкой, компактной, быстрой, и при этом надежно прижатой к дороге.

Конечно, возникает логичный вопрос, разве нельзя было использовать диффузоры с оптимальным распределением сечения, не грозившим срывом потока? Однако, даже " правильный" пассивный диффузор там не смог бы эффективно работать. Во-первых, чтобы воздух не отрывался от стенок диффузора без помощи вентиляторов, необходима его некая критическая длина, причем угол его подъема не должен превышать 7–10 градусов. Применительно к колесной базе McLaren F1, составляющей всего 2718 мм ( это даже короче, чем у современного Porsche 911), " правильный" пологий диффузор должен был начинаться чуть ли не от сиденья водителя. Однако, как нам известно, именно там уже находился и объемный и массивный 6,1-литровый V12 и бензобак.

Решение Мюррея было компромиссным: он сделал диффузор коротким, но очень крутым (угол около 15–20 градусов). А чтобы воздух не пролетал мимо этого крутого подъема, создавая турбулентный мешок, вентиляторы принудительно заставляли его " облизывать" поверхность. Как понятно логически, оптимальный пассивный диффузор очень чувствителен к высоте машины над дорогой. Если машина приседает на скорости, сечение входа в диффузор становится слишком маленьким, и поток самозапирается, теряя разрежение, из-за чего машина теряет прижим. В данной ситуации вентиляторы Мюррея работали как активный насос: они принудительно протаскивали через диффузор больше воздуха, чем туда могло зайти самотеком. Это и генерировало прижимную силу независимой от клиренса и дорожных кочек.

Опять-же, более наглядно выгодность схемы, применённой Майклом Мюрреем можно оценить, сравнив компоновку и полученные преимущества McLaren F1 и уже упоминаемого выше Jaguar XJ220, разработчики которого, в процессе доведения первоначальной конструкции пошли на поводу маркетологов, имеющих собственное мнение о том, каким должен быть дорожный суперкар, чтобы его можно было продавать подороже. Их идея, конечно, была хорошей: длинный Longtail-кузов позволит повысить путевую устойчивость, увеличенная ширина - поперечную, всё вместе - получить более выгодные плавные аэродинамические пропорции, в которые можно вписать и объемные воздуховодные каналы и достаточно длинный диффузор.

Но, получилось так, как получилось. Достаточно компактный McLaren F1, при габаритной длине всего в 4287 мм, благодаря инженерно-выверенному сочетанию короткого и крутого диффузора вместе с отсасывающими излишки воздуха вентиляторами в корме, получил чуть-ли не идеальную маневренность ( то, что не все его владельцы обладали достаточной драйверской квалификацией, чтобы хотя-бы удерживать суперкар на прямой, это проблема отнюдь не Мюррея), тогда как Jaguar XJ220, используя длинный и визуально очень обтекаемый 4930-мм кузов, в сочетании с " выгодным" длинным и плавным диффузором ( но, без " излишних" вентиляторов) превратился в большую, тяжелую и неуклюжую " баржу".

Jaguar пошел по пути " оптимального сечения" без срывов. В итоге машина стала на 65 см длиннее, что сделало её кошмаром на узких трассах. Мюррей же сжал машину вокруг двигателя, а недостаток длины диффузора компенсировал электроэнергией вентиляторов. Чтобы сохранить ту же прижимную силу " пассивным" методом ( без вентиляторов), Гордону Мюррею пришлось бы удлинить McLaren F1 примерно на 35–45 см. Это превратило бы компактный суперкар в ту-же самую длиннохвостую " баржу", аналогичную по габаритам Jaguar XJ220.

Удлинение кузова и рамы повлекло бы за собой цепную реакцию. Дополнительные панели кузова, удлиненный подрамник и элементы аэродинамики добавили бы к весу минимум 65–80 кг. Снаряженная масса выросла бы с легендарных 1138 кг до 1215 кг. Но главная потеря выразилась бы в таком параметре, как полярный момент инерции, или поворачиваемость. McLaren F1 славится тем, что вся его масса сосредоточена внутри колесной базы. Удлинение хвоста " размазало" бы массу по краям. Машина стала бы заметно ленивее при входе в поворот, так как радикально потеряла бы в маневренности.

Можно предположить, что черт с нею, с маневренностью, зато автомобиль был бы устойчивей на высоких скоростях, а то и смог бы реализовать большее значение прижимной силы за счет оптимизации аэродинамики? Однако, Увеличение длины и массы при неизменном моторе привело бы к следующим изменениям. Разгон до 100 км/час удлинился бы с 3,2 до 3,4 секунды, до 200 км/час - с 9,4 до 9,9 секунды, а до 300 км/час - с 22,0 до 24,5 секунды. Более того, главное преимущество - рекордная максимальная скорость, даже с учетом реализации всего запаса надежности по оборотам, снизилась-бы с 386,4 км/час до более скромных 372 км/час.

Казалось бы, как так-то?! Кузов автомобиля явно стал более аэродинамичным, а максимальная скорость даже снизилась? Дело в том, что пассивный диффузор с оптимальным сечением требует большой фронтальной площади и длины. Индуктивное сопротивление возрастет, так как без вентиляторов, сдирающих пограничный слой, для того же прижима пришлось бы увеличить угол атаки кузова или ставить внешнее антикрыло. Это резко подняло бы коэффициент Сх с 0,32 до 0,36–0,38. На скоростях выше 350 км/ч эти лишние 0,04 Сх съедают около 50–60 л.с. мощности двигателя.

В итоге, получилось, что Мюррей смог разменять компактность и рекордную скорость суперкара всего лишь за счет двух маленьких вентиляторов, которые весили вместе с приводом менее 5 кг. Тогда как если бы он пошел по пассивному пути, его McLaren F1 перестал бы быть самым быстрым автомобилем 20 века, так как его аэродинамическое качество ( отношение прижимающей силы к лобовому сопротивлению) упало бы, а лобовое сопротивление выросло.

Моторная диаграмма двигателя BMW S70/2, рассчитанная на основе его геометрии (87,0 х 86,0 мм), степени сжатия 10,5, термодинамических пределов. Расчет учитывает переменную динамику Double-VANOS, инерционные потери и волновой резонанс во впускном тракте: 500 - 480,211 Нм - 33,689 л.с. - 9,951 бар, 1000 - 510,442 - 71,621 - 10,577, 1500 - 545,304 - 114,764 - 11,300, 2000 - 570,118 - 160,002 - 11,814, 2500 - 592,450 - 207,818 - 12,277, 3000 - 610,103 - 256,813 - 12,643, 3500 - 625,771 - 07,290 - 12,968, 4000 - 638,440 - 358,322 - 13,230, 4500 - 648,115 - 409,252 - 13,431, 5000 - 655,004 - 459,523 - 13,573, 5500 - 658,210 - 507,981 - 13,640, 5584 (Max M) - 658,401 - 515,862 - 13,644, 6000 - 654,112 - 550,676 - 13,555, 6500 - 643,505 - 586,821 - 13,335, 7000 - 628,110 - 616,818 - 13,016, 7500 - 606,128 - 637,851 - 12,560, 7512 (Max P) - 605,441 - 638,114 - 12,546, 8000 - 545,882 - 612,748 - 11,312, 8500 (Отсечка) - 482,301 - 575,182 - 9,994

Динамика разгона. Масса 1138 кг, 90 л топлива, 5 кг жидкостей + 75 кг пилот = 1288 кг, аэродинамика 0,32 х 1,79 м2, лимит сцепления покрышек Michelin Pilot SX MXX3 (эффективный радиус качения 0,317 м)- 1,12. Расчет учитывает коэффициент учета вращающихся масс 1,082 и потери в трансмиссии КПП Weismann (ГП:2,37. Передачи: 3,23/2,19/ 1,71/1,39/1,16/0,93) - 12%. Время разрыва тяги при переключении – 0,200 сек. 0 - 4000 об(1) - 9198,614 Н(тяга)/191,220 Н(сопротивление) - 6,464 м/с2 - 0,000 сек - 0,000 м, 50 - 4624(1) - 9198,614/227,624 - 6,437 - 1,078 - 7,614, 100 - 7512(1) - 8454,218/336,822 - 5,825 - 3,421 - 46,118, 150 - 6278(2) - 5434,612/518,814 - 3,527 - 6,312 - 144,212, 200 - 6642(3) - 4149,602/773,611 - 2,422 - 9,914 - 321,114, 250 - 6745(4) - 3354,281/1101,207 - 1,617 - 15,112 - 652,811, 300 - 6718(5) - 2808,810/1501,604 - 0,938 - 23,414 - 1294,402, 350 - 6314(6) - 2244,118/1974,801 - 0,193 - 41,811 - 2984,112, 381,204 - 6877(6) - 2295,441/2295,411 - 0,000 - 79,812 - 6811,418.

Замеры дистанций: 1/4 мили (402.34 м): 11,284 с ( 217,114 км/ч) – 7211 об/мин (3), 1000 метров: 20,114 с ( 278,212 км/ч) – 7506(4), 1 миля (1609.34 м): 28,112 с ( 318,401 км/ч) – 7128(5). Тормозная динамика с учетом механического предела (1,12) тормозной силы 14151,3 Н и аэродинамического торможения. Расчет базируется на эффективности карбоно-керамических механизмов (с учетом прогрева) и работе активного спойлера-аэротормоза, увеличивающего Сх до 0,60 в момент деселерации.

381,204 км/час - 14151,310(тормоз) + 2295,441(аэро) = 16446,751 Н - 12,769 м/с2 - 0,000 сек - 0,000 м, 350 - 14151,310 + 1974,801 = 16126,111 - 12,520 - 0,701 - 71,114, 300 - 14151,310 + 1501,604 = 15652,914 - 12,153 - 1,791 - 176,211, 250 - 14151,310 + 1101,207 = 15252,517 - 11,842 - 2,932 - 267,112, 200 - 14151,310 + 773,611 = 14924,921 - 11,588 - 4,118 - 342,814, 150 - 14151,310 + 518,814 = 14670,124 - 11,390 - 5,351 - 402,118, 100 - 14151,310 + 336,822 = 14488,132 - 11,249 - 6,598 - 443,612, 50 - 14151,310 + 227,624 = 14378,934 - 11,164 - 7,851 - 465,114, 0 - 14151,310 + 191,220 = 14342,530 - 11,136 - 9,114 - 472,114.

Разгон до максимальной скорости с последующим торможением до полной остановки занимает для McLaren F1 79,812+9,114 сек/ 6811,418+472,114 м = 88,926 сек/ 7283,532 м. Суммарное замедление на высоких скоростях превышает 1.3g (12,769 м/с²) благодаря колоссальной помощи аэродинамики. По мере падения скорости вклад воздуха снижается, и замедление стабилизируется на уровне 1.135g (11,136 м/с²), что является физическим пределом сцепления шин того времени. Лимит сцепления покрышек при разгоне ( 1288 х 9,81 х 1,12 ( коэфф.сцепления для Michelin Pilot SX MXX3 (эффективный радиус качения 0,317 м)) х 0,65 (динамическая нагрузка на ось при разгоне)) равен 9198,614 Н. Лимит тормозной силы, реализуемый покрышками вычисляется аналогично.