Полноприводная лихорадка
Соблазн добиться лучшего использования мощности Ford Cosworth DFV привел к тому, что в 1969 году три лучшие команды прошлого сезона подготовили полноприводные автомобили. Казалось, что в Формуле-1 происходит новая революция…
Полный привод впервые появился на гоночной технике еще во время зарождения автоспорта – в 1903 году первенцем стал голландский Spyker. В 1932 году Этторе Бугатти решил покорить Европу с полноприводным Type 53, а в США его коллега Гарри Миллер впервые подготовил The Four Wheel Drive Special для «Инди-500». Вряд ли по обе стороны Атлантики был хотя бы один серьезный конструктор, который не задумывался о полном приводе, но уделом этой технологии долгое время оставалась армейская техника, но никак не автоспорт. Причин на то было несколько. Во-первых, усложнение и утяжеление конструкции, вызванное наличием дополнительных узлов и валов. Во-вторых, полный привод требовал иного стиля вождения – о прижимной силе тогда никто не имел представления, а сцепление узких шин с трассой оставляло желать лучшего, поэтому нормальной практикой было пилотировать машину на грани, а то и в управляемом заносе.
С совершенствованием технологий к 4WD периодически возвращались. В 1946 году владелец итальянской фирмы Cisitalia Пьер Дусио нанял Ферри Порше и Эберана фон Эберхорста для постройки автомобиля Гран При, который вполне мог стать первым полноприводным автомобилем Формулы-1, но из-за недостатка средств проект пришлось свернуть. Отличительной особенностью Cisitalia 360 была подключаемая рычагом из кокпита передняя ось. Раздумывали над колесной формулой 4×4 в Alfa Romeo и Mercedes-Benz, но дальше чертежных кульманов их проекты так и не дошли.
Слева вверху – полноприводный Spyker, принимавший участие в пробеге Мадрид-Париж, 1903 г.; слева внизу – Bugatti Type 53, первый полноприводный автомобиль Гран При; справа – Cisitalia 360, которая могла стать первым полноприводным болидом Формулы-1.
Оживил интерес к полному приводу Гарри Фергюсон, использовавший запатентованную систему с тремя дифференциалами в болиде Формулы-1 P99. Победа Стирлинга Мосса на дождевом «Золотом Кубке» в Оултон Парке в 1961 году показала, что идея отнюдь не безнадежна. С подачи Грэма Хилла, дважды выступавшего на Ferguson P99 в Кубке Тасмании ’63, полноприводный болид построили и BRM, но после неудачи в квалификации Гран При Великобритании ’64 от дальнейшего развития P67 отказались. Впрочем, обе машины получили вторую жизнь в гонках по подъему на холм – Ferguson P99 принес победу Питеру Вестбари в Чемпионате Великобритании ’64, а Питер Лоусон выиграл этот же турнир на BRM P67 в 1968 году.
Стирлинг Мосс: «Ferguson P99 был самым сложным автомобилем в управлении, во многом потому что он просто был другим. Требовалось забыть все, к чему привык до этого, и управлять им совершенно иначе. Тем не менее, машина была очень хороша в дождь, я даже мог обгонять Ferrari 156 по внешней траектории, но только на мокром покрытии. Я думаю, что Джон Сертиз был бы идеальным гонщиком для этой машины. Он не знал ничего об автомобилях, когда пришел в автоспорт, но знал много о гонках в целом. Джон попросту не знал бы, в чем отличие от других машин. Для него не было преград, он мог обучиться чему угодно».
Стирлинг Мосс на Ferguson P99 мчится к победе в «Золотом Кубке Оултон-парка» ’61.
Настоящий всплеск интереса к приводу на все колеса произошел после перехода с 1,5-литровых на 3-литровые двигатели, а если точнее, то с появлением Ford Cosworth DFV, который выдавал свыше 400 л.с. в реальных условиях, а не только на дино-стенде, как моторы Ferrari и BRM. Двукратный прирост мощности вызвал недостаток сцепления ведущих колес с трассой при разгоне, который усугублялся характером DFV, склонного к резкому увеличению момента в районе 6500 об/мин.
В авангарде полноприводной лихорадки, что не удивительно, был Колин Чэпмен. Мысли о 4WD не давали ему покоя, как только было объявлено о вступлении в силу нового регламента. Первый подобный автомобиль в Lotus подготовили в 1968 году, правда речь не о болиде Формулы-1, а о газотурбинном Lotus 56 для «500 миль Индианаполиса». Когда клиновидные машины оказались конкурентоспособны на «Старой кирпичнице», Чэпмен решил использовать накопленный опыт в Ф-1.
Главным конструктором Lotus 63 (заглавная иллюстрация), как и его старшего брата 56-й модели, был Моррис Филипп. Он постарался перенести клиновидные очертания корпуса турбомашины на болид Ф-1, но полноценно воплотить идею мешал расположенный спереди радиатор системы охлаждения (настоящий автомобиль-клин Lotus 72 появится годом позже). Шасси представляло собой монокок с передним и задним подрамниками для крепления рычагов подвески, которая, традиционно для полноприводных машин, была конструктивно одинаковая спереди и сзади – в случае Lotus 63 с нижними поперечными рычагами и верхними рокерными. Гидравлические амортизаторы, витые пружины и тормозные диски располагались под обтекателями в кузове.
Грэм Хилл за рулем Lotus 63 на тренировках Гран При Голландии ’69.
Ford Cosworth DFV был перевернут на 180° относительно привычного расположения, поэтому коробка передач Hewland и центральный планетарный дифференциал Ferguson с обгонной муфтой размешалась посередине, между двигателем и кокпитом. К переднему и заднему самоблокирующимся дифференциалам ZF по левому борту были проложены карданные валы, поэтому двигатель и кокпит были сдвинуты немного вправо. Для загрузки передних колес место пилота было передвинуто вперед из-за чего ступни находились перед осью.
Дебют Lotus 63 был намечен на Гран При Голландии, где автомобиль команды Чэпмена оказался не одинок среди себе подобных. В Зандфорте появилась еще одна полноприводная машина – Matra MS84, так же оснащенная двигателем Cosworth. Сходу отличить MS84 от обычной заднеприводной MS80 можно было разве что по колесам одинакового размера на 15-дюймовых дисках (в Lotus использовали 13-дюймовые), хотя в основе болида для удобства обслуживания лежала пространственная рама, а не монокок. Главным конструктором MS84 был Бернар Бойер, а систему полного привода разрабатывал специалист Ferguson Дерек Гарднер. По компоновке Matra не отличалась от Lotus, только валы были проложены с правой стороны, а все дифференциалы производила фирма Ferguson. Кроме того во французской машине амортизаторы и пружины были размещены возле колес, а подвеска повторяла схему MS80 с двойными поперечными рычагами спереди и нижними поперечными и продольными сзади, хотя тормозные диски так же находились под обтекателем.
Matra MS84 Ford.
Первый блин вышел комом. Джеки Стюарт сделал небольшую тестовую сессию MS84 в тренировке, после чего пересел на привычную ему MS80, а новинку закатили назад в трейлер. Lotus привезли сразу два полноприводных болида, один из которых имел увеличенную на 4 мм переднюю колею, но Йохен Риндт категорически отказался садиться за руль 63-й модели. Грэм Хилл, имевший больше опыта управления машинами с приводом на все колеса, оказался более сговорчив, однако его лучшее время в тренировке оказалось на 3,74 сек. хуже, чем его же результат на Lotus 49B. На этом голландские эксперименты с 4WD закончились, а дебют Matra MS84 и Lotus 63 был перенесен до лучших времен.
Джеки Стюарт: «Наибольшей проблемой была недостаточная поворачиваемость под нагрузкой и единственным выходом было отпустить педаль газа. Когда пытаешься добиться от машины ‘полу-нейтральной’ позиции, то добавляешь мощности. Поймать правильный момент в полноприводном автомобиле – это настоящее искусство. Такое случалось один раз в шесть поворотов».
Так как отношения Чэпмена с Хиллом и Риндтом были накалены еще после инцидентов в Монтжуик-Парке, вызванных поломкой антикрыльев на высоких стойках (наперекор своему боссу австриец возглавил группу пилотов, подписавших письмо организаторам чемпионата с просьбой о запрете высоких антикрыльев), то специально для доводки 63-й модели Колин решил привлечь в команду Ф-1 молодого британца Джона Майлза. На следующем этапе во французском Клемон-Ферране Майлз квалифицировался 12-м, вывел таки Lotus 63 на старт, но сошел уже на втором круге из-за отказа топливного насоса.
Передний мост Lotus 63 Ford.
Джон Майлз: «Хилл и Риндт ненавидели машину из-за положения гонщика, при котором ноги располагались перед передней осью. В случае аварии ступни могли серьезно пострадать или быть зажаты и помешать покинуть автомобиль. Я был очень молод и горяч, поэтому даже никогда об этом не задумывался. Мне говорили, что Lotus 63 ужасен в управлении, но мне так не казалось. Им было приятно управлять, особенно в Моспорте. Мне все нравилось… пока я не попробовал нормальную машину Ф-1».
Гран При Великобритании, который в 1969 году принимал Сильверстоун, стал самым массовым для полноприводной техники в истории Ф-1 – к Lotus 63 и Matra MS84 добавился McLaren M9A, спроектированный Джо Маргуаром. McLaren во многом походил на Lotus – сдвинутое вперед место пилота, 13-дюймовые колеса, валы с левой стороны, тормозные механизмы, пружины и амортизаторы в кузове, разве что очертания его кузова были более округлыми и обтекаемыми. Главное отличие McLaren заключалось в использовании двигателя, как силового элемента, для чего был построен монокок замысловатой конструкции, в котором за сиденьем было предусмотрено место для коробки передач и центрального дифференциала. Посмотрев на неудачи Lotus и Matra на двух предыдущих этапах Брюс МакЛарен, похоже, скептически относился к детищу своей команды, поэтому он сам и Дэнни Халм сосредоточились на достижении результата за рулем M7A, а M9A был доверен Дереку Беллу, для которого это был всего третий старт в Чемпионате мира.
McLaren M9A Ford.
Еще одним дебютантом Сильверстоуна должен был стать первый гоночный автомобиль Cosworth, спроектированный бывшим инженером McLaren Робином Хердом. Его конструкция была наиболее прогрессивна по сравнению с конкурентами: боковые понтоны в качестве основных силовых элементов кузова, клиновидный передний обтекатель для создания прижимной силы, экспериментальный DFV с магниевым блоком и бериллиевые полуоси, призванные понизить массу, 6-ступенчатая коробка передач, дифференциалы с сухим картером. После тестов, большую часть которых провел Майк Костин, а в качестве приглашенного эксперта выступил Джеки Стюарт, автомобиль признали неудачной дорогостоящей ошибкой, поэтому на Гран При его так и не дождались.
Майк Костин тестирует Cosworth 4WD.
На домашнем этапе Чэпмен был более категоричен, оставив в распоряжении команды лишь один Lotus 49B для Риндта. Действующий чемпион Грэм Хилл, по-прежнему не горевший желанием садиться за руль 63-го, ответил переговорами с Джеком Брэбэмом. Чэпмену пришлось уступить и обменять 49-й у частника Йо Боннье на полноприводную машину. В команде Кена Тиррелла, представлявшей Matra, атмосфера была куда более спокойной – MS80 была лучшей машиной сезона, Стюарт выиграл четыре этапа из пяти и уверенно лидировал в чемпионате. В Сильверстоуне шотландец всерьез рассматривал MS84, как запасной вариант на случай дождя, поэтому не упустил возможность протестировать ее в практике. Джеки показал относительно неплохое время – 1’23.4, которое позволило бы ему занять на старте 12-е место, но 1’21.2, показанные им же на MS80 гарантировали позицию в первом ряду.
Джеки Стюарт тестирует Matra MS84 Ford в ходе тренировок Гран При Великобритании ’69.
Воскресенье выдалось солнечным, поэтому вывести Matra MS84 на старт предстояло Жану-Пьеру Бельтуазу, отдавшего свою боевую MS80 Стюарту после аварии последнего в квалификации. У француза возникли проблемы с тяжелым рулевым управлением, сказались последствия травмы руки, полученной пять лет назад, поэтому не получилось проехать быстрее 1’31.2 – последнее место на стартовой решетке. Йо Боннье оказался на три секунды быстрее, Белл смог показать 1’26.1, а лучшим из группы 4WD был Майлз – 1’25.1, но это все равно было на 1,4 сек. медленнее, чем худшее время на заднеприводной машине. Для Белла и Боннье гонка, в которой увлекательную борьбу за победу вели Стюарт и Риндт, оказалась очень короткой – поломка подвески вывела англичанина из борьбы на 5-м круге, а швед сошел кругом позже из-за сгоревшего двигателя. Бельтуаз сумел довести свою Matra до финиша на девятой позиции в 6 кругах от победившего Стюарта, а Майлз, оставшийся без сцепления в самом начале, был классифицирован 10-м с отставанием в 10 кругов.
Дерек Белл: «Больше всего мне запомнилась недостаточная поворачиваемость, с которой ничего нельзя было поделать. Привычное для заднеприводных машин управление акселератором отсутствовало – поднимая ногу с педали ты ехал по той же траектории, только медленнее. Теоретические преимущества в более быстром разгоне и более высокой скорости на прямой за счет отсутствия заднего антикрыла на практике не оправдывались (после попыток с крылом и без, в McLaren остановились на первом варианте – прим. HWStar). При входе в поворот при одновременном переключении вниз и нажатии на тормоз машину могло закрутить из-за разницы в распределении момента и тормозного усилия. После гонки Брюс подошел ко мне и сказал: ‘Это не работает, не так ли?’ Я не хотел его расстраивать, но и не мог обмануть».
Дерек Белл на McLaren M9A на Гран При Великобритании ’69.
Если для McLaren одного неудачного эксперимента оказалось достаточно, чтобы отказаться от дальнейшей доводки M9A, то в Lotus и Matra периодически возвращались к полноприводным машинам по ходу сезона. В Германии на 63-м выступал Марио Андретти, но после проблем с двигателем в квалификации, он попал в аварию на первом же круге. В Италии за руль полноприводного «Лотуса» вернулся Майлз – стартовав последним он сошел уже на 4-м круге. В перерыве между этими этапами Чэпмену удалось уговорить Йохена Риндта на участие в «Золотом Кубке» в Оултон Парке на Lotus 63. Повторить успех Стирлинга Мосса австрийцу не удалось, но после схода Стюарта и Боннье он закрепил за собой второе место вслед за Жаки Иксом на Brabham. Правда, Риндт отстал от победителя почти на круг, а остальные участники располагали техникой Формулы-5000 и Формулы-2. Единственное зачетное очко для полного привода в истории Чемпионатов мира Ф-1 было завоевано Джонни Серво-Гавеном на Matra MS84 в Гран При Канады ’69. В гонке, наполненной сходами и авариями, француз сумел довести свой автомобиль до финиша на шестой позиции в 6 кругах отставания от победившего Икса. На этом же этапе Майлз добился лучшего квалификационного результата для 4WD – 11-е место.
По иронии судьбы, после дождливого прошлого сезона в 69-м большинство Гран При проходило на сухом асфальте. Как это ни странно, но и надежды на дождь, когда он все-таки пошел во время пятничной практики на Гран При США в Уоткенс-Глене, не оправдались. Джеки Стюарт на MS84 оказался на две секунды медленнее, чем на MS80, а Марио Андретти за рулем Lotus 63 столько же уступил времени Грэма Хилла на 49B. В попытках добиться снижения недостаточной поворачиваемости все больше момента перераспределялось на задние колеса, дойдя в конце сезона до отношения 18:82 с изначальных 40:60. Это лишило машину преимущества на скользком покрытии, но при этом ее поведение так и осталось непредсказуемым. Андретти удалось опередить в квалификации Джеки Оливера на BRM P139, но в гонке ни он, ни Серво-Гавен не добрались до финиша.
Джеки Стюарт: «Это было неожиданно. В сложных ситуациях требуется больше отзывчивости, а с 4WD все было наоборот. MS84 был слишком сложным для управления на пределе».
Передняя часть Matra MS84 Ford.
Заключительный Гран При сезона в Мексике стал лебединой песней полного привода. Майлзу на машине со свободным передним дифференциалом снова удалось завоевать 11-е место на старте, но до финиша он в очередной раз не добрался. Серво-Гавен в этой гонке вовсе выступал на Matra MS84 с отключенным приводом на переднюю ось.
Эксперименты с полным приводом проходили на фоне развития аэродинамических элементов и шинной войны между Goodyear, Firestone и Dunlop, сопровождавшейся небывалым улучшением характеристик шин. Коэффициент сцепления шин с трассой вырос на 20% за два года, а о прижимной силе еще совсем недавно никто и не задумывался. Оба фактора позволили решить проблему с недостаточным сцеплением ведущих колес и без полного привода, который помимо худшей управляемости еще и утяжелял автомобиль в среднем на 35 кг. Однако, современные компьютерные симуляции показывают, что даже без прогресса в аэродинамике и резине полноприводные автомобили при трансмиссионных технологиях конца 60-х все равно были бы медленнее, чем их собратья с приводом на заднюю ось.
Lotus 56B Pratt & Whitney.
Уже в следующем году о полном приводе забыли все… кроме Чэпмена. В 1971 году на трассах появился последний в истории Ф-1 полноприводный автомобиль – Lotus 56B с газовой турбиной Pratt & Whitney, главным отличием которого от первоначального «индикара» был увеличенный топливный бак. Моментом славы для полноприводных конструкций мог стать Гран При Голландии ’71, где под дождем австралиец Дейв Уокер лихо прорывался сквозь пелотон, пока не попал в аварию. В трех гонках 56B лишь раз позволил добраться до финиша – Эмерсон Фиттипальди занял восьмое место в Гран При Италии, последнем появлении 4WD на этапах Чемпионата мира.
Полный привод был запрещен в Ф-1 в 1982 году вместе с 6-колесными конструкциями. В том же году полноприводная Audi Quattro принесла победу в Чемпионате мира по ралли в зачете производителей. Технология нашла применение на скользких раллийных «допах», что дало толчок развитию систем полного привода и его последующему успешному использованию в кольцевых соревнованиях. При обсуждении будущего Ф-1 то и дело звучат предложения об отмене запрета на 4WD. Кто знает, возможно скоро мы станем свидетелями новой полноприводной лихорадки, которая все-таки закончится революцией.
Газотурбинный Lotus 56B P&W под управлением Рейне Висселя на Гран При Великобритании ’71.
При подготовке статьи использованы иллюстрации из следующих источников сети Интернет: wheelsage.org, wikipedia.org, imgur.com, motorsportmagazine.com, autocar.co.uk.
Что ещё почитать в моём блоге?
Успехи удивительной техники
Победы удивительных автомобилей Ф-1
Легенды Индианаполиса. Грузовики, вертолеты и… паровоз!
Потерянные автомобили Ф-1
Потерянные автомобили Ф-1. Наше время
Источник: