Как команды F1 на самом деле производят обновления автомобилей за пять шагов

Текущие правила Формулы 1 постепенно привели к ближайшей сетке в истории, что означает, что незначительное обновление может изменить разницу между очками и отсутствием в первом квартале. В сочетании с сложными автомобилями и ограничениями на заземлениях на расходы и аэродинамическое тестирование, он сделал маржу для ошибки в процессе разработки еще меньше, с каждым обновлением тщательно рассмотрено и требует полной интеграции каждого вовлеченного департамента.

То же самое относится и к гоночным быкам, который был по обе стороны этого напряженного полузащиты за последние 18 месяцев. Помимо получения силового блока, коробки передач и подвески от Big Brother Red Bull, Racing Bulls строит все на месте с более чем 500 человек в своей главной штаб-квартире в Фаенце и еще 200 в его кампусе Милтон-Кейнс. Вот где начинается пятиэтапное путешествие от Aero Idea до бега по трассе.

Шаг 1: Аэродинамика

Каждое обновление Aero Performance начинается с идеи, задуманной аэродинамиками, которая в случае гоночных быков в основном расположена в новой штаб -квартире команды в Милтон -Кейнсе, хотя новый подход команды, свободный местоположение, теперь также позволяет людям работать из Фаензы. Преимущество перехода в кампус Red Bull Technologies — это легкий доступ к ветряной туннеле Red Bull, поэтому там базируются большинство сотрудников AERO, а также небольшая команда, проектирующая и производит 60 -процентные модели WindTunnel для всех новых поверхностей Aero.

В соответствии с бюджетным ограничением F1 каждая команда должна быть гораздо более дисциплинированной в отношении того, сколько идей это уточняет, поскольку существует не только бюджетные ограничения, но и ограничения на часы ветряной туннели и работы CFD. Но команды смогли компенсировать эти ограничения, повышая эффективность и точность своих методов.

«Первым шагом процесса является оценка CFD», — говорит Маттео Пираччини, директор по операциям Racing Bull, когда он ведет нас вокруг компактных, но современных объектов отряда. Пираччини, базирующийся в Фаенце, гарантирует, что обе фабрики стреляют по всем цилиндрам, поскольку они производят самые быстрые автомобили F1 наиболее эффективным образом. «Если мы начинаем с 10 аэрофотосъемков, то два или три из них будут проходить через ветряную туннель. В конце мы собираем все данные, а затем решаем, что такое лучшее решение.

«Это не просто связано с аэродинамиками. Они очень тесно сотрудничают с VPG — группой производительности транспортного средства — которая проходит новую аэропорту через моделирование, чтобы увидеть, действительно ли это будет чистым усилением на фактической схеме. Вы должны принять во внимание баланс автомобиля, такие характеристики, как цепные характеристики, такие характеристики, как ухабительность и различные требования для автомобиля. В конце концов, аэровые цифры — это просто цифры».

Racing Bulls Vcarb 02, переднее крыло

Фото: Роберто Чинчеро

Эти соображения были особенно актуальны для генерации автомобилей наземного эффекта 2022 года, причем несколько команд было трудно перевести виртуальные цифры в реальные преимущества. Это включает в себя гоночных быков с его «Барселоной» 2024 года, но большие команды, включая Ferrari и Aston Martin, также боролись.

В зависимости от размера пакета обновления, незначительные изменения могут быть подписаны менеджерами по производительности, в то время как большие обновления достигают до уровня технического директора. Их одобрение называется «Aero Release», официальным сообщением в команде, которое дает представление о следующей ссылке в цепочке, чтобы приступить к работе; Дизайнерский офис. Это решение не только учитывает прирост производительности детали, но также и время, поскольку некоторые схемы требуют конкретных обновлений. Множество команд создали на заказ крылья с высоким содержанием Downforce вовремя для Монако, в то время как Баку будет одной из целей, где вводятся более низкие части прижимной силы. Это тщательный акт жонглирования, чтобы гарантировать, что правильные части находятся в трубопроводе и готовы к правильной цепи.

Шаг 2: Дизайн

Авиационные формы отправляются из британского аэродинамического отделения Racing Bulls в его дизайнерский офис, базирующийся в Фаенце, где дизайнерам поручено принимать концептуальные поверхности и превращать их в реальные части. Речь идет не только о том, чтобы получить правильную форму, но и о разработке их с правильным уровнем структурной целостности, что выполняется с помощью САПР и структурного программного обеспечения. В выходные дни Барселона является хорошим примером, когда команды вынуждены усилить свои передние крылья, чтобы соответствовать более строгим нагрузочным тестам FIA, когда он прижимается на сгибании переднего крыла. Ожидается, что все 10 команд должны будут вносить изменения в свои крылья, даже тем, кто не особенно эксплуатирует сгибание.

«В спецификации проектирования существует требование аэрофотосъемки и различные требования, которые связаны с надежностью и требованиями FIA», — объясняет Пираччини. «Тело, потому что он просто должен иметь юридическую форму. Но когда мы говорим о структурной части, такой как переднее крыло, заднее крыло и пол, мы также должны соответствовать законности как с размером, так и с структурной точки зрения, чтобы соответствовать тестам FIA.

«В технических правилах существует процедура с нагрузкой, применяемой в нескольких областях. Соответствует каждому этапу нагрузки, деформация лоскута или крыла должна оставаться в определенных пределах. Все это часть спецификации проектирования, которая теперь изменилась для Барселоны».

Фото: Pleor: Bull Content Pool

Другие ограничения включают в себя оставление достаточно места для сложных систем охлаждения, ткацких станков и вырезов для более чем 200 датчиков. Дизайнеры сами сами проектируют не только детали из углеродного волокна, но и все инструменты, необходимые для их производства. Новая конструкция пола также означает новую плесень, необходимую для его формирования, поэтому эти процессы синхронизируются как можно больше.

«Все наши дизайнеры могут работать в режиме реального времени с той же информацией, и именно поэтому одним из самых важных инструментов офиса дизайна является виртуальное макет автомобиля»,-добавляет Пираччини. «Если у вас есть группа, работающая вокруг пола, и другая группа работы вокруг работы тела, и они не разговаривают одновременно перед той же информацией, у нас может быть пол, который не соответствует кузовому образу, и мы будем потерять эффективность в нашем процессе проектирования».

Шаг 3: Производство

Важно подчеркнуть, что это не линейный процесс. Производственное отделение не переворачивает свои большие пальцы, ожидая завершения полной спецификации дизайна. Чтобы еще больше улучшить «время гонки», одну из самых больших KPI в разработке автомобилей, что означает, сколько времени требуется, чтобы концепция Aero появилась на фактическом гоночном автомобиле на трассе, производственный отдел вступит в действие до того, как будет завершена полная спецификация проектирования.

«Переднее крыло состоит из разных частей, и мы не ждем последнего бита, чтобы запустить производственный процесс», — говорит Пираччини. «После того, как основной плоскость переднего крыла будет выпущен, производственный отдел запускает процесс производства. Как и дирижер оркестра, сотрудник по управлению продуктами управляет информацией и время, чтобы обеспечить время до гонки настолько короткое».

Производство композитов углеродного волокна требует очень специфического процесса. Работы переходят в «чистую комнату», где листы углеродных волокон ламинируются с использованием смолы, чтобы получить то, что называется мокрой слой. Как следует из названия, чистая комната представляет собой тщательно контролируемую среду, чтобы избежать частиц, загрязняющих слой, что может поставить под угрозу качество конечного продукта. Обломки, оставленные между слоями углеродного волокна, могут даже вызвать трещины после использования деталей и стресса.

Как только часть была ламинирована влажным слоем, она проходит через цикл излечения в автоклав, который представляет собой большую духовку, которая может быть установлена ​​на определенную температуру — обычно от 100 до 250 градусов — а также от трех до семи стержней давления. Именно здесь вылечивается композит углеродного волокна и получает свое благоприятное соотношение прочности к весу. Как только она выйдет из духовки, часть получает первую проверку и проходит через отдел отделки, который очищает и полирует его, чтобы еще больше удалить грязь.

Один из автоклавов или гигантских печей под давлением, используемых для лечения композитов углеродного волокна.

Фото: Pleor: Bull Content Pool

Достаточно сколько запасных частей производится для каждого обновления, зависит от обстоятельств, поскольку никто не хочет производить более чем необходимо как для стоимости, так и для физических ресурсов. «Магического числа нет», — говорит Пираччини. «Монако требует высоких задних крыльев с высоким содержанием вниз, и мы все знаем, насколько рискованно этот трек для повреждения, поэтому мы основаны на нашей оценке риска, мы можем выбрать для производства четыре или пять крыльев. Но иногда вы предпочитаете рисковать и получать только одно или два крыла, если можете, потому что это производительность.

«В случае с передними крыльями Барселоны, это не новый пакет Aero, который просто« приятно иметь », а обязательное обновление от FIA. В этом случае мы не сможем выполнить какие -либо риски, поэтому работа началась заранее, чтобы гарантировать, что в Испании у нас будет достаточно запчастей, которые проходят новые тесты FIA».

Шаг 4: качество

Четвертым основным шагом в процессе является отдел качества, который подтверждает свежеизванное компонент. Помимо проверки размеров, чтобы гарантировать, что конечный продукт соответствует спецификации проектирования, существует также два способа проверки целостности детали. Существует «процедура разрушительной проверки» или DVP, который проверяет компонент на сбой и неразрушающую тестирование [NDT] Процедуры, которым подвергается каждая отдельная часть перед тем, как перейти на машину. Именно здесь команда дважды проверяет, если ее новое переднее крыло Барселоны достаточно жесткое, чтобы соответствовать более строгим нагрузочным тестам FIA.

Но, как объясняет Пираччини, это также не линейный процесс, так как отдел качества уже поддерживает производственный процесс на более ранней стадии. «Эти компетенции уже требуются на этапе производства, и мы хотим ускорить время до гонки», — сказал он. «Если мы хотим обнаружить проблему, важно обнаружить ее до окончания процесса, поэтому нам не нужно начинать заново. Мы также проводим тесты в течение жизненного цикла детали, пока мы ее обслуживали. Переднее крыло проверяется, когда оно совершенно новое, и снова после определенного прохождения, чтобы гарантировать, что не было никакого внешнего влияния на бег на трассе, который повлиял на жесткость».

Шаг 5: сборка

Фото: Pleor: Bull Content Pool

Последняя фаза — это процесс сборки, в котором собираются подразделения, такие как полная подвеска и вся носовая ящик, включая переднее крыло. Когда Пираччини проведет нас через отдел, мы смотрим на новый этаж отряда для Имолы, который подходит для проводков. Фотографии не допускаются, естественно. Эти сборки затем перемещаются в зону мастерской. Тем временем в каждую часть накладывает ливрею и спонсорские наклейки.

Обычно автомобили отправляются по частям, прежде чем они полностью собраны на трассе. Но в то время, когда мы обходимся вокруг, команда полностью собирает автомобили Исака Хаджара и Лиама Лоусона в гоночных бухтах. В F1 есть такая вещь, как домашнее преимущество, так как Фаенца находится всего в 20 минутах от Imola от Imola означает, что гонки быки могут сместить некоторые из своих сроков позже, прежде чем выпустить свои автомобили.

Как изменился процесс

Что стало ясным, так это интенсивная хореография, необходимая для дальнейшего сокращения времени и денег, необходимых для выброса новых деталей, дополнительно, обусловленных ограничениями Aero F1. Эффективность — это модное слово, так же эффективное общение.

Та же самая мантра применяется как на треке, как и на фабрике. Каждая миллисекунд имеет значение.