Аэродинамические битвы в DTM

Аэродинамические войны DTM формировали баланс конкуренции чемпионата во всех аспектах - от крыльев до диффузоров, от грязного воздуха до DRS: в эпоху Class One автомобили развивали прижимную силу даже выше, чем гоночные машины GT, а попытки регламента справиться с грязным воздухом поддерживали знаменитую «ближнюю гонку» серии. Вот вся эта история.

Почему аэродинамика так важна в автомобилях DTM?

Крылья и диффузор гоночного автомобиля работают как перевёрнутое крыло самолёта: их задача не толкать воздух вверх, а прижимать машину к дороге. Чем больше прижимная сила, тем плотнее шины прижимаются к асфальту, растёт сцепление и увеличиваются скорости в поворотах. В DTM эта физика определяла всю сущность чемпионата. Ведь на протяжении всей истории серии регламенты каждый раз сталкивались с одной и той же дилеммой: дашь свободу аэродинамике - технологии сходят с ума и расходы взлетают, ограничишь - страдает ближняя борьба, которую ты сам пытаешься сохранить.

Вот это напряжение - главная история аэродинамической эволюции DTM. От открытого регламента 90-х через эпоху Class One с единым аэропакетом и наконец до эпохи GT3 каждый шаг был новым поиском баланса между «скоростью» и «способностью к гонке».

Начало 90-х: открытые правила и крылья без границ

Когда чемпионат родился в середине 80-х, автомобили были по-настоящему дорожными машинами; они довольствовались несколькими небольшими крыльями, закреплёнными на кузове. Но стоило заводским командам вмешаться, как правила быстро отошли от этого принципа. В начале 90-х, в противостоянии Mercedes, Opel и Alfa Romeo, серия превратилась в одну из самых технологически развитых в мире, а предельно открытый регламент дарил инженерам практически безграничную игровую площадку.

Ценой этой свободы стали разросшиеся бюджеты. Открытая разработка аэродинамики делала автомобили всё быстрее, но бюджеты улетали в небо, и в 1996 году чемпионат прекратил существование - к тому же в тот сезон он стал международным под названием ITC, и все гонки переехали за пределы Германии. Так первая большая аэродинамическая война DTM закончилась, не определив победителя.

Эпоха Class One: гигантские пакеты прижимной силы

Возродившаяся в 2000 году серия с 2014 года согласовала базовые правила с японской Super GT, и этот процесс завершился в 2019 году: произошёл переход от атмосферных V8 объёмом 4.0 литра к турбированным агрегатам объёмом 2.0 литра, и этот международный класс получил название Class One. Результатом стал последний и самый радикальный аэродинамический этап «настоящего DTM».

Что же было удивительным? На первый взгляд правила всё ограничивали. Монокок, компоненты подвески, днище, заднее антикрыло, задний диффузор и передний сплиттер были одинаковыми на всех автомобилях. Но даже общие детали образовывали такой пакет, что прижимная сила автомобилей Class One, вероятно, была выше, чем у любого современного гоночного GT. И слабое место было именно здесь: высокое сопротивление, то есть низкая аэродинамическая эффективность. Весь автомобиль на прямой разгонялся как острый нож, но тот же аэродинамический пакет вынуждал его работать с очень большим дорожным просветом и чувствительностью к клевкам.

Что сломали изменения 2019 года?

Автомобили 2019 года несли меньший передний сплиттер и более широкое, но однопрофильное заднее антикрыло по сравнению с 2018 годом. Это сочетание снижало прижимную силу и, что ещё хуже, смещало аэродинамический баланс вперёд: дуэт малого переднего диффузора и большого заднего антикрыла создавал разбалансирующий эффект. Поэтому главной заботой аэродинамических команд была не производительность, а перенос баланса вперёд - значительная часть энергии и так уходила на охлаждение новых турбомоторов.

Интересная деталь: когда команды сравнили конфигурации со одинаковым центром давления по старым и новым правилам, они столкнулись с потерей прижимной силы гораздо меньшей, чем ожидалось. То есть изменение правил легло мягче, чем выглядело на бумаге. Но главное различие касалось не правил, а позиции инженеров. Команды использовали низкую жёсткость при скручивании и пытались контролировать платформу до срабатывания жёстких отбойников. Некоторые автомобили Class One использовали крайне агрессивные геометрии анти-клевка и анти-подъёма, чтобы сохранять баланс аэродинамической платформы при торможении. Короче говоря, машина не должна клевать носом, чтобы крылья работали исправно - не припомню другой серии, где аэродинамика была бы так переплетена с подвеской. Это был период, когда подвеска фактически являлась невидимой аэродинамической настройкой.

Ракета Audi и нос BMW

Несмотря на общие детали, два подхода разошлись: Audi приняла концепцию высокого ракурса, то есть посадку с более высокой задней частью, а BMW работал с меньшим углом тангажа. Говорили, что на стороне BMW считали подход Audi более эффективным, но не могли изменить свой существующий дизайн. Запрет третьей пружины и амортизаторов в 2019 году также был одним из факторов, питавших эту креативность; хотя спорно, что запрет действительно принёс экономию, ясно, что он толкал команды к остроумным решениям вроде анти-клевка/анти-подъёма. (Утверждения о том, что Audi имела преимущество в регулировках мощности двигателя и потока топлива, остались в обращении как неподтвержденные спекуляции.)

Гонка вниз: грязный воздух, слипстрим и баланс DRS

Ты знаешь то, что в DTM называют "дракой в рогатке": две машины идут вплотную, до касания остаются метры, и эта борьба заставляет зрителя вскочить с кресла от восторга. Но за этим шоу стоит суровая физика. Передняя машина оставляет за собой турбулентный, то есть "грязный" воздух. Этот нарушенный поток снижает прижимную силу преследующей машины и нарушает её аэродинамический баланс; в итоге идущая следом машина с трудом проходит поворот на той же скорости и вынуждена замедляться. В Формуле 1 приводили примеры, когда преследующая машина теряла до 35% прижимной силы - на гоночных автомобилях этот эффект действует в любом классе.

Но у той же грязной воздушной подушки есть и полезная сторона: слипстрим. На прямой, двигаясь в зоне пониженного давления за впереди идущей машиной, ты испытываешь меньшее сопротивление и набираешь скорость. То есть одно явление даёт два разных результата: на прямой - возможность сблизиться, а в повороте - необходимость притормозить перед входом. Хорошее обгонное манёвро скрыто именно в тайминге между этими двумя силами.

Правила Class One добавили к этому балансу новый слой: DRS. Общее большое однокомпонентное заднее антикрыло делало эффект снижения лобового сопротивления DRS невероятно заметным - при открытии крыла аэродинамическое сопротивление существенно падало, и обгонные манёвры давали серьёзный прирост скорости. За круг можно было использовать DRS не более 3 раз и он был доступен в свободных зонах, за исключением участков, где превышалось пороговое значение поперечного ускорения или давления в тормозах. На трассе вроде Хоккенхайма эта система давала прирост максимальной скорости примерно 9 км/ч . Кроме того, была и система Push-to-Pass: она повышала мощность, увеличивая допустимый расход топлива на определённый отрезок времени, а в 2020 году была свободной и на тренировках; времена квалификации из-за этого снизились. Логика регламента была очень чёткой: если не можешь принудительно сохранить близость, ограничивая аэродинамику, - вознаграждай близость с помощью вспомогательных систем.

Встреча с Super GT: две аэродинамические философии, один свод правил

Одним из самых ярких моментов Class One стала Dream Race в Фудзи в 2019 году: машины DTM и Super GT соревновались по одним базовым правилам. Но внешнее сходство было обманчивым. DTM в рамках экономии затрат выступала с общим аэродинамическим пакетом, а Super GT использовала более сложные и основательные аэродинамические решения. Один свод правил, две разные инженерные культуры на двух континентах - в этом самая прекрасная сторона сравнения.

Что стало с аэродинамикой в эпоху GT3?

Уход Mercedes в 2019 году, уход пришедшей в 2019 году Aston Martin в конце сезона и то, что это подтолкнуло Audi к уходу в конце 2020 года, привели серию к кардинальному решению: в 2021 году правила Class One были полностью оставлены, серия перешла на правила на базе GT3, а права владения перешли к ADAC. Серия сохраняет своё название, но среди болельщиков распространено мнение, что "настоящий DTM закончился в 2020 году" - общепризнанно, что машины GT3 создают прижимную силу на передней оси такими методами, как сплиттер и смещение баланса веса вперёд, но не могут приблизиться к той безумной степени прижимной силы, которой обладал Class One.

Кстати, проблема «грязного воздуха» нигде в мире до сих пор не решена: даже правила Формулы 1 на 2026 год направлены на уменьшение роли ground effect за счёт более плоского днища и смягчение проблемы грязного воздуха. То, что DTM пыталась уравновесить правилами в эпоху Class One, - это, по сути, битва в самом сердце автоспорта.

В завершение: скорость или гонки?

Читая об аэродинамической истории DTM, я думаю вот о чём: самая быстрая машина каждой эпохи не была лучшей гоночной машиной той эпохи. Безграничные крылья 90-х, даруя технологический пир, погубили серию; единый аэродинамический пакет Class One спас конкурентную борьбу, но привёл к тому, что инженеры занимались охлаждением и балансировкой вместо «настоящей производительности». Регулятор каждый раз шёл по одной и той же грани, и именно благодаря этому напряжению DTM обрела свою идентичность. Близкая борьба была не случайностью, а результатом дизайна - и, по-моему, это до сих пор самый честный урок автоспорта.

Если бы выбор был за тобой, что бы ты сделал: безграничная свобода аэродинамики или машины, которые могут проходить рядом друг с другом?

Источники

• Настоящий DTM – взгляд на Class One (часть 1) - блог DrRacing
• Настоящий DTM – взгляд на Class One (часть 3) - блог DrRacing
• Слипстрим и "грязный воздух": объяснение - Racecar Engineering
• В чём разница между слипстримом и грязным воздухом? - RaceTeq
• Спецматериал: Прижимная сила в Формуле-1, объяснение - Mercedes AMG F1
• Диффузоры | Основы инженерии - Racecar Engineering
• Почему Super GT не отстанет от DTM в Dream Race в Фудзи - Autosport
• Deutsche Tourenwagen Masters - Википедия
• Class 1 Touring Cars - Википедия