Под кожей гоночного автомобиля Ford Pikes Peak

Когда Ромен Дюма поднялся на вершину легендарного Пайкс-Пика длиной 12,42 мили за 8 минут 53,553 секунды, в лагере Форда были смешанные эмоции. С одной стороны, его Ford F-150 Lightning Supertruck показал лучшее время в соревновании, но с другой стороны, время француза могло быть еще быстрее.

Беспрецедентная неисправность датчика в системе управления батареями – когда Дюма проезжал через мертвую зону на горе, которая препятствовала передаче телеметрии в реальном времени на борту – привела к остановке, и, по оценкам, потребовалось 26 секунд, прежде чем она снова двинулась в путь. Этим и объясняется отставание в 5,871 секунды от времени, зафиксированного Дюма на экзотическом SuperVan 4.2 в 2023 году.

Но во всем остальном, говорит Срирам Пакхэм, директор по Формуле 1 и высокопроизводительным электромобилям Ford Performance, «с точки зрения заголовка и с точки зрения обучения», цели были достигнуты.

«Когда все остальное прошло хорошо, это стало свидетельством того, насколько хороши наши инструменты разработки», — сказал он Motorsport.com через несколько дней после мероприятия. «Это очень соответствовало тому, что мы видели на наших симуляторах и на основе всех наших вычислительных методов. Все эти вещи были действительно проверены, и ни на одном из этих фронтов не произошло ничего неожиданного. Это очень близко к тому, что мы думали: «Так и должно быть». быть в оригинале, поэтому мы очень этому рады».

Демонстрации электромобилей составляют лишь часть стратегии Ford в области четырехколесного автоспорта, наряду с усилиями компании по разработке трансмиссии для гонок Формулы-1 в 2026 году с Red Bull, гонок по бездорожью, включая чемпионат мира по ралли, а с 2025 года — ралли Дакар, а также программ с участием Mustang в 2025 году. GT3, австралийские суперкары и NASCAR. Цель электрических демонстраций — расширить границы технологий за пределы существующих серий, в которых действуют определенные правила, объясняет Пэкхэм.

«Подобная арена электрификации, возникшая за последнее десятилетие, все еще довольно нова, и вам нужно место, где вы можете довести ее до пределов физики, а не до произвольного набора правил», — говорит он. «С этой точки зрения, это отличное место для игры, потому что у вас практически нет искусственного набора правил, который вы разрабатываете.

«Для инженеров это лучшее место для обучения, потому что вы скажете: «Хорошо, это ваши пределы, это те же самые пределы, которые вы видели в учебниках». Это просто физика — «Продолжайте настаивать и предложите нам». лучший результат». И в этом есть свобода, которую вы не найдете в другом месте. Группа автоспорта всегда проектирует по правилам, поэтому для всех инженеров в этой области это была отличная модель для игры и действий. они никогда бы этого не сделали».

Пэкхэм считает, что над дизайном гигантского легкого грузовика, который находился в разработке с осени прошлого года, работала команда из 26 человек и имела короткий период разработки.

Масса

Сохранение низкого веса было не только серьезной задачей, но и важным фактором, определявшим дизайнерские решения. Последствия стремления к производительности были для Пэкхэма и его команды «постоянным компромиссом, над которым нужно продолжать работать».

«Получить больше аэродинамики и мощности довольно легко, потому что это качество контролируется несколькими экспертами», — объясняет он. «С весом сложнее, потому что это распределенный атрибут, за который отвечает буквально каждый. Речь идет о работе со всеми. Вы проектируете свои луки лучше и эффективнее?»

«Если бы мы установили четвертый двигатель в установку Пайкс-Пик, у вас было бы чуть больше 2000 лошадиных сил, но это намного больше мощности, чем требуется для вашего моделирования».
Шри Пакам

Весовой коэффициент на Пайкс-Пике — «наиболее чувствительный параметр, который вы можете взять и изменить, чтобы получить время круга», — говорит Пэкхэм. И в отличие от мощности ходьбы, прижимной силы и удельной мощности, преимущества снижения веса «никогда не исчезают», говорит он.

«Для нас вес был главным критерием, потому что мы максимально использовали то, на что, как мы знали, реагировал Пайкс-Пик». [on power]«Итак, мы зашли так далеко», — рассказывает Пэкхэм. «Кроме того, аэродинамика начала выходить из-под контроля.

«Нам удалось вывезти около 100 кг». [compared to SuperVan 4.2]«В большом автомобиле это соотношение все еще меньше, чем нам хотелось бы». Хотя он не такой тяжелый, как дорожный грузовик, «он очень тяжелый по сравнению с любым гоночным автомобилем», добавляет он.

Силовой агрегат

Как и в случае с SuperVan 4.2, который показал лучшее время во время подъема на холм на Фестивале скорости в Гудвуде на прошлой неделе, Ford постучался в дверь STARD при разработке трансмиссии для своего Lightning SuperTruck. Австрийская компания, возглавляемая бывшим гонщиком чемпионата мира по ралли Манфредом Столлем, предоставила три 6-фазных двигателя UHP и сверхвысокопроизводительные литий-полимерные элементы NMC (или батарею, как выражаются непрофессионалы). Это способствует впечатляющему показателю мощности в 1600 л.с.

Ford избегал возможности увеличения мощности, поскольку считал недостаток веса слишком большим.

Фото: Ford Performance

«Нам нужна была готовая к гонкам, проверенная на треке трансмиссия, поэтому STARD играла в этой сфере», — говорит Пакхэм. «Мы искали партнеров, и они идеально нам подошли. Их инженерная база была прочной. У вас есть хорошо охлаждаемые аккумуляторы и хорошо охлаждаемые двигатели». «И мощная установка — это то, что нам было нужно в то время, и с тех пор мы продолжаем совершенствоваться».

Один двигатель устанавливался спереди, а два других — сзади. Распределение мощности и баланс крутящего момента можно легко регулировать с помощью роторов на рулевом колесе, что позволяет водителю преодолевать проблемы с балансом без необходимости предварительно останавливаться и включать демпфер или менять аэродинамику.

Пакхэм говорит, что есть возможность добавить четвертый двигатель, как это было в случае с SuperVan 4.2, когда он побил рекорд электрического цикла в Батерсте в начале этого года, но было решено, что для Пайкс Пика в этом нет необходимости из-за дополнительного веса и расхода батареи. это повлечет за собой — что может привести к снижению прижимной силы в медленных поворотах для потенциально более высокой максимальной скорости, которой вы редко достигаете.

«Если бы мы установили четвертый двигатель в установку Пайкс-Пик, у вас было бы чуть больше 2000 лошадиных сил, но это намного больше мощности, чем требуется для вашего моделирования. Кроме того, вы добавляете вес и потребляете больше энергии», — говорит Бакхэм.

Дизайн и стиль

«Ford значительно расширил границы по сравнению с SuperVan 4.2», — говорит Пакхэм, указывая на почти 30-процентное увеличение прижимной силы в Lightning SuperTruck. Сложное трехэлементное переднее антикрыло, массивный задний спойлер и детальная работа над воздуховодами фар и вентиляционными отверстиями являются результатом долгих часов — «определенно в сотнях», говорит Пакхэм — вычислительной гидродинамики, которая, по утверждению Форда, производит 6000 фунтов прижимная сила на скорости 150 миль в час.

«С октября по март мы в основном постоянно использовали алгоритмические CFD на все наши выборы», — говорит он.

В этом сыграли свою роль уроки, извлеченные из разработки SuperVan, особенно в решениях по упаковке аккумулятора и двигателей, которые привели к «лучшему воздушному полу и гораздо большему диффузору». Он добавляет, что «в основном мы рассматривали аэродинамическую чувствительность», а также соображения сопротивления.

По словам Пакхэма, удалось избежать искушения использовать детали в разных программах из соображений экономии, и он описывает SuperTruck как «созданный по индивидуальному заказу на данный момент» во многом потому, что «конструкторские решения настолько разные».

Уроки, извлеченные из SuperVan 4.2, помогли разработать SuperTruck с эффектным задним диффузором.

Фото: Ford Performance

Желание «как можно дольше продлить время разработки» и отсрочка начала тестирования отчасти были вызваны отсутствием площадок, обеспечивающих условия тестирования, аналогичные Пайкс-Пику. После того, как физические испытания машины начались «на максимально приближенных к объектам», включая посещение полигонов в Австрии и Венгрии, которые «совсем не были такими, какими нам хотелось бы», никаких значительных изменений не произошло.

«Очевидно, что настройки изменились, и нам пришлось внести некоторые незначительные корректировки в аэродинамику и добавить небольшие изменения, но мы играем на полях», — говорит Пэкхэм. «После того, как мы выезжаем на трассу, мы меняем состав шин, стабилизаторы поперечной устойчивости, кое-какие аэродинамические корректировки, ничего особенного».

структура

Вместо того, чтобы быть основанным на серийном шасси F-150, Lightning SuperTruck своим трубчатым кузовом напоминает SuperVan 4.2. Важным фактором при принятии этого решения была необходимость установки прочного каркаса безопасности.

Специализированные шины были разработаны Pirelli для гонки Пайкс-Пик, поскольку «они не привыкли к такому сочетанию мощности, веса и аэродинамики», — говорит Пэкхэм.

«Мы сделали демоверсии из моей коллекции, и это серийный автомобиль с деталями для гонок на хот-родах», — говорит он. » [F-150] Lightning Switchgear похож на этот: у нас по сути есть серийный грузовик, но с некоторыми частями нашей программы гонок по бездорожью, и вы можете поучаствовать в высокоскоростных гонках по пустыне.

«Но здесь вы изучаете что-то другое: вы продвигаете серийные детали и трансмиссии и изучаете, что с ними происходит. При этом мы пробуем разные вещи, уделяя большое внимание аэродинамике, тому, как максимизировать использование энергии и тому подобное. .»

Шины и тормоза

Кастомные шины Pirelli были разработаны для гонок Пайкс-Пик, и, как говорит Пэкхэм, «они расширяют запас хода гоночного автомобиля так, как они обычно не видят, они не привыкли к такому сочетанию мощности, веса и аэродинамики». ». Отправную точку для рамы GT3, используемой на новом Мустанге в GT World Challenge Europe, необходимо было доработать, чтобы обеспечить гораздо более высокие аэродинамические характеристики и большую массу.

«Для всех участников это довольно уникальный опыт», — говорит он. «Это постоянный мониторинг: Pirelli помогает нам давать рекомендации по всему: от процедур разминки до того, какие составы лучше всего подходят для этого дня, основываясь на том, что они знают о них. Таким образом, компания постоянно работает с ними над решением проблемы. «Что нам следует надеть на эту штуку» «Потому что сейчас мы недостаточно знаем о том, как все эти вещи взаимодействуют с таким уникальным транспортным средством, и они помогают нам это понять».

Автомобиль останавливается благодаря карбон-керамическим тормозам Alcon.

Кастомные шины для F-150 Lightning SuperTruck разработала компания Pirelli.

Фото: Ford Performance