От Стоунера до Лоренсо: MotoGP глазами Рамона Форкады
Рамон Форкада — один из самых известных и уважаемых шеф-техников в новейшей истории MotoGP. Испанский инженер проработал в чемпионате мира по мотогонкам более тридцати лет, став техническим ориентиром паддока. Его имя прежде всего связано с длительным сотрудничеством с Хорхе Лоренсо в боксах Yamaha.
Вместе они завоевали три титула чемпиона мира MotoGP — в сезонах 2010, 2012 и 2015 годов. Форкада также работал с такими чемпионами, как Кейси Стоунер, Маверик Виньялес и Франко Морбиделли.
О Стоунере он вспоминает: «Когда он перешёл в Ducati, каждый раз при встрече говорил мне: этот мотоцикл не фантастический, но передняя покрышка позволяет делать всё, что я хочу. В этом и весь секрет».
Его опыт охватывает электронику, шасси, покрышки и настройку современных мотоциклов MotoGP. Его особенно ценят за способность простым языком объяснять очень сложные технические темы. За свою карьеру он наблюдал, как мотоциклы менялись — от электроники до гипертрофированной аэродинамики.
Его анализ, часто прямой и идущий против течения, даёт привилегированный взгляд на эволюцию категории. Сегодня его компетенции служат техническим комментариям, что подтверждает его разговор в подкасте Fast and Curious Мики Переса и Родриго Лопеса.
Мотоциклы изменились очень сильно. С помощью аэродинамики в основном пытаются создать прижимную силу — то есть удерживать мотоцикл прижатым к асфальту. Но это также даёт и нежелательные эффекты, например турбулентность. Когда в поток воздуха добавляешь элемент, который меняет его течение, позади мотоцикла воздух уже не остаётся чистым и ламинарным. Образуется турбулентный след, который может создавать трудности тому, кто едет следом, особенно когда два мотоцикла находятся очень близко.
Это явление мы прекрасно знаем, поскольку оно десятилетиями известно в автомобильном мире, и особенно в Формуле 1, где огромные антикрылья создают турбулентность, которая порой даже мешает обгонам — настолько, что FIA часто вынуждена вмешиваться регламентом.
Мы видели аварии — или потенциально очень опасные ситуации, — когда пилот на высокой скорости подъезжал сзади к другому мотоциклу и уже не мог остановиться. Если ты ещё достаточно далеко, след от мотоцикла впереди вызывает некоторые колебания. Но если приближаешься слишком сильно, входишь в его аэродинамический вакуум и тебя почти засасывает. Это не эффект, который производители специально ищут, чтобы мешать соперникам: это неизбежное следствие того, как перемещается воздух.
Прижимная сила несёт риск внезапной потери сцепления. К этому добавляется влияние устройств, которые опускают мотоцикл.
Комбинируя аэродинамику и системы опускания, получают мотоцикл, который намного сильнее прижат к земле. Поначалу это преимущество, потому что увеличивается зацеп. В обычных условиях сцепление создаётся весом мотоцикла и пилота. Обтекатель даёт минимальную прижимную силу, но раньше главной задачей было уменьшить drag, то есть сопротивление движению. Сегодня drag отошёл на второй план. Пытаются создавать силу на покрышках, чтобы увеличить сцепление, тягу и способность менять направление, нагружая и переднюю покрышку.
Проблема возникает, когда эта прижимная сила исчезает.
Это искусственная сила, созданная воздухом и формами обтекателя. Если ты теряешь её из‑за того, что мотоцикл двигается, меняет угол наклона или попадает в след другого, прижим может пропасть внезапно. Тогда мотоцикл превращается в снаряд.
Форкада приводит несколько особенно показательных аварий.
Один из самых впечатляющих примеров — авария Пола Эспаргаро в Портимане. В момент, когда мотоцикл подпрыгнул и потерял прижимную силу, он превратился в снаряд. Похожая динамика была и в аварии Алекса Маркеса в Барселоне. Когда мотоцикл выезжает за пределы асфальта, кажется, будто он почти ускоряется, потому что внезапно теряет часть аэродинамического сопротивления.
Ещё один случай — авария в Австрии между Франко Морбиделли и Жоанном Зарко, когда мотоциклы едва не задели Валентино Росси и Маверика Виньялеса.
Зарко приблизился к Морбиделли настолько, что мотоцикл впереди в итоге засосал его. Когда чувствуешь этот эффект, инстинктивно пытаешься уйти от того, кто впереди, но это не всегда возможно. Если смотреть на аварию со стороны и не знать о таких силах, может показаться, что пилот не тормозил. На самом деле он мог попасть в аэродинамический след мотоцикла впереди и быть потянутым к нему.
Аэродинамические элементы на разных фазах поворота
Современная аэродинамика работает во всех направлениях и на каждой фазе поворота.
Производители продолжают изучать и экспериментировать. Некоторые элементы могут казаться бессмысленными, когда мотоцикл стоит вертикально, но становятся эффективными в наклоне. Когда мотоцикл наклонён, крыло, расположенное с внутренней стороны, может оказаться почти параллельным земле и создавать прижимную силу. Эта сила передаётся на покрышку, увеличивая зацеп.
Принцип действует и для задних элементов.
Когда мотоцикл наклонён, некоторые поверхности работают как настоящие крылья. При выпрямлении их эффект уменьшается, но тогда вступают в работу устройства, которые опускают заднюю часть. Опуская зад, меняют распределение веса и увеличивают нагрузку на заднюю покрышку, улучшая способность ускоряться. Но, меняя высоту мотоцикла, меняют и угол крыльев, а значит — и их аэродинамическое сопротивление. Всё просчитано до мельчайших деталей.
По мнению Форкады, именно сочетание разных систем и делает MotoGP чрезвычайно сложной.
Главная проблема остаётся в турбулентности, которую мотоцикл оставляет позади. В младших классах мы видим пилотов, которые едут в нескольких сантиметрах друг от друга. В MotoGP это стало сложнее, потому что на определённой дистанции мотоцикл впереди начинает засасывать тот, который едет следом.
Почему сегодня можно тормозить сильнее
Задняя аэродинамика также позволяет сильнее нагружать заднюю покрышку во время торможения.
Раньше при торможении почти весь вес и инерция переносились на переднюю часть. Мы часто видели, как заднее колесо поднималось. Даже когда оно оставалось на земле, на нём было очень мало нагрузки, и оно мало помогало замедлению. Сегодня, сильнее нагружая зад, можно распределять торможение между двумя колёсами. Это позволяет тормозить позже и сильнее, используя прежде всего торможение двигателем, помимо заднего тормоза.
Торможение двигателем, действительно, может быть эффективным только если покрышка остаётся в контакте с асфальтом.
Можно идеально управлять торможением двигателем, но если заднее колесо поднято, это бесполезно. Если же держать его на земле, можно использовать и заднюю часть для замедления мотоцикла. Это почти противоречит традиционной природе мотоцикла: достаточно посмотреть на размеры тормозов. Спереди два больших диска, сзади — один, намного меньше. Это потому, что обычно передним тормозят, а задним ускоряются. Теперь же и заднее колесо заметно участвует в торможении.
Но риск снова появляется, когда эти искусственные силы исчезают.
Если они пропадают из‑за положения мотоцикла или потому, что ты входишь в след соперника, поведение техники может стать непредсказуемым.
Без аэродинамики было бы больше зрелища?
Удаление всех элементов могло бы помочь обгонам, но Форкада призывает к осторожности.
Вероятно, мы увидели бы больше обгонов и, возможно, больше падений — но менее жёстких. Но это теоретическое рассуждение, и доказать его очень сложно. Вес мотоцикла и пилота — сила постоянная, значит, более предсказуемая. Конечно, центр тяжести смещается при торможении и ускорении, но делает это постепенно. Аэродинамические же силы могут исчезнуть внезапно.
Форкада сравнивает ситуацию с болиду Формулы 1 времён граунд-эффекта.
Юбки создавали разрежение под машиной, удерживая её приклеенной к трассе. Когда этот “уплотнитель” нарушался, машина могла превращаться в самолёт. Эти системы запретили именно потому, что нужно было учитывать, что произойдёт в случае отказа.
Регламент MotoGP 2027 мог быть смелее
В 2027 году аэродинамику сократят, но, по мнению Форкады, изменения будут ограниченными.
Размеры переднего обтекателя уменьшат на 50 миллиметров, и нос также отодвинут на 50 миллиметров назад относительно колеса. Положение передней части обтекателя очень важно для создаваемой турбулентности. Это не случайная мера: существует точная регламентная дистанция между передним колесом и носом мотоцикла.
Оценка техника довольно однозначна.
На мой взгляд, регламент был недостаточно смелым. По механической части и устройствам опускания проделана хорошая работа, потому что их уберут. Но по аэродинамике можно было сделать шаг решительнее и сильнее вернуться назад.
От маленьких крыльев до “спойлера” под маятником
Аэродинамическая разработка шла постепенно.
Сначала появились маленькие крылья по бокам обтекателя. MotoGP 2014 и 2015 годов имели очень простые и небольшие передние элементы. Затем появился так называемый “ложка” под маятником. Сначала его представляли как систему, которая отводит воду от задней покрышки в дождь. Но, наблюдая, как он отбрасывает воду, поняли, что он влияет и на поток воздуха и может работать и в сухих условиях.
Для изучения аэродинамики используют разные методы.
Можно сделать поток видимым с помощью окрашенных веществ или наклеить на обтекатель шерстяные нити и фотографировать их движение. В случае с “ложкой” именно вода сделала видимым то, что делал воздух. Если этот элемент поднимал воду, значит, он отклонял и воздух, создавая разрежение в нижней части. Так поняли, что он может быть эффективен и на сухом.
После нескольких регламентных обсуждений устройство приняли и включили в омологированный аэродинамический пакет.
Тем временем крылья становились всё больше и сложнее, а устройства опускания развивались. Первая система пришла из мотокросса и нужна была только на старте, чтобы избежать вилли. Затем появились задние устройства, а потом автоматические передние. Сегодня мотоцикл постоянно меняет своё положение в зависимости от участка трассы. Для мотоцикла это поведение не слишком естественное.
Почему MotoGP стали настолько физическими
Аэродинамика глубоко изменила и настройку.
К массе мотоцикла и пилота нужно добавить силу, создаваемую аэродинамикой. Поэтому нужны более жёсткие пружины — иначе это было бы как ехать с пилотом, который на двадцать килограммов тяжелее. Меняются подвески, геометрии и весь баланс мотоцикла.
Главная проблема проявляется на перекладках.
Завести мотоцикл в один поворот — не обязательно самое сложное. Настоящая сложность приходит в шиканы. Чем больше прижима создаёшь, тем труднее переносить мотоцикл с одной стороны на другую. Нужно проектировать аэродинамику так, чтобы сохранялась определённая манёвренность. Но при этом пилоту приходится прикладывать огромную силу, чтобы менять направление.
Отсюда и необходимость всё более специфической физподготовки.
Пилоты должны быть настоящими атлетами, потому что мотоцикл сам не повернёт. Его нужно буквально затаскивать в поворот с впечатляющей силой. Человек, привыкший к дорожным мотоциклам, сев на MotoGP, вероятно, уже в первом повороте даже не смог бы заставить его повернуть. На серийном мотоцикле достаточно указать траекторию — и он стремится ей следовать. На MotoGP нужно физически завести его в поворот. Мотоцикл тяжёлый даже когда стоит, а в движении нужно ещё и противостоять всем силам, которые он создаёт. Без выдающейся физподготовки невозможно показывать результаты.
Даже преимущество в несколько тысячных становится решающим
Потеря одного элемента не обязательно делает мотоцикл неуправляемым.
Мы видели, как пилоты теряли крыло и всё равно могли выиграть гонку — как было у Беццекки. Это не значит, что этот компонент бесполезен. Сегодня отрывы настолько малы, что нельзя игнорировать ничего. В Барселоне, во время Practice, между первым и десятым было 268 тысячных и всего восемь тысячных — между двумя первыми позициями.
Поэтому выигрыш, который кажется ничтожным, может решить исход.
Если теряешь одну тысячную в каждом из четырнадцати поворотов, в конце круга теряешь четырнадцать тысячных. В настолько равной MotoGP это может означать несколько позиций. Поэтому производители не могут позволить себе отбросить ни одну деталь.
Что изменится с MotoGP 850 в 2027 году
Новые мотоциклы будут иметь меньше мощности, скорости и топлива, а устройства опускания окажутся под запретом.
Не имея возможности опускать мотоцикл, будет сложнее снижать drag на разгоне. Показатели на выходе из поворота уменьшатся, и двигатель будет менее мощным. Сокращение топлива станет одним из самых важных аспектов. Ограничить доступное количество — простой и легко проверяемый способ сдерживать характеристики. Если уменьшаешь топливо, производители вынуждены по‑другому управлять мощностью.
Форкада надеется, что эти изменения сделают мотоциклы более естественными.
Думаю, они будут хуже разгоняться и будет сложнее создавать ту же тягу на выходе из поворотов. Хотелось бы, чтобы поведение мотоциклов снова стало более естественным, хотя по аэродинамике можно было вмешаться сильнее.
Стиль пилотирования тоже зависит от мотоцикла
В последние годы пилоты стали всё сильнее свешиваться внутрь поворота.
Это тоже зависит от аэродинамики. Можно сильно выходить из-за мотоцикла, потому что есть внешняя сила, которая удерживает его стабильным. Если убрать эту силу, приходится сильнее компенсировать телом и переносить свой вес на то колесо, которое хочешь нагрузить.
На мокрой трассе это особенно заметно.
При меньшей прижимной силе и меньшем зацепе нельзя принимать те же экстремальные положения, потому что мотоцикл потерял бы сцепление. Сама идея так сильно свешиваться всё же не новая. Жак Корню и Жан-Филипп Руджа были среди первых, кто использовал очень экстремальные положения и касался асфальта верхней частью тела. Пилоты делают это не из прихоти: делают потому, что мотоцикл позволяет.
Электроника: незаменима прежде всего для безопасности
Электроника — ещё один фундаментальный элемент современных MotoGP.
При нынешней мощности без электроники эти мотоциклы были бы практически неуправляемыми. Мы видели аварии из‑за поломки датчика скорости: без этих данных не может правильно работать трекшн-контроль, потому что система не способна сравнивать скорости двух колёс.
По словам Форкады, введение единой электроники также помогло сдержать расходы.
При полностью свободной электронике можно было бы разрабатывать крайне сложные и дорогие системы. Так что хорошо, что ввели ограничения.
Базовый принцип работы трекшн-контроля относительно прост.
Сравнивают скорость переднего колеса и заднего. Задняя покрышка всегда вращается немного быстрее, потому что работает с определённым процентом проскальзывания. Поэтому задают порог — например 10 или 12%. Когда разница превышает это значение, электроника снижает мощность, чтобы покрышка не продолжала буксовать.
Однако более сложные системы пытаются предсказать потерю сцепления.
Когда колесо уже начало буксовать, приходится сильно снижать мощность, а затем снова ускоряться. Эффективнее предвидеть, когда это произойдёт. Но идеальный предел меняется в зависимости от асфальта, температуры и состояния покрышки. В одних ситуациях шина может сохранять зацеп даже при проскальзывании 15 или 17%; в других — терять его уже при 6%.
Чтобы фиксировать это состояние, можно было бы использовать датчик крутящего момента на ведущей звёздочке.
Датчик позволяет понять, передаёт ли колесо ещё силу. Если крутящий момент падает, значит, покрышка начала терять сцепление. Эти данные можно записывать и анализировать, но регламент не разрешает, чтобы датчик напрямую и автоматически вмешивался в поведение мотоцикла. Инженеры должны использовать информацию, чтобы программировать электронику.
Форкада завершает, защищая ограничения, установленные регламентом.
Единая электроника хороша прежде всего тем, что снижает расходы. Если бы она была полностью свободной, следующим шагом стало бы внедрение аэродинамических датчиков, похожих на авиационные, и систем, способных постоянно менять drag и положение мотоцикла. Правильно, что есть предел. Moto3 или Moto2, возможно, могли бы ездить с более простой электроникой, но нынешняя MotoGP без этих контролей была бы прежде всего очень опасной.