Колеса

Тайна "черных ящиков"

  Как сказал мой первый в жизни тренер по картингу, "автоспорт – это не шахматы, тут думать надо". Думать проще и интереснее, если есть информация к размышлению.
Ее пилотам и инженерам поставляют бортовые системы сбора информации, более известные под коротким названием "телеметрия".

  Предыстория
Автоматические системы сбора информации появились так давно, что уже и не вспомнишь. Лет им столько же, сколько и автоматическим научным зондам, записывавшим на бумажную ленту данные о состоянии атмосферы и морских глубин, то есть не меньше пятидесяти. К гонкам они имели весьма опосредованное отношение (сложно представить себе Хуана-Мануэля Фанхио, везущего на борту своего Мерседеса "Формулы-1" большую и тяжелую "пишущую машинку", не правда ли?). Но, по мере совершенствования и гоночных автомобилей, и "пишущих машинок", появилась возможность (и даже необходимость) получать точную информацию о поведении отдельных узлов и агрегатов несущегося по трассе болида и даже самого гонщика – чтобы без толку вину на инженеров и конструкторов не сваливал.
Первые системы сбора информации на гоночных автомобилях появились в 1987 году. Тогда молодая фирма Тони Парнелла (того самого, что сейчас руководит командой Red Bull Racing "Формулы-1") Pi Research в сотрудничестве с Lola Cars и Newman-Haas Racing выпустила полностью электронную приборную панель с возможностью записи всех показаний приборов – Pi Black Box. Что интересно, появилась эта система не в славящейся своей технологической "навороченностью" "Формуле-1", а в более скромном чемпионате IndyCar. С этого момента инженеры перестали безоговорочно доверять мнению гонщика: начался поиск ответа на извечный вопрос "кто виноват". Спор продолжается по сей день и по сей день служит поиску истины, под которой в гоночном мире понимается улучшение результатов и призовое шампанское.
Дальнейшим вполне логичным шагом было подключение к системе сбора данных радиотракта – теперь инженеры могли наблюдать за пилотом (информация о работе сердечной мышцы бывает совсем не лишней) и машиной из боксов в реальном времени. В арсенале механиков, помимо табличек с цифрами, обозначающими позицию пилота и гандикап, появились таблички довольно странные, такие как, например MIX 5, DIFF 1 и даже EASY. Первые две указывают на необходимость перейти на ту или иную программу управления впрыском и дифференциалом, последняя советует не "гнать на все деньги", потому что машина попросту может не доехать.
Правда, странные таблички продержались недолго. Команды очень быстро научились управлять системами машины непосредственно из боксов. В те годы (1991-1993) машины ездили буквально сами, не обременяя пилотов лишней умственной нагрузкой. Это, правда, не помешало Алену Просту остаться Простом, Айртону Сенне остаться Сенной, а всем остальным – остаться на обочине чемпионской гонки.
Участники Чемпионата мира "Ф1" еще не успели толком забыть про те самые странные таблички, как их уже пришлось достать из дальнего угла моторхоума и вернуть к активной жизни. Телеметрию сделали односторонней (только из машины в боксы), и даже в прошлом сезоне не раз можно было увидеть на пит-уолле таинственные письмена и аббревиатуры. Технический прогресс принимает подчас довольно странные формы.

  А что у нас?
Телеметрия в российском кольцевом спорте долгое время не применялась ввиду отсутствия последнего. То есть он вроде как был, но с такими условными бюджетами, что многим на резину едва хватало – тут было не до продвинутой электроники.
Первыми систему сбора данных поставили на свои машины инженеры "Лукойл рейсинг тим". Да, кстати, это предложение – последнее, в котором я напишу словосочетание "бортовая система сбора данных". В дальнейшем будем называть этот плод технического прогресса просто – "телеметрия". Это короче, да и сами "гоночные люди" говорят именно так. Хотя никакими радиоволнами в российских гонках никто не пользуется – все данные "сливаются" из машин в боксах по вполне осязаемому кабелю.
В настоящее время телеметрию применяют в самых дорогих российских классах – кузовном "Туринге" и "Формуле-1600". Хотя, конечно, она была бы полезна и в "Формуле-Русь", например – для обучения молодежи.

  Как это работает
"Черный ящик" опрашивает датчики, установленные в разных системах на борту автомобиля. Большинство этих датчиков (оборотов, положения дроссельной заслонки, угла поворота руля) можно применять и на серийных автомобилях. Просто информация с них доступна разве что сервисменам – лишние размышления простому водителю ни к чему. А вот спортсменам и гоночным инженерам – очень даже " к чему". Для них система производит тысячи измерений в секунду, записывает в память, а затем отдает по первому требованию компьютера со специальным программным обеспечением.
Полученная информация делится между участниками процесса. Мотористы смотрят на параметры работы двигателя (карты впрыска, предельные значения оборотов, температуру и давление эксплуатационных жидкостей и прочее), электрики изучают поведение своих "подведомственных" систем, а инженеры по трансмиссии занимаются подбором передаточных чисел (или проверяют правильность уже подобранных). Ну а самая интересная (да простят меня вышеперечисленные спецы) часть предназначена пилотам и гоночным инженерам. Об этом расскажем подробнее.

  Поиски истины
Итак, болид возвращается в боксы. Пока пилот приходит в себя, пьет водичку и наслаждается чувством от отлично проделанной работы, инженеры "сливают" и изучают телеметрию. Если все узлы и агрегаты работали как положено, можно приступать к изучению параметров, имеющих непосредственное отношение к пилотированию. Их немного. Это положение дросселя, обороты коленвала, истинная скорость машины (снимается не с выходного вала КПП, как на дорожных машинах, а специальным датчиком, расположенным у колеса) и, конечно же, угол поворота руля.
Тут есть несколько нюансов. Во-первых, скорость снимается только по одному колесу, что дает не совсем адекватную картину происходящего: стоит колесу заблокироваться, как показания теряют смысл. "Благодарить" за это надо регламент существовавшей некогда в России "Формулы-3": там ставить датчики на два колеса было запрещено регламентом (на основе таких данных слишком легко построить traction-control). Во-вторых, иногда неплохо бы знать, что гонщик делает с педалью тормоза. Но такого датчика тоже нет. Остается лишь верить, что тормоз нажимали в момент сброса газа. В общем, все так и делают. И в-третьих, конструкция коробки передач, установленной на 393-х Далларах, не позволяет отображать на графике номер передачи. Тут выручает опыт и "показания" гонщиков.
Но еще до "снятия показаний" с гонщиков, как уже было сказано, снимаются показания датчиков. Дальше только что "привезенный" круг сравнивается или с неким эталонным, или с кругом товарища по команде, который в таких же условиях на такой же машине проехал быстрее. На наших иллюстрациях приведен пример как раз такого сравнения. Красный цвет – графики Алексея Павловского, черный – Алексея Дудукало.
Верхний график – сравнительный. Если красная линия идет по нулю – пилоты идут одинаково, если пошла вверх – выигрывает "красный", вниз – "черный".
И еще пара ремарок. Круги на иллюстрациях не идеальные, но очень характерные с точки зрения манеры пилотирования. Скорость дана в процентах от некоего максимума. Точная информация была бы слишком полезна соперникам.
Ликбез окончен.