Как построить машину. Автобиография величайшего конструктора «Формулы-1»

После пары писем Иэн пригласил меня к себе в мастерскую, где полдня рассматривал мои работы и дал мне несколько советов – о разработке и проектировании машин и о карьере в целом.

Во-вторых, я работал часами. Предполагается, что после 500 часов практики любой человек может стать экспертом в чем угодно, будь то теннис, скрипка, кулинария или что угодно еще. В идеале – в возрасте от восьми лет, когда человек наиболее восприимчив и способен учиться быстрее.

Сам того не осознавая, я именно так и делал. Я просто практиковался. Моим подарком на восьмой день рождения и Рождество (пугающая комбинация, знакомая всем, у кого день рождения выпадает на Новый год) был педальный карт, и, конечно же, я доработал его, установив обтекатели, чтобы он был похож на машину Формулы-1. Потом у меня появился велосипед Carlton с десятью скоростями – я облегчил его, просверлив в нем отверстия и заменив стальную стойку сиденья на алюминиевую собственного дизайна. Я очень гордился этим – пока она не сломалась.

Пусть мой «особенный» проект не увенчался успехом, это тоже была ценная практика. Хотя бы из-за того, что это время я проводил в мастерской. Старая специальность соперничала с новой жизнью в колледже, подругами, а с 17 лет – с мотоциклами.

На первом курсе колледжа я ездил на велосипеде почти пять километров до автовокзала в Стратфорде, там садился на автобус до Лимингтона. Многие из ребят на курсе (всего около 15, девушек не было) ездили на мопедах Yamaha FS1E или Puch, в то время как у одного из парней – Энди, он был немного постарше, – был Norton Commando, и это делало его неимоверно крутым. Между уроками главной темой были мотоциклы, и меня мгновенно затянуло. К счастью для меня, оказалось, что мой папа также очень любил мотоциклы и ездил на них во время службы в армии. Отца распирало от энтузиазма, и он предложил купить мне совершенно новый мотоцикл на Рождество/день рождения (это комбо иногда может быть полезным). Я был абсолютно счастлив и даже ошеломлен, несмотря на опыт с картом. Сначала я мечтал о Ducati 250, но затем нашел в журнале Bike дорожный тест относительно нового Moto Morini 350 Sport. Мой папа согласился, и, таким образом, ровно в 17 лет я стал его гордым обладателем. Но была небольшая проблема: с ученическими правами можно было ездить максимум на 250-кубовых мотоциклах. Так что мне пришлось купить за 25 фунтов стерлингов «усталый» BSA C15 1958 года выпуска, чтобы научиться ездить и сдать экзамены. Папа же любезно согласился заняться Morini – «просто проверить», и намотал на нем сотню-другую километров.

В 1976 году лето было замечательным, долгим и жарким, идеально подходящим для моей новообретенной любви к мотоциклам. Хотя многих моих товарищей застигла врасплох расплавленная на дорогах смола. Я стал членом местного байк-клуба Shakespeare’s Bikers, который собирался на Кросс-Киз каждую среду в семь вечера, иногда выезжали куда-нибудь на целые выходные. Внезапно у меня появилось новое увлечение, друзья из всех слоев общества (из колледжа и байк-клуба), и благодаря всему этому – доступ к той части социальной жизни, где обитали девушки. Добавьте к этому влияние панка, который пришел на смену сопливым песенкам Донни Осмонда. И благодаря музыке анархистов на домашних вечеринках я мог позволить себе исполнить единственный танец, в котором я хорош, – в слэме.

Я любил свой мотоцикл. У нас, байкеров, было настоящее товарищество, общее чувство свободы, которое автомобиль не способен дать. Был даже короткий период, когда я думал, что должен собирать мотоциклы, но в глубине души я знал, что это лишь мимолетный роман. Я должен был оставаться верен своей – столь же маловероятной – цели: стать дизайнером гоночных автомобилей.

Моя бабушка по материнской линии, Кэт, жила на джине и «Мартини» – эту привычку унаследовала моя мать. Я очень любил ее и был подавлен, когда гангрена поразила ее ногу. После этого она словно потеряла волю к жизни и всего через несколько месяцев скончалась в доме престарелых. Это произошло летом 1977-го.

Нет, сказали родители, ты не можешь потратить бабушкино наследство на новый мотоцикл. Ты должен подумать о своем будущем. И вообще, чем тебя Moto Morini не устраивает?

Но с бабушкой я был близок и настоял, что она бы этого хотела. Манипулятивно, знаю. Но кто из нас ни разу в жизни не прибегал к эмоциональному шантажу? Это сработало, и я получил то, что «мы» оба хотели: Ducati 900SS (регистрационный номер CNP 617S), который для 18-летнего парня был весьма непростым байком.

Автомобили я предпочитал британские, в основном Lotus, но когда речь о мотоциклах, я грезил Италией. В средней школе нам довелось побывать на фабриках Triumph и Norton, и больше всего нас тогда поразило их высокомерие и уверенность в том, что они по-прежнему лучшие в мире. Они просто продолжали штамповать старые Commando и Trident, игнорируя тот факт, что итальянцы уже делали более привлекательные и качественные мотоциклы, в то время как японцы давали столь же высокое качество, но гораздо дешевле.

Фабрика Triumph, например, вся была грязной и была похожа на заброшенную реликвию ушедшего века. Больше всего мне запала в память комната, в которой наносили фирменный логотип Triumph на бензобак. В углу комнаты стояла банка с золотой краской. На столе в центре лежал бензобак, и где-то между ними ходил рабочий – старик в сером комбинезоне. По пути к банке кисточка в его руке дрожала. Он окунул ее и медленно пошел к бензобаку, разбрызгивая краску на пол.

Мы были уверены, что станем свидетелями акта вандализма, но в самый последний момент рука выровнялась, и рабочий мягким движением нанес на бак идеальную золотую полосу.

Затем парень помоложе убрал банку и поставил на ее месте новую – и весь процесс повторился. Это было невероятно неэффективно. Страшно подумать, что обо всем этом сказали бы инженеры Suzuki или Kawasaki со своими белоснежными одеяниями. Но это было завораживающе красиво. Вне всяких сомнений, где-то здесь есть метафора.

Как и многие представители своего поколения, мама с папой были категорически против японских продуктов. «Японская хрень», – как называл их отец. Поэтому было неизбежно, что в конце концов я полюблю итальянские мотоциклы. Беда в том, что я полюбил их (а также девушек, музыку и выпивку) слишком сильно и на первом курсе чуть не провалил экзамены. Иэн Рид тогда сказал мне, что для того, чтобы попасть в автоспорт, мне нужна ученая степень, а у меня был лишь диплом о среднем образовании. Тогда я впервые в жизни по-настоящему задумался об образовании и стал искать университет.

Из всех своих проваленных экзаменов я вынес одну вещь: рассеянность – главный враг производительности. Я думал, что изучал предметы, но на самом деле, читая лекции, слушал музыку. Слова песен ELO я выучил, а учебные материалы – нет.

В конце концов я выбрал Саутгемптон. Из журнала Autosport я знал, что Brabham и March, команды Формулы-1, работали с машинами в аэродинамической трубе в Саутгемптоне, и решил, что у меня будет больше шансов попасть к ним, если я выучусь здесь.

Сам учебный курс назывался «Аэронавтика и Космонавтика», но никакого интереса к воздушным судам у меня не было – и нет до сих пор. Я мог бы пойти на механическую инженерию, и если бы хотел оказаться в автомобильной промышленности и работать на конвейере, то так и поступил бы.

Но я не хотел карьеры в автомобильной промышленности. Мне нужна была карьера в гонках. Я думал, что курс аэронавтики научит меня аэродинамике и дизайну легких конструкций, поможет разобраться в материалах и объяснит теории управления. Я решил, что пусть летательные аппараты – это немного другое, но ради аэродинамической трубы я пойду учиться в Саутгемптон.

Я много работал, чтобы туда попасть, и мне это удалось. Но проблема заключалась в том, что, хотя я и получил высший в стране балл по математике в средней школе, курс математики в Саутгемптоне был рассчитан на тех, кто окончил продвинутый курс. В Саутгемптоне лекторы предполагали, что у студентов уже есть солидное образование.

Инженерия, а тем более аэрокосмическая инженерия, сосредоточена на математике. У меня были чудовищные пробелы, но я изо всех сил старался не отставать от преподавателей, которые полагали, что мы все знаем то, что они считают азами.

Я учился по выходным. Никакой социальной жизни, никакой возни с «особенными» проектами, никаких покатушек на мотоцикле, только математика и я пытаюсь с ней справиться. Но как бы я ни старался, я всегда был на два шага позади других. При этом мои одногруппники не занимались вообще ничем и только ходили на вечеринки – не лучшая обстановка для усиленного курса, который мне требовался. К Рождеству я всерьез задумался о том, чтобы все бросить.

Дойдя до полного отчаяния, я сделал две вещи: во-первых, я встретился с Иэном Ридом, который к тому моменту оказался в March – компании, которая делала машины для Формулы-1 и Формулы-2. Неплохой бизнес по тем временам.

«Послушай, – сказал Иэн. – Если ты хочешь и дальше рисовать свои чертежи, то давай, брось все, но большего ты не добьешься. А если хочешь стать настоящим дизайнером, тебе нужна степень. Мой совет: не опускай руки и продолжай работать».

Затем мой наставник, уже покойный Кен Берджин, который всегда меня очень поддерживал, заметил мои проблемы и помог мне на дополнительных уроках. Кроме того, он привил мне понимание, что никогда нельзя сдаваться. Это стало мантрой. Кен и Иэн оба говорили: «Не опускай руки, Эдриан, продолжай работать».

Так я и сделал. Хотя я так и не поладил с математикой – она по сей день остается моей ахиллесовой пятой. Я решил проблему зубрежкой. Я никогда не понимал математику, но мог сделать вид, что понимаю. Это не помешало мне в долгосрочной перспективе и, по-моему, лишь добавило решимости: когда что-то дается трудно, нужно собраться и найти способ преодолеть это. Кроме того, это помогло научиться по-настоящему фокусироваться на учебе, что, безусловно, помогло мне в карьере, но, скажу честно, не в личной жизни. А, например, в гоночные уикенды у меня возникает туннельное зрение: я не вижу ничего слева или справа, только то, что находится прямо передо мной.

Второй год в Саутгемптоне получился чуть более интересным, программа обращала больше внимания на практические занятия, а это была моя сильная сторона. Лекции больше не строились на теории, мы стали изучать прикладную технику и готовиться к сдаче дипломного проекта – моя любимая часть всего курса.

Судьба, удача и шанс также сыграли свою роль. Я начал учиться в Саутгемптоне в 1977 году и окончил его в 1980-м. Эти три года оказались временем больших перемен в Формуле-1.

И здесь начинается самое интересное.

Глава 6

Чтобы разогнать гоночный автомобиль и достичь максимальной скорости, вам потребуются три вещи: побольше мощности, поменьше веса и поменьше сопротивления воздуха. И если это прозвучит просто, то именно так оно и есть – если, конечно, не принимать в расчет механику прохождения поворота.

Поворот – это то место, где в дело вступает прижимная сила. Прижимной силой мы называем давление, которое прижимает машину к земле. Попытка сгенерировать эту прижимную силу – главная цель работы над аэродинамикой автомобиля. За счет нее можно добиться большего сцепления без увеличения массы. Другими словами: больше сцепления, но не в ущерб динамике.

Рис. 2. Как работает крыло и как оно создает воздушные потоки на своих концах

В целом перед конструктором гоночного шасси стоят следующие задачи:

1. Добиться равномерного и стабильного сцепления шин с асфальтом и на торможении, и в поворотах, и на разгоне.

2. Максимально снизить массу автомобиля.

3. Уменьшить лобовое сопротивление воздуха.

4. Сгенерировать максимум прижимной силы с учетом характера трассы.

Рис. 3. Создание торцевых пластин автомобиля на огромном крыле

В 1977 году в гонках прижимная сила была еще слабо изучена. В 40-х и 50-х о ней вообще не знали, и только в 60-х аэродинамика начала играть хоть какую-то роль, когда команды стали крепить спойлеры на спортивные автомобили. В Ле-Мане игры с прижимной силой привели к тому, что пилоты жаловались, что даже на прямых машина вела себя нестабильно. И лишь в 1967-м, с появлением на Chaparral огромного заднего антикрыла от Джима Холла, автомобили стали генерировать существенную прижимную силу. Инженеры тогда буквально искали вдохновение в небе – в конструкции самолетов.

Самолет взлетает за счет того, что контуры его крыла разрезают воздушный поток надвое, а образовавшиеся два потока движутся с разными скоростями. Давление на крыло низкое, в то время как под крылом образовывается область высокого давления. Крыло движется туда, где давление ниже – вверх, – и в итоге самолет взлетает. Мы называем это «положительным подъемом».

Крыло на гоночном автомобиле работает так же, но в обратную сторону: «негативный подъем» – или «прижимная сила» – прижимает автомобиль к земле и обеспечивает шинам больше сцепления.

Это довольно простое решение, и в 70-х антикрылья появились у всех. Команды постоянно стремились добиться еще большей прижимной силы, но вплоть до 1977 года особенного прогресса в этой области не было.

Чтобы объяснить, что произошло в 1977-м, мне понадобится немного рассказать об аэродинамике. Разница в давлении на плоскостях крыла создает искажение потока воздуха – циркуляцию. В случае с гоночным автомобилем это означает, что воздух позади машины поднимается вверх, создавая своего рода хвост. Этот эффект можно четко увидеть, когда машины Формулы-1 едут по влажной трассе. Однако бывает, что воздух со стороны более высокого давления огибает крыло, повышая давление с противоположной стороны и, следовательно, снижая эффективность крыла. Такого рода утечки в сочетании с движением машины создают спиральную, похожую на торнадо структуру, известную как концевой вихрь. Эти структуры можно увидеть, когда болиды едут в туманный день или когда самолеты приземляются в похожих погодных условиях.

Самолеты (и птицы) решают эту потерю за счет большого размаха крыла. Примером могут послужить планеры, у которых очень длинные и тонкие крылья. Однако в 1968 году, после ряда аварий в Формуле-1, произошедших по причине длинных антикрыльев, появились новые правила, которые ограничивали их размер. Команды ответили установкой торцевых пластин на концы урезанных крыльев. Это позволило добиться более эффективного отвода утекающего воздуха, однако общая эффективность все равно стала ниже. И с 1968 по 1977 год это была самая современная технология в Формуле-1.

Но природа, как это часто бывает, уже придумала решение проблемы. Если вы обращали внимание – даже довольно тяжелые птицы вроде лебедей способны парить прямо над водой, едва касаясь ее кончиками крыльев. Для этого они пользуются двумя мощными эффектами:

1. Когда крыло касается поверхности воды, пространство для утечки воздуха оказывается перекрыто, область низкого давления над крылом не разрушается, за счет чего крыло становится намного более эффективным.

2. Загрязнение воздуха за крылом (циркуляция) противодействует поверхности воды, создавая под рабочей плоскостью еще большее давление – феномен, известный как «граунд-эффект».

Представьте это вверх ногами и получите генерирующее прижимную силу антикрыло, нижняя кромка которого замыкается в землю, – и вы получите превосходное решение. Именно так поступили в Lotus в 1977 году. Большую часть днища своей машины они превратили в огромное крыло, замыкающееся с асфальтом кончиками «скользящей юбки».

Это была инновация, которую сегодня мы назвали бы «революционной технологией», она изменила правила игры и подтолкнула аэродинамику на передовую дизайна гоночных машин.

Когда все это происходило – в конце 1970-х, – я изучал аэродинамику в университете и надеялся однажды построить карьеру в Формуле-1 – спорте, который так внезапно раскрыл значение аэродинамики.

Стоит помнить, что в то время гоночные команды были очень маленькими – штат составлял 30 человек против восьми сотен, работающих сегодня в Red Bull. Конструкторы были в основном из числа инженеров-механиков, мало кто из них изучал аэронавтику. Но они решили сами разобраться, и аэродинамика развивалась случайным образом.

Это не критика. Отнюдь. Если бы я мог выбирать, в какой эпохе я хочу быть инженером, то выбрал бы эту. Потому что если вы взглянете на стартовую решетку начала 70-х, вы увидите, что все машины совершенно разные. Технический регламент тогда был маленьким, и у команд была огромная свобода, но относительно мало понимания того, как работает машина. И в первую очередь это связано с тем, что у них не было технологий, доступных нам сегодня. Они могли лишь мечтать о возможностях аэродинамических труб или современных симуляторов. А для нас это уже рутина.

Они были первопроходцами. Они пробовали новую геометрию подвески, которая бы не позволяла машине клевать носом на торможениях или задирать его на разгонах. Эта адаптируемая подвеска получилась мягкой и гибкой как шоколад. Кто-то придумывал великие идеи в душе, кто-то подолгу стоял перед чертежной доской, вглядываясь в космос. И все они получили всеобщее признание. Хотя большая часть этих идей почти сразу исчезала. Необычные были времена.

Из всех первопроходцев выделялся Колин Чепмен, основатель и босс Lotus. Он ближе всех к образу моего конструктора-героя.

Чепмен был одним из немногих, кто прежде изучал авиацию, и это ему очень помогло. Но у него была склонность начинать все заново, а не развивать имеющиеся успехи. Так, выиграв чемпионат с мотором Cosworth DFV в 1968-м – это был первый случай, когда машина с этим двигателем выигрывала титул, на следующий год Колин решил вложиться в идею полного привода. Дурацкая идея – автомобили оказались слишком тяжелыми, чтобы ехать быстро.

Рис. 4. Монокок со всеми его компонентами

В результате другой тупиковой ветви развития – проекта машины с газотурбинным двигателем – в 1970 году Lotus выступал в Формуле-1 на той же модели, которая гонялась еще в 1968-м. В середине 1970 года появился Lotus 72 – это была настоящая жемчужина, благодаря ей команда держалась на высоте вплоть до 1972-го. А затем наступила еще новая серия провалов. Только с Lotus 78, автомобилем с граунд-эффектом, они снова стали конкурентоспособными. И хотя эта машина так и не выиграла чемпионат, в следующем, 1978 году Lotus 79 равных не было.

Однако потом Lotus снова пошел не тем путем. Гордон Марри из Brabham придумал заменить рычажную подвеску тянущей, а Джон Барнард в McLaren ответил толкающей подвеской. Обе системы помогали автомобилям перерабатывать огромные нагрузки, создаваемые прижимной силой. Ответ Lotus представлял собой шасси с отдельной аэродинамической оболочкой, которая была соединена непосредственно с колесами и, минуя подвеску, передавала нагрузку прямо на колеса. Это так и не сработало и вскоре было запрещено.

Лично я с удовольствием познакомился бы с Чепменом. Он был удивительным человеком, настоящим новатором. Именно он поддерживал идею о том, что высокая мощность не так важна, как хорошая управляемость. У него был талант применять в Формуле-1 решения из других областей. Так, например, он известен тем, что первым сконструировал монокок. Теперь, вместо постройки шасси из стальных труб, вы могли сделать его из листов алюминия. Для Формулы-1 это была революция, но впервые эта идея была представлена в гонках на Jaguar D-Type в 1954 году. То же самое произошло и с идеей крепить двигатель прямо к шасси.

К сожалению, машина с граунд-эффектом оказалась последним успехом Чепмена. Вскоре после ее создания он связался с Джономом ДеЛореаном, проектировал его DeLorean, машину из фильма «Назад в будущее», а за этим последовали обвинения в сомнительных сделках, судебные разбирательства и смерть от сердечного приступа в 1982-м. Чепмену было всего 54 года.

Марио Андретти, пилот, выступавший на том самом Lotus с граунд-эффектом в год чемпионства, всегда утверждал, что Чепмен инсценировал свою смерть и сбежал от властей в Бразилию. Такое предположение было бы абсурдным, но не в случае с Чепменом.

Рис. 5. Технический чертеж из моего университетского проекта, иллюстрирующий 2D-разделы нижней формы крыла (venturi)

Тем временем в Саутгемптоне я заметил, что, хотя все команды Формулы-1 внедрили граунд-эффект (завершив эпоху сумасшедших идей и начало периода, в который дизайн болидов сойдется в одну общую форму), спорткары от них отставали.