Дрэг-рэйсинг: чисто инженерия - «Автоновости»
Могли ли парни, почти век назад гонявшие на машинах еще по провинциальным американским дорожкам, знать, что в будущие десятилетия эта их уличная забава трансформируется в настоящую субкультуру у себя дома, а потом расползется по странам и континентам, превратившись в одну из самых популярных автоспортивных дисциплин? Да, несмотря на то что в это же самое время (20-30-е годы прошлого века) британская молодежь также увлекалась скоростью, считается, что основателями дрэг-рэйсинга были именно американцы. А как дела с дрэгом обстоят сейчас, особенно в России?
Гонка вооружений
Все-таки по поводу возникновения дрэг-рэйсинга можно поспорить. Доподлинно неизвестно, сразу ли по обе стороны океана пришли к парным заездам и измеряли ли время прохождения дистанции. Одно точно — длину последней выбрали раз и навсегда и, похоже, не сговариваясь. Четверть мили (402 метра по-американски и 440 ярдов в английской интерпретации) оказались тем расстоянием, на котором зритель мог наблюдать весь заезд. Правда, в США проводились соревнования и на 1/8, и 1/2 мили, и даже на полные 1609 м.
Вот с терминологией вроде бы все ясно. Острые на язык янки придумали и название соревнованию — drag, что означает «тащить, тянуть». И обозначили сам класс, если так можно выразиться, выступающих автомобилей — hot rod (дословно «горячий шатун»). А Вторая Мировая война как бы подытожила первый этап развития этого спорта. Во всяком случае, в пару послевоенных десятилетий проводить аналогии между европейским и американским дрэг-рэйсингом не стоит. Даже отделенная от материка Ла-Маншем Англия лежала в руинах (пусть и экономических), не говоря уже о континентальной Европе. И хотя в 60-х годах дрэг вернулся в Старый свет, чему косвенно поспособствовали опять же американцы (например, количеством аэродромов подскока в туманном Альбионе, на которых было удобно проводить гонки; да и всей субкультурой, пришедшей в Европу), сами они за это время ушли далеко вперед.
Это, конечно, современные хот-роды, однако представляется, что так они выглядели и в 20-30-е годы, и после войны. Недорогих подержанных автомобилей, в частности, Ford моделей T и A, была масса
Помогло развитие промышленности и финансовой сферы. Вспомним, что уже во второй половине 40-х и начале 50-х из-за жесткой конкуренции текущим моделям стайлинг обновляли раз в год-два. А все то, что было создано до войны, при бурном развитии рынка стоило сущие центы, скупалось молодежью и превращалось в хот-роды. Обрезанные стойки крыши (никакого функционала, всего лишь мода), задняя «резина» «пожирнее», форсированный мотор — кто поумнее еще устанавливал каркас. Но в целом класс Stock, появившийся в 1948-49 годах, когда было проведено первое официальное соревнование, мало отличался от серийных моделей. Зато машины второго класса — Top Eliminator — строились по принципу кто во что горазд. То было время экспериментов. И если над несущей конструкцией они почти не ставились (обычная рама, в 50-60-х годах ставшая пространственной), то силовая установка давала куда большее поле для деятельности. Чего только ни устанавливали. Один V8? Несерьезно! Можно воткнуть два — один за другим либо рядом. Или четыре! В качестве альтернативы автомобильным моторам использовались даже авиационные, например, Allison V12 — благо доступ к «поршневым военным технологиям» для гражданских был в США открыт. Единственное, что объединяло все болиды, — мотор, за редким исключением располагавшийся всегда спереди.
Одна из легенд дрэг-рэйсинга начала 60-х — Showboat Томми Иво с четырьмя «восьмерками». Пара V8 приводила задние колеса, вторая — передние. Суммарная мощность составляла 2000 л.с. Позже болид получил обтекатель
Тогда же, на стыке десятилетий, появилось сразу две организации — Хронометрическая ассоциация Южной Калифорнии (SCTA) и Национальная ассоциация хот-родов (National Hot Rod Association, NHRA). Открылся и тематический журнал — под названием Hot Rod. Причем во всех трех случаях у истоков основания стоял один человек — Уолли Паркс, бывший испытатель танков в GM. Да, популяризация спорта часто зиждется на энтузиазме отдельных людей. Правда, появление ассоциаций (в первую очередь, NHRA) обусловило введение техтребований. Это было и хорошо, и не очень. Например, в 1957 году было запрещено использование нитрометана — дорогого, взрывоопасного, но эффективного топлива, кстати, тоже отчасти пришедшего из авиации. Скорости снизились, время увеличилось, поэтому привыкшие к его помощи гонщики стали искать «обходные пути», что привело к рождению вышеописанных оригинальных конструкций.
Создатели Green Monster (слева) и Big Al IV (справа) в качестве движителей использовали авиационный V12 производства Allison, который устанавливался на такие легенды истребительной авиации, как P-38 Lightning и P-51 Mustang. Он имел объем в 28 л и развивал в различных модификациях от 1050 до 1450 л.с. У Green Monster был один такой гигант, а «Большой Эл» имел их четыре (первая пара приводила передние колеса). 112 литров рабочего объема!
В начале 60-х произошло несколько событий, обозначивших новый виток развития дрэг-рэйсинга. NHRA вернула в гонки нитрометан. Помимо этой организации появились еще с десяток других. Кроме того, был представлен класс Factory Experimental, а Top Eliminator стал называться Top Fuel. Знаковым стало и то обстоятельство, что в «кузова» (то есть, в FX) пришли автопроизводители. Спорт, еще недавно бывший нелегальным, привлек внимание всей большой тройки — GM, Chrysler, Ford. Наконец, появился стартовый светофор и, самое главное, электронная отсечка.
Возвращение в спорт нитрометана не исключило бензин. Напротив, ассоциации поддерживали болиды, выступавшие на традиционном топливе. Среди них была машина команды Greer Black Prudhomme. Двигатель — «всего лишь» одна «восьмерка», но в приводе колес использовалось сцепление, которое своей пробуксовкой обеспечивало хорошее сцепление колес с поверхностью. 402 м драгстер проходил за 7,77 секунды... Обратите внимание на то, где ради правильной развесовки располагается кокпит пилота
До 1971 года практически все драгстеры имели расположение двигателя перед отсеком водителя. Эта тенденция изменилась благодаря Дону Гарлитцу, представившему свою «Болотную крысу» (Swamp Rat) в 14-й генерации с двигателем сзади (слева). Места для агрегатов-монстров там уже не было, но и V8 справлялся с задачей — болид «выезжал» из шести секунд. Еще одно принципиальное отличие — сверхдлинная, в шесть метров колесная база. Последующие годы «Крыса» эволюционировала — на фото слева ее 19-е поколение образца 1973-го. А всего генераций было 34. Выйдя на пенсию, Дон Гарлитц создал два музея — дрэг-рэйсинга и классических автомобилей
Вообще для того, чтобы разобраться во всех тонкостях американской дрэговой классификации, нужно, судя по всему, самому пройти путь от Stock’а до Top Fuel. То есть от, по сути, стандартных автомобилей до тех самых тележек с передними «велосипедными» колесами, которые олицетворяют собой заокеанский дрэг-рэйсинг. Полтора десятка классов — не шутка. Ладно, Funny Car, вышедший из Factory Experimental, с ним все ясно. Или класс Hot Rod, чьи представители при различной технической начинке (современной, с электроникой либо классической) имеют кузова моделей 50-60-х годов. Но разобраться в отличиях многих других классов довольно сложно. Тем более что в каждом есть свои подкатегории, число которых может переваливать за 100 — разный объем и типы двигателей, различные кузова, техдопуски на те или иные доработки.
Появление класса Funny Car в 1974 году было, судя по всему, связано с желанием автопроизводителей участвовать в набирающем популярность дрэг-рэйсинге. С помощью пластиковых кузовов (которые целиком откидывались вверх), имитируя внешность новых моделей, компании могли заниматься рекламой. Это продолжается и сейчас. Участников национального чемпионата поддерживает и Большая тройка, и Toyota. К тому же кузов предоставляет еще и рекламные площади. Технически Funny Car максимально приближены к представителям Top Fuel. Их «восьмерки», установленные спереди, питаются нитрометаном, но имеют по два клапана на цилиндр и обязательный нагнетатель. Вся силовая начинка мотора пересмотрена вплоть до изготовления оригинального коленвала. Коробка передач отсутствует — момент передается через многодисковое сцепление с пневматическим приводом. Максимальная отдача — 8000 л.с. и 9500 Нм
Давление наддува моторов элиты дрэг-рэйсинга — класса Top Fuel — может достигать 5 бар, при этом степень сжатия всего 6,5:1 против 7:1 у Funny Car. В двигателе, чей блок и головка, кстати, изготовляется с нуля, активно используются различные сплавы — например, медно-бериллиевые седла клапанов. Рубашки охлаждения, которая значительно снижает жесткость, нет ни в блоке, ни в головке. Роль антифриза играет поступающий в камеры сгорания воздух и топливо, в котором обычно 90% нитрометана и 10% метанола. Моторы способны развивать до 10 000 л.с. Разгон до «сотни» — 0,8 секунды, скорость на финише — более 530 км/ч, время прохождения четверти мили менее 4 секунд. Прижимную силу создает не только огромное антикрыло, но и выхлопные газы при полностью открытых дросселях, а колесная база не может превышать 300 дюймов. Нужно сказать, что ради уменьшения скорости после крупной аварии в 2008 году и смерти пилота дистанцию в Top Fuel сократили до 300 м
Догоняющие
В Европе, а точнее в Англии, откуда все началось, дрэг-рэйсинг развивался не так интенсивно — сказывалась война. Первое сообщество любителей хот-родов появилось только в 1959-м, а как спорт с федерацией, более-менее профессиональными трассами, фестивалями и чемпионатом дрэг-рэйсинг оформился только к началу–середине 60-х годов. В 70-х к британцам присоединились гонщики из других стран Старого Света. Значительно, как и прежде, помог обмен опытом с заокеанскими коллегами или, вернее, его заимствование. Впрочем, до сих пор в Европе эти гонки по популярности не сравнились с Америкой — здесь в чести кольцо, ралли. В Штатах же 24-этапный национальный чемпионат, около 150 трасс, порядка 100 тысяч членов только в National Hot Rod Association и более 5 тысяч ежегодных тематических моторшоу.
Austin Healey, построенный в 1963 году, чей двигатель, работавший на метаноле, развивал 700 л.с. стал одной из значимых вех развития английского дрэг-рэйсинга. Вот только непонятно, кем он был создан. Одни источники утверждают, что этим занимался сам производитель, другие — что машина стала плодом творчества частных энтузиастов
В СССР дрэг-рэйсинга как такового не существовало. Можно вспомнить разве что рекордные автомобили: «Харьков», «Харьков-Л», ХАДИ или «Пионер» с газотурбинным двигателем. Их создатели ставили своей целью достижение «максималки». Правда, был в Союзе один дрэгстер — построенный в Северной столице «Ленинград-Д».
Увы, качественных фото «Ленинграда-Д» не сохранилось. Но и на тех, что есть, можно увидеть пространственную раму, отсутствие подвески, расположенный перед отсеком пилота двигатель. В качестве последнего использовалась «четверка» ГАЗ-21, расточенная до 2,9 л и форсированная до 115 л.с. Полкилометра с места болид проходил за 16,7 секунды, максимальная скорость достигала 220 км/ч
Фактически дрэг-рэйсинг в нашей стране начинался так же, как в Америке, только с опозданием на 70 лет — в середине 90-х. «Нелегал», аварии, непонимание того, как вообще нужно готовить машины... Российская федерация дрэг-рэйсинга появилась в 2002-м, тогда же начали проводиться официальные шоу. Провинциальные дрэгеры также стали устраивать соревнования. Правда, с привязкой к «центрам цивилизации» — к трассам, где смогли их построить или отвоевать какой-нибудь заброшенный аэродром. Главное, там, где были энтузиасты, которые смогли договориться с органами и привлечь инвесторов. Наличие последних принципиально и сейчас. Особенно с учетом того, что дрэг-рэйсинг на фоне других автоспортивных дисциплин до сих пор не выглядит очень привлекательным в глазах рекламодателей. И учитывая наши расстояния, на которые участникам приходится доставлять машины. Не зря появление в российской серии постоянного промоутера заметно оживило гонки. Что же до технической составляющей, то и она за последние годы эволюционировала серьезно.
Российский инжиниринг
Конечно, сравнение с заокеанским дрэгом тут не совсем уместно. Там 70-летний «гандикап», субкультура и всеобъемлющая поддержка. Словом, индустрия во всех ее проявлениях. Однако и нашим спортсменам есть чем похвалиться. Скажем, еще 9-10 лет назад лучшее время российских гонщиков находилось в пределах 10,5-11,5 секунд. А теперь лидеры чемпионата едут «восемь с небольшим» и даже «выезжают» из 8 секунд. Мала прибавка? Огромный рывок вперед! Ведь на таком уровне даже каждая десятая доля секунды начинает вытягивать не только средства, но и, в первую очередь, требовать нестандартных технических решений в геометрической прогрессии. И касается это не только верхних классов — FSB (Fast Street B, где гоняются преимущественно «полноприводники» с двигателем, чей объем эквивалентен 3,2 л, есть и задний привод с моторами до 4,3 л) или US (Unlimited Street, куда попадают болиды, не вошедшие в другие классы, причем без ограничений по объему), но и младших категорий — FSL (Fast Street Light) и FSA.
В том и другом балом правят «переднеприводники» и большинство из них — вазовские модели. Однако есть и отличия. FSL — это «атмосферники», однако с закисью азота. Машины из FSA можно турбовать, и в целом техтребования здесь более либеральные. Например, допускается установка неродных двигателей. Из таковых выбирается, скажем, двухлитровый опелевский C20XE, который хорошо известен в WTCC (на Chevrolet и Lada). Правда, там он развивает порядка 280 л.с, в дрэге же его форсируют и до 500, и до 700 сил (в FSL вазовские и хондовские «четверки» «раскачивают» до 400 л.с). Главное, чтобы выдержала коробка передач. Вазовские — «не держат». Импортные из разряда стоковых работают в основном сил до пятиста. Поэтому на машинах FSL в ходу отечественные кулачковые КП, на FSA — того же типа зарубежные. В обоих случаях важно разгрузить трансмиссию. Или, если сказать точнее, сделать так, чтобы она не испытывала лишнюю нагрузку. Ключевой момент тут — подбор сликов. Их размерностей немного, однако ошибка с ней снижает вероятность беспроблемных стартов либо вообще делает их невозможными. Суть в том, что нагрузка на трансмиссию при старте да хорошем «зацепе» (а проклейка трасс такой сейчас обеспечивает) зависит и от площади пятна контакта, и от диаметра колеса. В общем, далеко не всегда большие «лапти» могут качественно реализовать мощность двигателя.
В FSL выступают преимущественно «переднеприводники», а из них подавляющее большинство — ВАЗы. Хотя редко попадается задний привод, а также японские автомобили с front wheel drive. Младший класс, наименее заряженные моторы... Но мощность здесь под 400 сил, машины «выезжают» из 11 секунд, а в финишном створе нередко развивают более 200 км/ч
Здесь есть еще один момент. Больший внешний диаметр колес (говорим о передних, поскольку задние в данном случае не принципиальны) увеличивает центр масс автомобиля, а из-за него, в свою очередь, возрастает опрокидывающий момент, возникающий при старте и разгружающий ведущие колеса. Так что выбирать «резину» нужно и исходя из этого.
К «правильным» сликам нужно подобрать и «правильные» диски. Такой ширины, чтобы шину в пятне контакта не выгибало дугой
Вообще все, что связано с массой и развесовкой для дрэговых болидов, имеет принципиальное значение. Передний привод, само собой, не исключение, даже напротив. Играть здесь приходится буквально на нюансах, а порой и рушить стереотипы. К примеру, для дополнительной нагрузки ведущей оси в ход идет буквально все. Турбина, которую можно разместить спереди двигателя с максимальным выносом вперед и вниз. С ней туда же уйдет коллектор и патрубки. То же самое по возможности делается с другой навеской — компоновка подкапотного пространства далека от серийной, зато это настоящая инженерная работа. Попутно облегчается задняя часть автомобиля, ведь развесовка с упором на передок тут основная задача. И дело не только в снятии сидений/обшивки или замене металлической кузовщины поликарбонатными деталями — переносится ближе к переду топливный бак, тормозные механизмы меняются на оригинальные и предельно облегченные, устанавливаются небольшие легкие колеса. А вот с полной массой не все так однозначно. Она напрямую зависит от мощности болида. Если, как в FSL, «лошадей» под 400, то машина может весить 700-800 кг. 700-сильные болиды тяжелее — под тысячу кг и более. Мотор такую массу вывозит. Решающим здесь становится опять же пятно контакта и подъемная сила, на скорости разгружающая передние колеса. На относительно тяжелом автомобиле первое больше, вторая же меньше мешает разгону.
Что могут «восьмерки»! — наверняка заявит неискушенный в дрэге читатель. Многое! Болиды класса FSA — это серьезные инженерные проекты, показывающие впечатляющие результаты. Лучшие из участников проходят четверть мили менее чем за 10 секунд и развивают под 250 км/ч на финише
И, конечно, подвеска — не последнее дело. Главная ее функция не допустить сильного перераспределения веса на задние колеса и вместе с тем исключить продольную раскачку, которая будет мешать сцеплению с покрытием. Хотя и с жесткостью переборщить нельзя — не все российские дрэг-стрипы идеально ровные.
Для того чтобы на переднем приводе сохранить хороший «зацеп», а на заднем предотвратить вставание автомобиля на дыбы, используется вилли-бар. Это рама с одним или двумя колесиками, которая воспринимает нагрузку при опрокидывающем моменте. У нас (слева) применятся все еще редко, в отличие от Запада (справа)
Российская элита — это классы FSB и US, в чьих болидах момент от продольно расположенных силовых агрегатов передается на все или только на задние колеса. Проще говоря, «Скаи», «Марки», «Супры» и чистокровные «американцы». Почему они? Ниссановские «шестерки» серии RB и тойотовские «джей зеты», это известно давно, неплохо переносят самый серьезный мощностной тюнинг. А классика из-за океана, скажем так, являет собой истоки дрэг-рэйсинга — имеются проверенные решения, огромное разнообразие комплектующих, цены в долларах вполне гуманны. Что же до «европейцев», то они есть, однако погоды не делают. Слишком дорого по подготовке и зачастую чересчур нежно с учетом предстоящих нагрузок.
«Американцы» в Россию и ближнее зарубежье иногда приходят уже частично подготовленными. Здесь доделываются, нередко с покупкой уже готовых агрегатов — «восьмерок» объемом от 6,2 л и выше, цельных задних мостов размерами с грузовые, двухступенчатых гоночных АКП, чьи корпусы выполнены из специального сплава, сохраняющего целостность даже при уничтожении всех внутренностей. Впрочем, и местным мастерам не откажешь в постижении тюнинга заокеанских установок. Ведь собирают же моторы, иногда качественнее американцев, и отстраивают — даже на карбюраторах.
Редкий случай, когда за рубежом покупается готовый болид. Dodge Viper из таковых. Четверть мили едет за 7,856 секунды. Максимальная скорость на этой дистанции — почти 258 км/ч. Огромное «оперение» за кормой больше призвано не создавать прижимную силу, а разделять потоки воздуха «над» и «под», чтобы стабилизировать автомобиль. Аэродинамика на таких скоростях играет огромную роль
Заднеприводная заокеанская «классика» потихоньку оккупирует класс US, хотя в нем до сих пор полно «японцев». Но, что приятно, «американцев» уже строят и у нас
А что до японских автомобилей, то их тюнинг в России, похоже, развит до мелочей. Понятно, что все комплектующие идут из-за рубежа, однако их еще нужно правильно собрать, настроить. В итоге форсировать до 1200, 1500 и более л.с! Да и оригинальные вещи в стране рождаются. Те же «автоматы» от Харвеста, о которых мы уже рассказывали. Или полный привод на Toyota, которым можно управлять из салона.
Skyline — один из самых популярных автомобилей, которые берутся за основу для постройки дрэгового болида. Кто-то выбирает модели 90-х годов в кузовах R32 и R33. Но нередко встречается и GT-R последнего поколения
Что же до секунд и дальнейшего развития, то дело тут не только в технической составляющей этого спорта. Здесь важна атмосфера — общая популяризация, заинтересованность инвесторов, рекламодателей. Кажется, в последнее время в этом направлении заметны определенные успехи. Если их развивать, глядишь, и появится нечто подобное заокеанскому Top Fuel.
Дрэг-рэйсинг — технически сложная дисциплина. Как говорят — спорт технарей. Но что нужно, чтобы «войти» в него? На этот вопрос ответили люди, не понаслышке знакомые с тюнингом автомобилей.
Степан Подрядчиков, тюнинговая фирма PowerTech
— Скажу сразу — за ВАЗы мы бы не взялись, не наш профиль. А вот подготовить какую-нибудь японскую модель, Civic или Integra, можно. Тут важно понимать, для каких целей строится машина — для ежедневного использования с выездами на гонки или все-таки под конкурентную борьбу. Ведь дрэг-рэйсинг в нашей стране не ограничивается Кубком России. В регионах масса официальных или полуофициальных соревнований, где можно себя попробовать. Хотя бы для того, чтобы узнать — дрэг это то, что нужно или, не исключено, стоит сконцентрироваться на каком-либо другом виде автоспорта.
В общем, самый начальный уровень — это те же Civic/Integra с мотором серии B, который и в атмосферном варианте легко довести до 250-260 л.с. Трансмиссия такую мощность выдерживает с хорошим запасом. Вполне реально уложиться в 500-600 тыс. руб. А если хочется ехать на уровне 11 секунд... Honda без проблем турбуется — со снижением степени сжатия, подготовкой головки блока, но со штатным коленвалом и распредвалами. В такой конфигурации можно снимать до 400-500 сил, причем, опять же, на родной КП. Но и цена вырастет до 1,1-1,2 млн руб. Для сравнения — подготовка, например, Mitsubishi Lancer Evo схожей мощности обойдется в 1,3-1,5 млн руб.
Кстати, об Evo. Сам гоняюсь на нем по льду, участвую в Time Attack и собираюсь попробовать себя на 402 метрах — исключительно ради эксперимента. Считаю, что Evolution не тот автомобиль, на котором стоит выступать в дрэге. Есть модели, которые изначально лучше для этого приспособлены — Skyline, Toyota с рядными «шестерками». У них лучше развесовка, с их двигателей можно снять мощность побольше и т. д.
Александр Соколенко, тюнинг АКП, настройка электроники
— Могу сказать только о Toyota. Mark II и все соплатформенные ему автомобили, Supra, Soarer, другие модели с продольным расположением силового агрегата — едва ли не идеальное «сырье» для постройки дрэгового автомобиля. На них масса сравнительно недорогих тюнинг-комплектующих, сами машины доступны, и их агрегаты позволяют ставить над собой смелые мощностные эксперименты. Впрочем, какие эксперименты? Все давно и хорошо известно. Даже 2,5-литровый 1JZ-GTE, не говоря уже о трехлитровом 2JZ, без проблем форсируется до 700-750 л.с. С таким показателем автомобили способны проходить четверть мили за 11 и даже за 10 с чем-то секунд.
Что для этого нужно? Вся прелесть тойотовских рядных «шестерок» в том, что они изначально хорошо сбалансированы для силового тюнинга. Чтобы при упомянутой мощности и не было какой-то значительной потери ресурса, вовсе не обязательно переходить на кованую поршневую — можно оставлять сток. Только устанавливаем соответствующую турбину, готовим головку вместе с заменой распредвалов, компоненты топливной системы выбираем попроизводительней.
В трансмиссии могут быть варианты, однако я, как известно, сторонник использования «автомата». Кстати, Nissan не дает такой возможности — там применяется либо «механика», либо пневмокоробка. Первая не всегда удобна при стартах. Вторая — это чисто спортивный и дорогой инструмент, который исключает ежедневное использование автомобиля. Между тем, профессиональный дрэг как раз и начинается с машин, на которых будущие чемпионы ездят по городу и периодически участвуют в гонках.
Без особых проблем устраивается на Toyota полный привод, который на тех же Skyline в дрэге стал нормой. Некоторая доработка его гидроблока позволяет отключать передние колеса, что необходимо для прогрева «резины» и перехода на задний привод после старта, в зависимости от покрытия.
