Система KERS, или Как Формула-1 в 2009 году сделала первые шаги в сторону "гибридов"
В относительно далёком 1997 году на авторынок вышел первый набравший популярность серийный гибридный автомобиль – Toyota Prius. Его большой успех в продажах привёл к тому, что в "нулевых" многие автоконцерны начали активно заниматься разработкой машин, комбинирующих возможности двигателя внутреннего сгорания и электромотора.
Поскольку в Формуле-1 ещё с 90-х инженеры-разработчики оказались в жёстких регламентных рамках, до "королевских гонок" эта техническая новинка добралась лишь с новыми правилами на сезон 2009 года, который, к тому же, совпал с экономическим кризисом 2008-го. Так на свет появилась система KERS.
Система KERS
Само слово KERS является англоязычной аббревиатурой – Kinetic Energy Recovery System, что в переводе означает "система рекуперации кинетической энергии".
Технически её основными элементами были аккумулятор и электродвигатель, который при торможении превращался в генератор и таким образом заряжал батарею. Далее пилот мог при помощи специальной кнопки на руле получить дополнительную мощность, что, кстати, было жёстко регламентировано: 80 лошадиных сил и всего на 6 секунд в течение одного круга – а если быть точнее, 6,6.
Таким вот образом, в сезоне 2009 Формула-1 сделала свой первый шаг к тому, чтобы стать гибридной. Однако у этого преимущества была и своя цена – болид получал дополнительные 25 килограммов массы, что негативно сказывалось на скорости в остальное время, а также нарушало развесовку.
Следует также отметить, что помимо электрического KERS, предпринимались попытки разработать альтернативную, чисто механическую систему, в которой энергия запасалась в маховике. Поначалу такая идея казалась перспективной, однако в итоге она не получила дальнейшего развития в "Королевских гонках".
Влияние на борьбу
Поскольку в 2009 году использование технической новинки не было обязательным, далеко не все команды установили её на свои болиды. И различия в конструкции машин заметно повлияли на характер борьбы на трассе. Более того, основные преимущества "рекуператора" проявлялись именно в момент сражения за позицию.
Наиболее заметно это было на стартах гонок. "Гибридные" болиды регулярно отыгрывали 1-2 позиции на рывке к первому повороту, а в некоторых случаях – даже 3-4. Также, значительно повышались шансы и в момент возобновления гонки после ухода машины безопасности – когда соперник находился в непосредственной близости.
Но, помимо дополнительных возможностей для атаки, ещё более наглядно KERS проявлял себя в обороне – пилот мог пользоваться своими 6.6 секунды в тех местах трассы, где он наиболее уязвим для попытки обгона.
Таким образом, порой гонщик с "рекуператором" мог очень долго сдерживать более быстрого соперника, если тот не имел аналогичной технологии.
Проблемы и результаты первого сезона
Как уже было отмечено выше, помимо дополнительной мощности, KERS имел и недостаток в виде лишнего веса. В первой половине сезона 80 лошадиных сил за 6,6 секунды не могли компенсировать замедление на остальной части круга, и в итоге общий темп болида оказывался ниже.
Вторым аспектом было то, что эта технология была откровенно сырой и часто выходила из строя по ходу заезда, превращаясь в лишний балласт, что ещё сильнее сказывалось на скорости. Впрочем, через подобное проходят почти любые новинки.
Поначалу сразу четыре команды установили "рекуператоры" на свои машины – Феррари, Макларен, Рено и БМВ. Однако если первые две пользовались ими на протяжении всего сезона, то французы и баварцы после нескольких этапов отказались от использования гибридной составляющей.
Что касается расстановки сил, то на старте чемпионата на лидирующих позициях оказались Браун GP и Ред Булл, которые не имели в своём распоряжении KERS, однако хорошо поработали над аэродинамикой болидов в межсезонье. Об их захватывающей борьбе, а также о гениальной многоходовой комбинации с элементами блефа от Росса Брауна у нас есть отдельная статья.
Лишь к середине сезона команды из Маранелло и Уокинга наконец-то заставили свои "рекуператоры" давать полноценную прибавку и, как итог, выиграли несколько гонок во второй половине года. Однако "чемпионский" поезд к тому моменту ушёл уже далеко вперёд.
Первая победа KERS в гонке произошла на Гран-при Венгрии 2009 года. Причём для технологии это был своеобразный дубль: первым приехал Льюис Хамильтон на Макларене, а вторым – Кими Райкконен на Феррари.
После очередной смены регламента, одной из самых важных за весь XXI век, на сезон 2010 от рекуперации кинетической энергии отказались. Однако это решение было лишь на один чемпионат.
Возвращение KERS
В 2011 году, третий сезон подряд, Формулу-1 ожидала очередная масштабная перезагрузка. Самых крупных изменений было три: смена поставщика шин с Бриджстоуна на Пирелли, появление системы регулирования заднего антикрыла DRS для упрощения обгонов, а также возвращение KERS.
На этот раз "рекуператоры" установили на свои болиды все топ-команды и коллективы средней группы. От гибридной составляющей отказались лишь откровенные аутсайдеры – Лотус Team* (позже – Кейтерем Team), "Маруся" и HRT.
*В 2011 году на стартовой решётке присутствовало две команды с названием Лотус – Лотус Team и Лотус Рено.
В том сезоне наличие KERS оказалось в тени спорного, а порой и скандального DRS. Но факт в том, что одновременное использование обеих систем сделало обгон соперника излишне простым, что породило множество шуток в духе "нажимай и обгоняй".
Показательным стало Гран-при Турции 2011 года, на котором два пилота Макларена – Льюис Хамильтон и Дженсон Баттон – достаточно долго поочерёдно обходили друг друга, пользуясь преимуществами для атакующего.
Использование рекуперации в прежнем регламенте (80 лошадиных сил на 6,6 секунды на круге) продлилось вплоть до конца 2013 года.
В сезонах 2011-2012 на болидах с KERS успел поездить и сам "Красный Барон" Михаэль Шумахер. Правда, из красного у выступавшего уже за Мерседес немца остался разве что шлем.
ERS
В связи с весьма спорными, но активными действиями экоактивистов, в начале 2010-х наблюдался пик развития электрических технологий для автомобилей. Конечно, это не обошло стороной и Формулу-1. В 2014 году началась так называемая "гибридная турбоэра", которая длится и по сей день.
Вместе с переходом основных моторов с атмосферных V8 объёмом 2,4 литра на турбированные 1,6-литровые V6, ощутимые изменения произошли и с электрической составляющей.
Во-первых, её мощность выросла более чем в два раза – до 163 "лошадей". Во-вторых, разрешённое время работы на круге увеличилось до 33 секунд. А в-третьих, помимо кинетической энергии, получаемой при торможении, для зарядки батареи стали использовать также и тепло выхлопных газов.
В связи с масштабным техническим обновлением и использованием уже двух источников энергии KERS был переименован в ERS и стал состоять из двух модулей – ERS-K и ERS-H.
Сам по себе регламент 2014 года вызвал огромное количество споров среди фанатов. Формула-1 утратила былой дух, и в первую очередь это было связано с изменением звучания "Королевы автоспорта". Мало того, что турбомоторы не давали того впечатляющего "рёва", свойственного "атмосферникам", так ещё и добавился высокочастотный писк электродвигателя, который для многих болельщиков оказался откровенно раздражающим.
Поскольку болид Мерседес значительно превосходил технику соперников, чемпионат 2014 года стал дуэлью Льюиса Хамильтона и Нико Росберга. И, к слову, в финальной гонке в Абу-Даби, которую из-за двойных очков шутливо называли "Абу-Дабл", финальную точку поставила как раз система ERS.
В целом, по ходу сезона британец выглядел явно сильнее немца. Тем не менее, благодаря нескольким техническим сходам у Хамильтона, к последнему этапу Росберг сохранял шансы на титул, хотя скорее, лишь математические – Льюиса вполне устроило бы и второе место. А окончательно вопрос чемпионства закрыл выход из строя системы ERS на болиде Нико, из-за чего он начал проигрывать по четыре секунды на круге и в итоге на финише не смог даже попасть в топ-10.
Ещё одним ярким случаем отказа "гибридной" составляющей стало Гран-при Монако 2018 года. Тогда поломка произошла на болиде лидировавшего в гонке Даниэля Риккардо. Но поскольку на узких улочках княжества невероятно сложно обгонять, австралиец сумел сохранить первую позицию, отбив все атаки Себастьяна Феттеля.
Электрическое будущее мира скорости
Согласно новому регламенту на сезон 2026 года, "Королевские автогонки" откажутся от теплового модуля MGU-H (ERS-H), что фактически означает возвращение к концепции изначальной конструкции KERS, который за более чем полтора десятилетия эволюции стал значительно эффективнее.
При этом работа гибридной составляющей окажется под ещё более жёстким контролем со стороны организаторов чемпионата. В частности, дополнительная мощность будет использоваться в специально выделенных зонах трассы для облегчения обгонов вместо нынешнего DRS – разумеется, право активации получит только атакующий пилот.
Однако если взглянуть на картину в целом, курс Формулы-1 направлен в сторону современных трендов – а значит, роль электрической составляющей в будущем будет только расти. И такое положение вещей не нравится многим фанатам, а также некоторым гонщикам.
Если разобраться глубже, это проблема не только автоспорта, но и всего автомобильного мира. Под давлением громких и зачастую спекулятивных лозунгов экоактивистов на законодательном уровне регулярно создаются препятствия для двигателей внутреннего сгорания. В частности, начиная с 2035 года на территории Евросоюза будет запрещён выпуск бензиновых и дизельных автомобилей – что уже вызывает протесты, особенно в Германии.
Более того, известный британский журналист и телеведущий Джереми Кларксон в числе многих причин закрытия своей передачи The Grand Tour назвал современные тенденции на авторынке: "Меня просто не интересуют электромобили. Они просто бытовая техника: стиральные машины, микроволновки. На них нельзя сделать обзор, ими нельзя насладиться".
И пока мир дорожных автомобилей движется к ограничению свободы передвижения, автоспорт, и в частности Формула-1, шаг за шагом лишается того, за что её любили в XX веке, – запаха бензина и впечатляющего рёва моторов.