Система KERS, або Як Формула-1 у 2009 році зробила перші кроки в бік "гібридів"
У відносно далекому 1997 році на авторинок вийшов перший серійний гібридний автомобіль, що набув популярності, – Toyota Prius. Його великий успіх у продажах призвів до того, що в "нульових" багато автоконцернів почали активно займатися розробкою машин, які комбінують можливості двигуна внутрішнього згоряння та електромотора.
Оскільки у Формулі-1 ще з 90-х інженери-розробники опинилися в жорстких регламентних рамках, до "королівських перегонів" ця технічна новинка дісталася лише з новими правилами на сезон 2009 року, який, до того ж, збігся з економічною кризою 2008-го. Так на світ з'явилася система KERS.
Система KERS
Саме слово KERS є англомовною абревіатурою – Kinetic Energy Recovery System, що в перекладі означає "система рекуперації кінетичної енергії".
Технічно її основними елементами були акумулятор і електродвигун, який під час гальмування перетворювався на генератор і таким чином заряджав батарею. Далі пілот міг за допомогою спеціальної кнопки на кермі отримати додаткову потужність, що, до речі, було жорстко регламентовано: 80 кінських сил і всього на 6 секунд упродовж одного кола – а якщо бути точнішим, 6,6.
Таким ось чином, у сезоні 2009 Формула-1 зробила свій перший крок до того, щоб стати гібридною. Однак у цієї переваги була і своя ціна – болід отримував додаткові 25 кілограмів маси, що негативно позначалося на швидкості в інший час, а також порушувало розважування.
Слід також зазначити, що крім електричного KERS, робилися спроби розробити альтернативну, суто механічну систему, в якій енергія запасалася в маховику. Спочатку така ідея здавалася перспективною, проте в підсумку вона не отримала подальшого розвитку в "Королівських перегонах".
Вплив на боротьбу
Оскільки у 2009 році використання технічної новинки не було обов'язковим, далеко не всі команди встановили її на свої боліди. І відмінності в конструкції машин помітно вплинули на характер боротьби на трасі. Ба більше, основні переваги "рекуператора" проявлялися саме в момент битви за позицію.
Найпомітніше це було на стартах перегонів. "Гібридні" боліди регулярно відігравали 1-2 позиції на ривку до першого повороту, а в деяких випадках – навіть 3-4. Також, значно підвищувалися шанси й в момент відновлення перегонів після від'їзду машини безпеки – коли суперник перебував у безпосередній близькості.
Але, крім додаткових можливостей для атаки, ще більше наочно KERS проявляв себе в обороні – пілот міг користуватися своїми 6.6 секунди в тих місцях траси, де він найбільш вразливий для спроби обгону.
Таким чином, часом гонщик із "рекуператором" міг дуже довго стримувати швидшого суперника, якщо той не мав аналогічної технології.
Проблеми та результати першого сезону
Як уже було зазначено вище, крім додаткової потужності, KERS мав і недолік у вигляді зайвої ваги. У першій половині сезону 80 кінських сил за 6,6 секунди не могли компенсувати уповільнення на решті частини кола, і в підсумку загальний темп боліду виявлявся нижчим.
Другим аспектом було те, що ця технологія була відверто сирою і часто виходила з ладу під час заїзду, перетворюючись на зайвий баласт, що ще сильніше позначалося на швидкості. Втім, через подібне проходять майже будь-які новинки.
Спочатку одразу чотири команди встановили "рекуператори" на свої машини – Феррарі, Макларен, Рено і БМВ. Однак якщо перші дві користувалися ними впродовж усього сезону, то французи та баварці після кількох етапів відмовилися від використання гібридної складової.
Щодо розстановки сил, то на старті чемпіонату на лідируючих позиціях опинилися Браун GP і Ред Булл, які не мали у своєму розпорядженні KERS, проте добре попрацювали над аеродинамікою болідів у міжсезоння. Про їхню захопливу боротьбу, а також про геніальну багатоходову комбінацію з елементами блефу від Росса Брауна у нас є окрема стаття.
Лише до середини сезону команди з Маранелло та Уокінга нарешті змусили свої "рекуператори" давати повноцінну надбавку і, як підсумок, виграли кілька гонок у другій половині року. Однак "чемпіонський" поїзд до того моменту пішов уже далеко вперед.
Перша перемога KERS у перегонах сталася на Гран-прі Угорщини 2009 року. Причому для технології це був своєрідний дубль: першим приїхав Льюїс Гамільтон на Макларені, а другим – Кімі Райкконен на Феррарі.
Після чергової зміни регламенту, однієї з найважливіших за все XXI століття, на сезон 2010 від рекуперації кінетичної енергії відмовилися. Однак це рішення було лише на один чемпіонат.
Повернення KERS
У 2011 році, третій сезон поспіль, на Формулу-1 очікувало чергове масштабне перезавантаження. Найбільших змін було три: зміна постачальника шин з Бриджстоуна на Піреллі, поява системи регулювання заднього антикрила DRS для спрощення обгонів, а також повернення KERS.
Цього разу "рекуператори" встановили на свої боліди всі топ-команди та колективи середньої групи. Від гібридної складової відмовилися лише відверті аутсайдери – Лотус Team* (пізніше – Кейтерем Team), "Маруся" та HRT.
*У 2011 році на стартовій решітці були присутні дві команди з назвою Лотус – Лотус Team і Лотус Рено.
У тому сезоні наявність KERS опинилася в тіні спірного, а часом і скандального DRS. Але факт у тому, що одночасне використання обох систем зробило обгін суперника надмірно простим, що породило безліч жартів у дусі "натискай і обганяй".
Показовим стало Гран-прі Туреччини 2011 року, на якому два пілоти Макларена – Льюїс Гамільтон та Дженсон Баттон – доволі довго по черзі обходили один одного, користуючись перевагами для того, хто атакує.
Використання рекуперації в колишньому регламенті (80 кінських сил на 6,6 секунди на колі) тривало аж до кінця 2013 року.
У сезонах 2011-2012 на болідах з KERS встиг поїздити й сам "Червоний Барон" Міхаель Шумахер. Щоправда, з червоного у німця, який виступав уже за Мерседес, залишився хіба що шолом.
ERS
У зв'язку з вельми спірними, але активними діями екоактивістів, на початку 2010-х спостерігався пік розвитку електричних технологій для автомобілів. Звісно, це не обійшло стороною і Формулу-1. У 2014 році почалася так звана "гібридна турбоера", яка триває й донині.
Разом із переходом основних моторів з атмосферних V8 об'ємом 2,4 літра на турбовані 1,6-літрові V6, відчутні зміни відбулися і з електричною складовою.
По-перше, її потужність зросла більш ніж удвічі – до 163 "коней". По-друге, дозволений час роботи на колі збільшився до 33 секунд. А по-третє, крім кінетичної енергії, одержуваної під час гальмування, для зарядки батареї стали використовувати також і тепло вихлопних газів.
У зв'язку з масштабним технічним оновленням і використанням уже двох джерел енергії KERS було перейменовано на ERS і він став складатися з двох модулів – ERS-K і ERS-H.
Сам по собі регламент 2014 року викликав величезну кількість суперечок серед фанатів. Формула-1 втратила колишній дух, і в першу чергу це було пов'язано зі зміною звучання "Королеви автоспорту". Мало того, що турбомотори не давали того вражаючого "рева", властивого "атмосферникам", так ще й додався високочастотний писк електродвигуна, який для багатьох уболівальників виявився відверто дратівливим.
Оскільки болід Мерседес значно перевершував техніку суперників, чемпіонат 2014 року став дуеллю Льюїса Гамільтона і Ніко Росберга. І, до слова, у фінальних перегонах в Абу-Дабі, які через подвійні очки жартівливо називали "Абу-Дабл", фінальну крапку поставила якраз система ERS.
Загалом, під час сезону британець виглядав явно сильнішим за німця. Проте, завдяки кільком технічним сходам у Хамільтона, до останнього етапу Росберг зберігав шанси на титул, хоча скоріше, лише математичні – Льюїса цілком влаштувало б і друге місце. А остаточно питання чемпіонства закрив вихід з ладу системи ERS на боліді Ніко, через що він почав програвати по чотири секунди на колі та в підсумку на фініші не зміг навіть потрапити до топ-10.
Ще одним яскравим випадком відмови "гібридної" складової стало Гран-прі Монако 2018 року. Тоді поломка сталася на боліді Даніеля Ріккардо, який лідирував у перегонах. Але оскільки на вузьких вуличках князівства неймовірно складно обганяти, австралієць зумів зберегти першу позицію, відбивши всі атаки Себастьяна Феттеля.
Електричне майбутнє світу швидкості
Згідно з новим регламентом на сезон 2026 року, "Королівські автоперегони" відмовляться від теплового модуля MGU-H (ERS-H), що фактично означає повернення до концепції початкової конструкції KERS, який за більш ніж півтора десятиліття еволюції став значно ефективнішим.
При цьому робота гібридної складової опиниться під ще більш жорстким контролем з боку організаторів чемпіонату. Зокрема, додаткова потужність використовуватиметься у спеціально виділених зонах траси для полегшення обгонів замість нинішнього DRS – зрозуміло, право активації отримає тільки атакуючий пілот.
Однак якщо поглянути на картину загалом, курс Формули-1 спрямований у бік сучасних трендів – а отже, роль електричної складової в майбутньому тільки зростатиме. І такий стан речей не подобається багатьом фанатам, а також деяким гонщикам.
Якщо розібратися глибше, це проблема не тільки автоспорту, а й усього автомобільного світу. Під тиском гучних і часто спекулятивних гасел екоактивістів на законодавчому рівні регулярно створюються перешкоди для двигунів внутрішнього згоряння. Зокрема, починаючи з 2035 року на території Євросоюзу буде заборонено випуск бензинових і дизельних автомобілів – що вже викликає протести, особливо в Німеччині.
Ба більше, відомий британський журналіст і телеведучий Джеремі Кларксон серед багатьох причин закриття своєї передачі The Grand Tour назвав сучасні тенденції на авторинку: "Мене просто не цікавлять електромобілі. Вони просто побутова техніка: пральні машини, мікрохвильовки. На них не можна зробити огляд, ними не можна насолодитися".
І поки світ дорожніх автомобілів рухається до обмеження свободи пересування, автоспорт, і зокрема Формула-1, крок за кроком позбавляється того, за що її любили у XX столітті, – запаху бензину і вражаючого реву моторів.