Эволюция пит-стопов: бочки из-под пива сократили работу с 2 минут до нескольких секунд

2019-й – самый быстрый за все 69 лет истории «Ф-1»: только за 14 Гран-при мы увидели 8 пит-стопов за 2 секунды или быстрее. Более того, именно в этом сезоне дважды пали рекорды смены колес: сперва на Сильверстоуне механики «Ред Булл» обслужили болид Пьера Гасли за 1,91 секунды, а потом в Хоккенхайме они повторили процедуру с машиной Макса Ферстаппена за 1,88 секунды!

Остановки в боксах не всегда были молниеносными, и еще недавно любая попытка быстрее 2,3 секунды вызывала восторг. Сегодня такие времена – часть рутины, решающей судьбу заездов.

Многие болельщики считают моментальные пит-стопы наследием технического прогресса и современных инноваций, но вообще-то механики укладывались в 5 секунд уже в начале 90-х. И это при том, что по-настоящему быстрые остановки в боксах появились в «Формуле-1» только в 1982-м – до этого большинство команд игнорировали эту опцию и просто ехали от старта до финиша.

Конечно, механики раньше были не такими же быстрыми и тренированными: на полную смену колес даже с шуруповертами уходило 2-3 минуты. Все изменил один умный человек с группой коллег-энтузиастов – причем им помогли две бочки из-под пива, маленький бюджет и старая добрая математика.

Начало истории: 120 секунд

Чемпионаты «Формулы-1» стартовали в 50-х, когда Европа только-только отошла от Второй мировой. Люди привыкли к опасности, и пит-стопы в ту эпоху тоже сильно отличались от современных

Посмотрите на пит-лейн старой трассы в Реймсе, где в 50-х и 60-х проходили Гран-при.

Никакого разделения от основного дорожного полотна – только небольшой карман, отмеченный краской. Именно в этом кармане механики и обслуживали машины 60 лет назад, пока мимо них на скорости в 200+ км/ч пролетали Фанхио, Аскари и Фарина.

Пит-стоп в те времена занимал минуту или две, а каждую машину обслуживали двое человек. У них не было шуруповертов – болты забивались молотками.

Выглядит смешно? Давайте посмотрим поближе. На самом деле механики не просто так колотят по колесам: они метят в специальные уголки, которые таким нехитрым способом заворачивали болты до упора. Специально чтобы вся эта конструкция не раскрутилась на скорости под 300 км/ч.

Механики стояли за стеной на пит-лейн и перепрыгивали ее, когда подъезжала машина. Ни шлемов, ни специальных костюмов, ни безопасного оборудования для дозаправок – а при возвращении в гонку бригады еще и подталкивали болид, чтобы он побыстрее набрал скорость! Да, в боксах работали не менее смелые люди, чем в кокпитах. При этом гонки длились по 3 часа – машины временами приезжали на пит-стопы за топливом и новыми шинами по нескольку раз, хоть все и зависело от модели, погоды и выбранной стратегии.

Но в конце 50-х английская компания «Купер» полностью развернула спорт – настолько, что все решили: пит-стопы останутся в прошлом. Инженеры придумали среднемоторную компоновку и убрали силовую установку с коробкой передач из носа машины – в результате болиды «Ф-1» стали легче, эффективнее, быстрее и более сбалансированными. Они уже не жрали топливо десятками галлонов и не истирали шины за десяток кругов. Вместе с сокращением дистанции Гран-при пит-стопы проводили все реже и реже – только в экстренных случаях. В стандартной ситуации же гонщики катили со старта до финиша без визитов в боксы.

«В эре двухлитровой «Формуле-1» не было пит-стопов, – подтвердил чемпион-1964 Джон Сертис. – Тогда у нас были шины с протекторами и большим количеством резины – они годились для любой погоды. Поэтому мы их не меняли и колеса прикручивали намертво».

Именно поэтому если кто-то заезжал в боксы в 60-х, то его шансы на победу моментально испарялись. Технологии для смены шин продвигались вперед, но медленно.

Вот каким «шуруповертом» разматывали колеса в ту эпоху.

Можно ли с ним уложиться в несколько секунд – вопрос риторический.

Технический прорыв: 24 секунды

Первые пневматические шуруповерты появились только в 1976-м.

А вот это домкрат из 1976-го. Им поднимали заднюю часть машины.

«Они не готовились для плановых пит-стопов, – объяснил Сертис, владевший командой «Ф-1» как раз в то время. – Только для опасности непредвиденных ситуаций. У нас один пит-стоп занимал по меньшей мере 2-3 минуты».

Выглядело все очень суматошно, но неторопливо.

Однако технический прогресс поспособствовал прорыву, который совершил Гордон Марри – гениальный конструктор, придумавший способ остановки в боксах сердцем гонки.

«Я зачитывал регламент до дыр и постоянно искал лазейку или обходной путь, – объяснил главный инженер «Брэбэма». – Я думал о массе – всегда пытался ее снизить. Тогда 0,45 кг веса примерно равнялось выигрышу 0,1 секунды на круге. Расчеты не заняли много времени. А затем я подумал: «Погодите минутку! Огромный процент массы машины – это топливо».

Я понял: если сократить эту массу вдвое и поехать на X секунд с круга быстрее, то быстрый и эффективный пит-стоп позволит победить в гонке на меньшей загрузке!

Были и другие преимущества: заполненный наполовину бак понижал центр тяжести, машина становилась быстрее с каждым кругом. Еще шины. Мы знали, что они изнашиваются по ходу гонки. Поэтому мы стали менять покрышки – и тогда машина ехала быстрее на секунду или две на первых 5-10 кругах.

Фактически я просто решил сложное уравнение, в которое включил все эти преимущества, и рассчитал: мы выиграем время, если проведем пит-стоп быстрее 26 секунд. Начнем побеждать в гонках с запланированными остановками в боксах.

Тогда «Брэбэм» был крошечной милой командой с маленьким по сравнению с «Феррари», «Маклареном» или «Уильямсом» бюджетом. И мы стали убийцей гигантов».

Тем не менее, задача, стоявшая перед Марри и бригадой механиков, оказалась еще сложнее, чем выглядела изначально. Инженерам нужно было полностью переделать шуруповерты. Шины были толстыми и прогревались лишь за несколько кругов. Но главная проблема заключалась в турбодвигателе: когда машина вставала неподвижно на несколько секунд, подшипник в турбине перегревался и плавился.

«Нам пришлось полностью переделать подвеску и болт, крепящий колесо к машине, – объяснил Гордон. – В результате мы придумали систему, в которой болт для нового колеса оставался в шуруповерте. Для того, чтобы менять шины без проблем, нам нужно было быстро поднять машину в воздух – и мы изобрели очень легкие титановые домкраты.

Также мы изменили конструкцию внутри машины, выделив один воздуховод специально для перегревающегося подшипника. Когда болид поднимали на домкратах, воздуховод открывался и быстрый холодный поток устремлялся в турбину».

Оставалась только одна задача: как закачать два полных бака обычных пик-апов в болид «Формулы-1» за несколько секунд. И это – самое веселое.

«У нас были две бочки из-под пива, – объяснил Марри. – Знаете, два таких добротных алюминиевых бочонка.

Мы пришли к тому, чтобы подавать топливо из них обоих одновременно под давлением в 2 атмосферы, и заливали из них 140 литров всего за 3 секунды. И это было очень даже круто».

Правда, в процессе тестов оказалось, что использование этих диких изобретений не совсем безопасно.

«Когда первая партия новых деталей прибыла, мы дали задание механикам установить их, – рассказал Марри. – Ребята, естественно, никогда их раньше не видели, и потому поставили клапан в машину обратной стороной. И когда мы вставили туда шланг с топливом, подающимся под давлением в две атмосферы, горючему некуда было течь. Давление жидкости буквально разворотило машину на кусочки. Мы стояли вокруг в футболках и шортах, а 140 литров топлива били в воздух и оседали в виде тумана. Через несколько секунд мы были покрыты им с головы до ног. Все могло закончиться жуткой катастрофой».

Естественно, у боссов английской команды после этого не было выбора, кроме как выдать механикам огнеупорные костюмы.

Вопрос с шинами оказался сложнее: в те годы в «Ф-1», конечно же, не было ничего похожего на прогревочные чехлы. Но инженер «Брэбэма» решил вопрос не менее изобретательно.

«Мы построили огромную фанерную голубую башню, напоминающую Тардис, – вспомнил Гордон. – В нее влезали две передние шины и две задние. И в нее дули бензиновые вентиляторы, поддерживая их более-менее теплыми».

Естественно, первое появление этого добра вызвало комичный эффект на пит-лейн.

«Все решили, что мы тронулись умом! – вспомнил один из механиков «Брэбэма». – Все с нескрываемым интересом следили, что же мы хотим сделать и как это заработает».

Да, первый настоящий быстрый пит-стоп был потрясающим зрелищем – именно тогда, на Гран-при Австрии-1982, и родилось то зрелище, которые мы так любим смаковать сегодня.

Остановка с дозаправкой уложилась в примерно 24 секунды без особой суеты – Марри оказался прав.

В следующем межсезонье «Брэбэм» уже выстраивал машину вокруг философии пит-стопа – с небольшим баком и измененной внутренней компоновкой. На первом Гран-при выяснилось, что никто из пелотона не совершил тех же расчетов и не адаптировал болиды под новую тактику. Нельсон Пике выиграл первый заезд в Бразилии с преимуществом в полминуты, а в конце года стал двукратным чемпионом мира. Революция свершилась.

Правда, ФИА признала дозаправки слишком опасными и запретила их в конце сезона. Но смены покрышек остались и превратились в главную стратегическую опцию гонок на ближайшие 36 лет.

Максимальная оптимизация: 5 секунд

Запрет заливки топлива при остановках в боксах сразу же сильно ускорил процесс пит-стопа: к 1986 году среднее время смены всех колес составляло примерно 11 секунд. Вот как это происходило в исполнении механиков «Лотуса» на болиде Айртона Сенны.

Как видите, действия персонала далеки до оптимальных: шину снимает тот же человек, что и откручивает гайку, а об успешности операции можно только догадываться по тому, как истерично все вскакивают.

Естественно, гиганты «Формулы-1» сразу же увидели поле для улучшений: у них хватало персонала, так что они выделили еще одного человека для снятия шины. Механик с шуруповертом только закручивал и раскручивал гайку. Также инженеры «Макларена» придумали специальный язык жестов, позволяющий проводить моментальную невербальную коммуникацию между персоналом. Появился и человек с «леденцом», следящий за происходящим и подающий сигналы пилоту – ему больше не требовалось догадываться о моменте выезда по сниманию машины с домкрата. Из-за этих решений реакция гонщиков ускорилась, и на Гран-при Германии-1993 «Макларен» показал всем новые пит-стопы – 4,81 секунды.

Казалось, рубеж четырех секунд вот-вот перейдут (бывший механик «Бенеттона» Стив Матчетт даже уверял, что его команда обслужила Риккардо Патрезе за 3,2 секунды на Гран-при Бельгии – точно подтверждения никто не предоставил), но в «Формуле-1» произошла новая волна технических революций: с 1994-го в гонки вернули дозаправки, и остановки в боксах снова растянулись до 8-10 секунд. После изменения правил уже не было смысла заниматься еще большей оптимизацией пит-стопов, поскольку полное залитие топлива все равно приходилось ждать. Эволюция остановилась практически на 15 лет.

Тренировки и планирование: быстрее двух секунд

Дозаправки снова ушли в небытие по дорожке сокращения расходов в конце 2009-го, и в следующем сезоне команды уже в Бахрейне обнаружили, что реально сняли за столько времени всего ничего: средний пит-стоп в 2010-м длился где-то четыре секунды. Требовались инновации и прорывные идеи, чтобы поставить ускоренные остановки на поток.

Первыми снова сориентировались ребята из «Мерседеса»: немецкие инженеры >1переизобрели шуруповерты, не менявшиеся около десятилетия. Вместо машинок со скоростью вращения в 8600 об/мин в паддоке «Формулы-1» появились агрегаты с 13 000 об/мин – благодаря им механики начали быстрее откручивать и закручивать болты. Так к концу 2011-го лучшее достижение сдвинулось до 3,4 секунды.

Следующим большим шагом вперед стало появление поворотного домкрата: теперь механик, поднимавший перед болида, получал возможность убраться с дороги заранее – до того, как опустит машину на асфальт. Вместе с появлением автоматических светофоров, зажигавших зеленый сигнал сразу после вкручивания последнего болта изобретения позволили гонщику раньше выезжать – и время пит-стопов просело до 2,5 секундЫ.

Однако срезать время помог не только технический прогресс. В «Ред Булл» еще в 2011-м поняли всю важность работы с персоналом и совершили настоящий прорыв: оборудовали на базе тренировочный корпус не только для пилотов, но и для механиков, наняли туда несколько физиотерапевтов и консультантов и ввели ежедневные практики с колесами и шуруповертами на базе (не менее 10-15 повторений). В результате их время быстро улучшилось до 2,5-2 секунд, и остальные команды скопировали модель подготовки персонала.

Именно «Ред Булл» первыми пробил отметку в 2 секунды: в 2013-м механики обслужили болид Марка Уэббера за 1,93 секунды.

Следующим в погоню за рекордами включился «Уильямс»: в Гроуве разработали новый домкрат, автоматически спускающий машину на землю после заворачивания последних гаек, а также оптимизовали количество и резьбу витков на болтах. Еще англичане начали следить за тренированностью персонала с помощью индивидуальных биометрических датчиков и выбирать индивидуальные планы тренировок – и в 2016-м им покорился рекорд в 1,92 секунды. Естественно, все команды быстро скопировали их наработки, но погоня за новыми достижениями ненадолго отложилась из-за роста массы шин на 2 килограмма – потребовалось время, чтобы адаптироваться.

Современный пит-стоп

Из чего же состоит механика современной остановки? Из невероятно слаженных действий всей бригады: реально значение имеет каждая десятая секунды.