Автомобиль с открытыми колёсами

Автомобиль с открытыми колёсами (монопост, одноместный болид, формульный болид) — тип гоночного автомобиля, представляющий собой одноместный [1] автомобиль с колёсами, вынесенными из кузова. Этот тип, появившийся в начале XX века — ныне один из самых распространённых типов гоночных автомобилей.

Содержание

Названия

Этот тип имеет два названия, указывающие на его конструктивные особенности — в Америке укоренилось название «open wheel car» — автомобиль с открытыми колёсами, тогда как в Европе указывают на его одноместную конструкцию — монопост (англ. single seater, нем., итал., чешск. — monopost). В Америке же технические требования к таким автомобилям начали сводить в специальные документы, получившие название «формул». Постепенно слово «формула» стало фигурировать в названии большинства чемпионатов и серий монопостов, начиная с Формул-1, −2, и −3, что дало повод называть такие гонки «гонками формульного типа». В России слово «формула» все чаще стало применяться и к самим машинам, участвующим в таких гонках. Также и в Западной Европе все шире распространяется термин «formula car».

История

Первые автомобили данного типа появились в США в начале ХХ века, и поначалу были вовсе не одноместными, вместе с водителем в гонке участвовал механик, так как дистанции были большими, а надежность машин невысока. Постепенно гонки переместились на закрытые трассы относительно небольшой длины, а надежность машин выросла, после чего механик переместился на обочину, а позже в специальную зону технического обслуживания. Результаты гонок на «больших автомобилях» начали идти в специальный зачет, ведшийся Американской автомобильной ассоциацией. Так родился первый чемпионат. Технические требования стали сводиться в специальные документы, получившие название «формул».

В Европе гонки на автомобилях с открытыми колёсами стали проводиться в 20-х гг. Новые машины получили название монопостов и они начали участвовать в престижных гонках Гран-При. С 1930 г. результаты некоторых Гран-При стали заноситься AIACR в отдельный зачет, создав личный чемпионат Европы, а в 1946 г. была создана FIA, которая определила основные классы монопостов — Формула-1, −2 и −3. В 1950 г. был организован чемпионат мира, проводимый на машинах Ф1.

Устройство

Подвеска

Согласно названию, колёса автомобилей должны находиться вне корпуса. Впрочем, бывали и исключения — в 1954 г. команда Ф1 Мерседес, воспользовавшись лазейками в регламенте, выставляла на некоторые гонки, преимущественно скоростные, машины с колёсами, закрытыми лёгким кузовом. В дальнейшем регламент Ф1 был пересмотрен с целью исключения подобных случаев.

Также вне корпуса находится и подвеска. Сейчас это двойной поперечный рычаг с толкаемой либо тянущей штангой (push-rod и pull-rod, соответственно).

Число колёс, как правило, не превышает 4, хотя были случаи и 6-колёсных автомобилей — впервые такой автомобиль появился в 1948 г. в Национальном Чемпионате ААА, в 1976 г. команда Ф1 Тирелл также представила автомобиль с 6 колёсами, однако попытка команды Ф1 Уильямс выставить в 1982 г. шестиколёсный автомобиль натолкнулась на запрет, с тех пор все автомобили с открытыми колёсами имеют их не больше 4.

Двигатель

Двигатель долгое время находился впереди гонщика, приводя в движение заднюю ось посредством карданного вала, так или иначе проходившего через кабину. Впервые иное расположение двигателя — позади кабины — было предложено немецким инженером Фердинандом Порше в 1920-х гг., но реализовано в металле было лишь в 1934 г. в гоночных автомобилях Ауто Унион, построенных под руководством того же Порше. Впоследствии эта схема получила развитие на автомобилях Ауто Унион, но Вторая мировая война положила конец их эволюции, а после войны уже не использовалась. Вновь эта схема была применена уже в 1950-х гг. Эшли Купером. В 1961 г. автомобили заднемоторной схемы дебютировали в США, в 1965 г. выиграли гонку Инди-500, и с тех пор заднемоторная схема стала стандартом для автомобилей с открытыми колёсами, за исключением спринт-каров, используемых для гонок по грунтовым овалам.

Сами двигатели — почти исключительно четырёхтактные поршневые, работающие по циклу Отто, атмосферные или с турбокомпрессорами. В американском чемпионате проводили опыты с дизельными двигателями, также были попытки применения газовых турбин, в Америке и в Европе.

Аэродинамика

В начале XX столетия вопросы аэродинамики не сильно волновали конструкторов автомобилей, которые еще не развивали высоких скоростей. Первая Мировая война дала толчок исследованиям в области аэродинамики и с возобновлением в 20-х гг. гонок Гран-При некоторые инженеры (как, например, Фердинанд Порше) решили применить каплевидные обтекаемые кузова.

С 1960-х гг. требования аэродинамики все больше учитываются при создании гоночных автомобилей, конструкторы стараются добиваться не только уменьшения лобового сопротивления как раньше, но и увеличения прижимной силы — лёгкие машины не могли реализовать всю мощь своих моторов из-за пробуксовки в поворотах. Монопосты начинают обрастать теми или иными аэродинамическими приспособлениями.

Наиболее часто встречаются переднее и заднее антикрылья, прижимающие к дороге соответственно переднюю и заднюю часть автомобиля. Впрочем, в начале 80-х автомобили Ф1 обходились без передних крыльев — основную прижимную силу создавали сами корпуса машин, которые вкупе с заградительными эластичными юбками создавали под днищем машины разрежение, прижимающее их к трассе (граунд-эффект). Сейчас граунд-эффект практически везде запрещён, а прижимную силу создаёт диффузор — расположенная в задней части днища открытая сужающаяся П-образная полутруба, ускоряющая протекающий под машиной воздух (принцип трубки Вентури).

Открытые колёса являются важным аэродинамическим элементом — они имеют большую ширину, а их верхний край движется навстречу набегающему потоку. В итоге они производят серьёзные воздушные завихрения, сильно ухудшающие аэродинамическую эффективность автомобиля (коэффициент лобового сопротивления достигает 1,0-1,2) и, таким образом, не может сравниться со спортпрототипами, у которых колёса закрыты (коэффициент лобового сопротивления 0,3-0,4). Предпринимавшиеся различные попытки закрыть колёса от набегающего потока пресекаются контролирующими органами.

Маломощные монопосты, а также спринт-кары (используемые для гонок на грунтовых овалах) могут вообще не иметь аэродинамических элементов — развиваемые ими скорости не столь велики.

Корпус

Корпус монопоста имеет минимальное поперечное сечение, с тем чтобы только закрывать пилота. С 1962 года команда Ф1 Лотус применяет новую конструкцию корпуса с использованием монококов — жёстких пространственных конструкций, более устойчивых к кручению и ударам. Тогда же гонщик изменил свою позицию в кокпите — он больше не сидел более-менее прямо, а занял практически полулежачую позицию. Это не только уменьшило лобовое сопротивление, но и улучшило переносимость перегрузок. В первой половине 80-х в Формуле-1 появились углепластиковые монококи, которые затем широко распространились на все остальные серии. В монококе располагается кокпит — открытая кабина пилота (хотя и предпринимались различные попытки закрыть пилота). Сразу за кабиной располагается дуга безопасности, призванная принимать удары при переворотах машины. Спереди к монококу крепится передняя подвеска и передние аэродинамические элементы, сзади — двигатель, к которому крепится коробка передач, а к той — задняя подвеска и задние аэродинамические элементы. С 1970 г. команда Ф1 Лотус располагает радиаторы в боковых понтонах, что позволило придать носу машины максимально эффективную с точки зрения аэродинамики форму.

Трансмиссия

Привод, независимо от расположения двигателя, чаще всего делался задний, хотя в серии Индикар были попытки использования переднеприводных автомобилей, а полный привод использовался и в Индикаре, и в Формуле 1. Переключение передач всегда ручное, хотя в последнее время повсеместное распространение получили разработанные ещё для Формулы 1 секвентальные полуавтоматические коробки с переключением подрулевыми переключателями.

Пилотирование

Автомобили с открытыми колёсами обычно имеют наименьшую массу среди всех гоночных машин своего класса мощности и наибольшую концентрацию мощности среди автомобилей своего веса. Массы монопостов находятся в пределах 455—700 килограмм, а мощности могут достигать и превосходить 1 000 лошадиных сил. Это, а также высокая аэродинамическая оснащенность, определяет их наибольшие возможности по ускорению в поворотах и делает их наиболее быстрыми среди всех гоночных автомобилей.

Прототипы в принципе отличаются лишь закрытыми колесами, а потому теоретически тоже могут достигать таких динамических показателей, но на данный момент такие машины используются лишь в гонках на выносливость, а потому не могут сравниться с монопостами в скорости. В то же время возможна постройка прототипа из монопоста путем установки на него легкого кузова, закрывающего колёса — именно так были построены прототипы Can-Am второй половины 70-х.

Высокие динамические характеристики монопостов накладывают повышенные требования к физической подготовке пилотов. Также автомобиль с открытыми колёсами даёт небольшое преимущество, так как пилоту проще строить траекторию движения из-за того, что он видит колеса авто. Кроме того, пилотирование требует большей аккуратности, монопосты практически не способны переносить без повреждений контакты, а контакт колесо-на-колесо очень опасен ввиду того, что один из автомобилей может взлететь и перевернуться.

Производители машин с открытыми колёсами

Участники гонок на машинах с открытыми колёсами могут строить их сами (так в Чемпионате Мира Формулы-1), а могут закупать у стороннего производителя (в большинстве остальных случаев). Современные производители монопостов:

Международные чемпионаты на автомобилях с открытыми колёсами

Автомобили с открытыми колесами участвуют практически исключительно в кольцевых гонках на трассах с твердым покрытием — стационарных, временных или трассах овального типа. Спринт-кары и миджеты используются в гонках по коротким гаревым трекам. Также списанные из других серий монопосты могут использоваться в соревнованиях по подъёму на холм.

Самые большие легковые автомобили в мире на 2020 год: ТОП-9

Описание и обзор самых больших легковых машин в мире на 2020 год: топ-9 моделей, их интересные особенности и характеристики. Фото и видео.

Содержание статьи:

• Самые крупные легковушки
• Видео про длинные машины

На сегодняшний день автомобилем с наибольшими габаритами считается самосвал БелАЗ 75710, хотя за это звание готов с ним поспорить словенский гигант ETF. Ну, а в «лёгкой весовой категории» чемпиона по размерам логично было бы поискать среди пикапов и полноразмерных внедорожников. Впрочем, и в других классах «легковушек» порой встречаются истинные исполины.

Самые крупные легковушки

1. Bugatti Type 41

Автомобиль длиной в 6,2 м, сконструированный ещё в 1926 году и до сих пор считающийся одной из самых больших легковых машин. Впрочем, размеры – далеко не единственное достоинство Type 41.

Что и говорить, максимальная скорость Type 41 составляет 200 км/ч, приличная даже для современных авто. Двигатель мощностью 300 л. с. обладает просто огромным объёмом – 12,7 л, правда, и потребление топлива приличное.

Тираж автомобиля был совсем уж скромным – всего шесть экземпляров, зато все они сохранились в приличном состоянии. Один из Royale был продан в 1987 году на аукционе в лондонском Королевском Альберт-Холле за 5,5 млн. фунтов.

Основные характеристики:

• количество мест: 5;
• колёсная база: 4300 мм;
• диаметр дисков колёс: 970 мм.

2. Bucciali TAV

Этот автомобиль, созданный в 1932 году, имеет не столь большую длину, как Bugatti Type 41 – всего 579 см, но тоже является одним из крупнейших представителей легкового класса машин. А в своё время Bucciali TAV считался воплощением роскоши.

Машина оснащалась двигателем Voisin V12 объёмом 4,9 л, сопряжённым с четырёхступенчатой механической коробкой передач. Просто шикарный вид автомобилю придавали огромные 24-дюймовые колёса, фары диаметром 250 мм и длиннющий капот.

Пара запасных колёс крепилась сзади к багажнику, а борта Bucciali TAV украшали изображения летящих аистов, выполненные из серебра, бронзы и позолоченной латуни.

Основные характеристики:

• количество дверей: 4;
• привод: передний;
• вес: 2880 кг.

3. Alton F650

Почётное место среди полноразмерных внедорожников занимает модель Alton F650, разработанная американской компанией Alton Truck. Будучи изготовленным на базе Ford F650, этот семидверный автомобиль даже на фото выглядит устрашающе.

Под капотом у машины – шестицилиндровый двигатель мощностью 230 л. с. и объёмом 7,2 л. На борт Alton F650 может принять 7 пассажиров и ещё водителя.

Основные характеристики:

• вес: 12 тонн;
• колёсная база: 5 м;
• максимальная скорость: 120 км/ч.

4. Dunkel Industries Luxury

Легковой автодом при длине 9,71 м обладает высотой в 3,6 м и предоставляет путешественникам вполне комфортные условия. В кузове этого кемпера достаточно места для компактного внедорожника, а на крыше автомобиля умещается пара квадроциклов.

Помимо этого, в прицепе можно перевозить легковую машину средней длины. И это не просто гараж на колёсах, а полноценный дом, в котором расположены:

• огромная гостиная с раскладным диваном;
• кухня, тоже немаленькая;
• душевая кабинка;
• место для ночлега на втором ярусе.

И это всё приводит в движение один из трёх дизельных двигателей: Cummins Turbo Diesel объёмом в 5,9 л, Caterpillar на 7,2 л, или шестилитровый Power Stroke V8 Turbo Diesel. Сопряжённая с мотором шестиступенчатая автоматическая коробка передач Ford TorqueShift по-американски надёжна и проста.

В итоге максимальная скорость Dunkel Industries Luxury составляет 112 км/ч, и при этом расходуется 13 литров солярки. Можно сказать, что очень даже немного.

Причём, машина достаточно автономна, запас воды и генератор входят в комплект поставки. Ну и конечно же, в американском автодоме не обошлось без климатической установки, причём она может питаться как от генератора так и от самого автомобиля. Так что, где бы кемпер ни находился, внутри него можно организовать прохладу или тепло.

А цена такого дома на колёсах начинается от 80 тыс. долл.

5. Silverado Medium Duty

В начале марта 2018 года на салоне в американском Индианаполисе дебютировал пикап Сhevrolet Silverado Medium Duty, пришедший на смену снятым с конвейера Kodiak и GMC TopKick.

В движение гигантский пикап приводится турбодизелем Duramax V8 объёмом 6,6 л и мощностью 350 л. с., с максимальным крутящим моментом 950 Нм. Силовой агрегат дополняют трансмиссия Allison с коробкой отбора мощности.

Доступ к моторному отсеку открывает откидной капот, интегрированный с крыльями и радиаторной решёткой. Опционально Silverado Medium Duty может быть оснащён также задней пневмоподвеской.

Что ещё есть в машине:

• Apple CarPlay;
• Android Auto;
• беспроводная зарядка для смартфонов;
• фирменная навигационная система OnStar 4G.

6. Ford Excursion

Этот внедорожник всё ещё остаётся самым длинным и тяжёлым из запущенных в массовое производство. Конкретнее, при длине 5,76 м он обладает высотой 1,96 и весит 3,5 тонны при полном снаряжении. А линейка силовых агрегатов машины представляет собой довольно обширный диапазон моторов объёмом от 5,4 до 7,3 л.

На протяжении всего периода выпуска эта модель, наряду с пикапами Super Duty собиралась на заводе по производству грузовиков, находящемся в американском Кентукки. В настоящее время Ford Excursion не изготавливается, взамен него производитель предлагает Ford Expedition.

Основные характеристики:

• количество мест: 9;
• коробка передач: автоматическая;
• колёсная база: 3482 мм.

7. Hyundai Palisade

Этот огромный кроссовер, названный в честь элитного прибрежного района Лос-Анджелеса и претендующий на премиум-класс, дебютировал в конце ноября 2018 года на международном автошоу в том же Лос-Анджелесе.

Летом прошлого года Palisade начал продаваться в США, а в текущем году он может доехать и до российских салонов.

Будучи полноразмерным SUV, Palisade наделён соответствующими габаритами: длиной в 4981 мм, из которых 2900 мм приходится на расстояние между осями, шириной в 1976 мм, и высотой, не превышающей 1750 мм. Силовая установка внедорожника может быть представлена в двух вариантах на выбор:

• для бензиновых модификаций: V-образный шестицилиндровый «атмосферник» объёмом 3,8 литра, демонстрирующий мощность в 295 л. с. при 6000 об/мин. и 355 Нм крутящего момента при 5000 об/мин., оснащённый системой непосредственного впрыска топлива и ГРМ с 24-мя клапанами;
• дизельные версии комплектуются «турбочетвёркой» объёмом 2,2 л, предположительно, генерирующей 202 л. с. при 3800 об/мин. и 440 Нм крутящего момента при 1750 – 2750 об/мин., дополненной ГРМ типа DOHC с 16 клапанами.

8. KIA Telluride

Самый большой автомобиль, выпущенный KIA! Флагман Telluride представляет собой полноразмерный внедорожник с передним или полным приводом, сочетающий в себе реально брутальный дизайн, вместительный салон и высокопроизводительную технику.

Автомобиль предназначен в первую очередь семейным водителям с хорошим достатком, ценящим в машинах комфорт и безопасность.

Габариты Telluride позволяют отнести его к истинным представителям полноразмерного сегмента. Так, в длину автомобиль вытянулся на 5001 мм, ширина его – 1989 мм, высота с учётом рейлингов – 1760 мм. Колёсная база SUV составляет 2901 мм, а его клиренс варьируется в пределах 200 – 203 мм.

В зависимости от модификации, полный вес машины может принимать значения от 2620 до 2684 кг, при этом внедорожник способен тянуть за собой прицеп весом до 2268 кг.

Основные характеристики:

• количество мест: 8;
• расход топлива на 100 км: 11,2 л;
• объём багажника: 595 л.

9. American Dream

Интерес американцев к большим автомобилям и лимузинам известен, но, чтобы сварганить такое! Тридцатиметровый гигант, спроектированный Джеем Орбергом, попал в Книгу рекордов Гиннесса как самый длинный в мире лимузин.

Надо сказать, что оснащение автомобиля довольно-таки соответствовало его названию, переводимому с английского как «американская мечта». В частности, на борту лимузина были расположены:

• кожаные диваны;
• водонаполненная кровать;
• бар с подсветкой;
• бассейн с подогревом;
• вертолётная площадка с двухместным Hughes 300.

К тому же, на машину установили 26 колёс и два мотора. А чтобы облегчить управление этой громадиной, её снабдили двумя кабинами спереди и сзади, как у поезда метро.

Так случилось, что «минута славы» лимузина сменилась для него годами забвения. Со временем вид автомобиля перестал быть похожим на премиальный: ржавчина, выбитые стёкла, раскуроченная ходовая. И только в 2014 году, когда машину выкупил нью-йоркский музей Autoseum, американская мечта на колёсах получила шанс на возрождение.

Заключение

Крупногабаритные легковые автомобили особенно ценны при путешествиях с большой компанией или в случае, когда требуется много места для поклажи. Некоторые автолюбители покупают «гиганты» просто для красоты. Как бы то ни было, спрос на такую технику есть, а уж производители найдут, что предложить.

Видео про длинные машины: