Процесс создания карбоновых компонентов напоминает одновременно работу скульптора и химика. Он начинается с создания точной модели детали из алюминия или композитного материала. На основе этой модели изготавливают негативную форму, которая и будет использоваться для выклейки карбоновой детали. Уже на этой стадии за технологиями тщательно следят болельщики, которые знают о болидах все. Более того, подобные знания позволяет им заключать вдумчивые пари на гонки, имея возможность получить фрибет за депозит.
Материал
Основной материал – углеродное волокно, поставляемое в рулонах. Эти волокна обладают колоссальной прочностью на разрыв, но сами по себе они хрупкие. Чтобы превратить их в конструкционный материал, волокна сплетают в ткань и пропитывают эпоксидной смолой. Техник наносит слои карбоновой ткани в форму, тщательно разглаживая каждый слой для удаления пузырьков воздуха. Критически важным является направление укладки волокон. Инженеры рассчитывают направление силовых потоков в детали, и техник укладывает слои так, чтобы волокна были ориентированы вдоль этих потоков. Это позволяет создать деталь, оптимизированную под конкретные нагрузки.
Процесс
После ручной укладки форму закрывают и помещают в автоклав – огромный промышленный термос, способный создавать высокое давление и температуру. Под давлением несколько атмосфер и при температуре около 180 градусов Цельсия происходит процесс полимеризации. Смола затвердевает, связывая углеродные волокна в монолитную структуру. Весь цикл занимает несколько часов. После извлечения из автоклава деталь обрезают, шлифуют и подвергают строгому контролю качества.
Части болида
Для разных частей автомобиля используют разные типы карбоновых материалов. Одни обладают максимальной жесткостью, другие – лучшим поглощением энергии, третьи – устойчивостью к высоким температурам. Толщина карбонового «пирога» может варьироваться от нескольких слоев в аэродинамических элементах до десятков слоев в силовой структуре монокока.
Зоны деформации: управляемое разрушение
Безопасность в современной Формуле-1 строится на принципе управляемого разрушения. Конструкторы заранее проектируют зоны, которые должны деформироваться при аварии, поглощая кинетическую энергию и защищая самое ценное – пилота в монококе. Эти зоны рассчитываются с помощью сложного компьютерного моделирования и проверяются в ходе краш-тестов, которые являются обязательными для допуска автомобиля к гонкам.
