“Четыре кольца” против “трех лучей”

Предыстория
После Великой депрессии 1929-33 годов в европейском автомобильном спорте воцарился застой. Ни о какой технической регламентации не могло быть и речи. Финансовые возможности фирм, которые изготовляли гоночные машины, приближались к нулю. Лишь Alfa Romeo, получавшая субсидии от правительства Муссолини, да очень состоятельный фабрикант - меценат-романтик Этторе Бугатти - выводили свои машины на гонки. Конечно, кроме заводов выставляли на старт машины владельцы частных гоночных команд. В целом они представляли собой довольно пестрый конгломерат, и у AIACR (тогдашнего аналога FIA) не оставалось иного выхода, как проводить соревнования по так называемой свободной формуле, то есть практически без серьезных технических ограничений.
Но мировой экономический спад закончился, и AIACR решила, что настало время учредить некую гоночную формулу, которая обеспечивала одинаковые технические возможности для всех заводов и команд. В октябре 1932 года AIACR огласила эту новую техническую регламентацию, которая вступала в силу с 1 января 1934 года. Таким образом, заводы получали 14-месячный срок на проектирование, постройку и доводку новых конструкций. Основное требование новой гоночной формулы определялось цифрой "750” Она означала лимит веса автомобиля, который не мог быть тяжелее 750 кг, причем в них не входил вес шин, воды, бензина, масла и гонщика. Заметим, что четыре шины весили около 90 кг, жидкость (бензин, масло, вода) - 180 и гонщик - около 80.

Создатели новой гоночной формулы ориентировались на наиболее успешные в те годы машины Alfa Romeo, Bugatti и Maserati, чтобы как минимум благодаря им поддержать будущие гонки. По образцу этих автомобилей AIACR установила минимальное сечение кузова на уровне подушки сиденья - 85x25 см. А чтобы стимулировать развитие надежности автомобилей, на всех соревнованиях, которые проводились как Гран При, предписывалось иметь дистанцию не менее 500 км.
Фердинанд Порше, после 1926 года, когда произошло слияние фирм Daimler и Benz, оставил пост главного конструктора Daimler и основал собственное конструкторское бюро. Там, только что познакомившись с новой гоночной формулой, он начал работу над конструкцией под условным названием P-Wagen. Он еще не нашел на нее заказчика, но проектирование шло полным ходом.
Здесь необходимо некое "лирическое” отступление о "предтече” проекта P-Wagen, который затем превратился в революционный заднемоторный Auto Union. Инженер Эдмунд Румплер в 1923 году сконструировал для компании Benz заднемоторный гоночный автомобиль с независимой подвеской задних колес по схеме "качающиеся полуоси” и рамой, очень жесткой не только на изгиб, но и на кручение. Инженер Альфред Розенбергер проводил тогда испытания этих автомобилей и выступал на них в гонках.
После слияния с Daimler командные посты в конструкторском отделе объединенной фирмы заняли Ханс Нибель и Хайнрих Вагнер, с которыми, кстати, и не ужился Порше. Оба пришли из фирмы Benz и были хорошо знакомы с гоночным автомобилем Румплера. Розенбергер же являлся приятелем Порше и, покинув Daimler-Benz, стал консультантом в его КБ.
Порше и начал развивать заднемоторную философию Румплера, подкрепляя сс собственными инженерными находками. Что касается Daimler-Benz, то Нибель взял из нее то, что сам считал главным - концепцию независимой подвески всех колес и неизбежной в этом случае очень жесткой рамы.
Став рейхсканцлером, Гитлер распорядился назначить приз в пол миллиона рейхсмарок самому успешному немецкому автомобилю, построенному в соответствии с новой гоночной формулой. И инженеры Daimler-Benz лихорадочно взялись за проектирование модели W25. Эти новости дошли до Порше. Ему удалось убедить руководство новорожденного концерна Auto Union, объединившего марки Audi, DKW, Horch и Wanderer (отсюда эмблема из четырех сплетенных колец), в целесообразности взять под свое крыло проект P-Wagen. Более того, известный гонщик тех лег Ханс Штук, многократный победитель горных гонок, добился у рейхсканцлера аудиенции и уговорил его финансировать проект Р-Wagеn. В итоге полмиллиона марок были поделены поровну между Daimler-Benz и Auto Union, превратившись в субсидии на развитие их гоночных программ.
Но оставим политику и закулисную возню. Противоборство на гоночных трассах "трехлучевой звезды” и "четырех колец” привело к прорыву в развитии гоночной техники. Эволюция автомобилей этих двух компаний знаменовала новую эпоху и быстро сделала устаревшими конструкции других фирм.

Auto Union
Что же сделали конструкторы Auto Union, руководствуясь идеями Порше? Гоночный автомобиль с расположенным в центральной части машины силовым агрегатом. Такая компоновка обеспечила минимальную лобовую площадь, заметное снижение центра тяжести, ощутимую экономию веса. Независимая подвеска задних колес стала неизбежным следствием новой компоновочной схемы. Инженерная логика требовала применения и спереди независимой подвески, чтобы обеспечить близкие по величине жесткость упругих элементов и частоты собственных колебаний. Кроме того, при независимой подвеске заметно уменьшалась пробуксовка задних ведущих колес во время резких разгонов при выходе из поворотов.
Основу шасси образовывала лонжеронная рама из труб большого (75 мм) диаметра. Подвеска колес по своей кинематике, увы. была далека от идеальной. Продольные параллельные рычаги передней подвески на поворотах заставляли вершину колеса наклоняться наружу поворота. В сочетании со схемой "качающейся полуоси” она создавала предпосылки к избыточной поворачиваемости, а большое расстояние между головой гонщика и задними колесами не способствовало быстрой реакции на начавшийся занос. Этот хронический недостаток конструкции существенно затруднял управление автомобилем.
А вот двигатель явился безусловным успехом Порше и его бригады конструкторов. Он был 16-цилиндровым, V-образным с углом развала между блоками в 45°. Оба блока обслуживал один распределительный вал, от которого клапаны приводились короткими штангами. В итоге головки цилиндров получились не столь массивными, а сам мотор имел очень низкий центр тяжести.
Головки и блок цилиндров были отлиты из легких сплавов. Гильзы цилиндров - "мокрого типа”. Рабочую смесь подавал роторный нагнетатель типа "Рутс”. Мотор получился легким, и его тепловая напряженность на удивление оказалась невысокой.

Mercedes-Benz
Компания Daimler-Benz в отношении двигателей держалась проверенного собственной практикой рецепта. Это восемь цилиндров в рядном алюминиевом картере. Стальные цилиндры окружала сваренная из тонкого стального листа водяная рубашка, причем отдельная для каждого цилиндра. Коренные и шатунные подшипники были роликовыми (заметим - у Auto Union применены подшипники скольжения), а нижние головки шалунов - разъемными. Поэтому к тщательности обработки стыка шатуна и его нижней головки предъявлялись высочайшие требования.
В несъемных головках цилиндров Нибель предусматривал два распределительных вала и по четыре клапана на цилиндр (на Auto Union - только два). Роторный нагнетатель "Руте” подавал под давлением не рабочую смесь, а воздух. Два карбюратора находились между нагнетателем и головкой.
Шасси Mercedes-Benz W25 конструктивно в корне отличались от Auto Union А, но подход к решению задачи был сходным. У модели W25 - рама не трубчатая, а с лонжеронами швеллерного сечения и переменной высоты. Но они тоже имели высокую жесткость на скручивание (около 1000-1200 Н*м на градус). Подвеска задних колес - по схеме "качающиеся полуоси” на поперечной рессоре (как у Auto Union).
Если говорить о передних колесах, то они были подвешены на двойных поперечных рычагах равной длины, а упругим элементом служили горизонтальные винтовые пружины, скрытые в поперечные рамы. Избранная Нибелем комбинация схем подвески оказалась не лучше, чем на автомобиле соперников.
Двигатель на W25 стоял спереди, а главная передача и коробка передач составляли единый агрегат. Он крепился жестко на раме, и соединяющий их трансмиссионный вал проходил под сиденьем гонщика. Топливный бак на Mercedes-Benz занимал пространство в хвосте кузова. Масса топлива обычно составляла 15-20% от стартовой массы автомобиля и по мере его расходования нагрузка на задние колеса становилась меньше и приводила к невыгодному изменению характеристик управляемости. Такой недостаток отсутствовал у Auto Union. Там бак стоял между сиденьем гонщика и мотором. По мере расходования топлива у этих машин распределение веса между передними и задними колесами не изменялось.
Формула с лимитом веса в 750 кг заставила конструкторов модели W25 ободрать краску с алюминиевых кузовов первых машин. Алюминиевые панели отполировали, благо национальный цвет немецких машин в международных гонках тогда был серебристым или белым. Так удалось уложиться в лимит веса. Ту же задачу на Auto Union решили иначе - боковины кузова сделаны не металлическими, а из... перкаля - прорезиненной ткани.

"Четыре кольца” против "трех лучей” (ч.2)

Лев Шугуров