Эдриан Ньюи обвиняет команды в недальновидности

В связи с "шинным кризисом", с которым столкнулась Формула 1, технический руководитель Red Bull Racing Эдриан Ньюи обвинил команды, препятствовавшие изменениям резины, которые собирались внести в Pirelli, в недальновидном подходе.

Миланские шинники планировали скорректировать в конструкцию шин уже начиная с Гран При Канады, заменив стальную ленту в основании протектора кевларовой, чтобы избежать проблем с расслоением резины, которые имели место на первых этапах сезона.

Однако команды Force India, Lotus и Ferrari с большой неохотой отнеслись к подобным инициативам, которые требовали единодушного одобрения, посчитав, что эти изменения могут отразиться на конкурентоспособности их машин

Это привело к тому, что в Pirelli вынуждены были отказаться от конструкционных изменений шин, вместо этого было решено изменить технологию крепления протектора, использовав специальный клей.

Однако это решение себя не оправдало - на Гран При Великобритании шины начали взрываться одна за другой. Теперь миланцам предстоит в короткие сроки до этапа в Германии решить, кто виноват и что делать.

Ньюи, чья команда обнаружила повреждения на шинах Себастьяна Феттеля во время очередного пит-стопа, не сомневается в том, что виной всему вынужденный отказ Pirelli от запланированных изменений.

«Это все очень грустно, - посетовал Эдриан в интервью AUTOSPORT, - но такова природа Формулы 1. Было абсолютно ясно, что на протяжении всего начала сезона с шинами были определенные проблемы.

В Pirelli нашли конструкционное решение, которое и было предложенио перед этапом в Монреале. Однако две или три команды решили воспользоваться своим правом вето, так как побоялись, что изменения пойдут на руку их соперникам.

В результате такой недальновидности Гран При Великобритании получился таким, каким получился, и мы вынуждены снова говорить о безопасности гонщиков».

НЬЮИ УВЕРЕН, ЧТО ПРЕДЛОЖЕНИЕ PIRELLI РЕШИЛО БЫ ПРОБЛЕМЫ

И хотя в Pirelli пока не дали официального объяснения причинам произошедшего на Сильверстоуне, Ньюи сказал, что, по первым впечатлениям, такого бы не произошло, если бы в конструкции шин использовалась кевларовая лента вместо стальной.

Эдриан Ньюи

«Конечно, решать Pirelli, - прокомментировал Нюьи, - но, насколько я могу судить, если бы конструкция шин была изменена, ничего подобного бы не случилось».

Также Эдриан повторил слова гонщиков и руководителей команд о том, что ситуация предельно серьезная, и что необходимо принимать меры.

«Это проблема для всего паддока, - продолжил британец, - прежде всего с точки зрения безопасности. Но если, кроме того, судьба чемпионских званий будет решаться случайными взрывами шин у гонщиков, ничего хорошего в этом не будет.

Что касается безопасности, здесь есть два нюанса - во-первых, из-за этих проблем пилоты могут попадать в аварии, а во-вторых, не стоит забывать, что мы имеем дело с тремя килограммами резины, составляющей протектор, которая, отлетев, может попасть в шлем гонщика, идущего позади. О последствиях даже думать страшно.

Я буду очень разочарован, если после всего случившегося не будет принято никаких мер».

СТАТЬЯ № 2

О специфике износа резин, но на микроуровне.

Проблема "деградации" поверхности шины это химический процесс окисления резины кислородом воздуха в условиях постоянного сдвигового воздейтсвия, приводящий к снижению способности окисленного слоя деформироваться. Этот процесс имеет природный характер и проиходит всегда, но в случае предельный нагрузок проявляется особо остро. При этом самый "деградированный"( со сниженной физико-механикой + все дефекты в виде пузырей) слой находиться всегда под поверхностью т.к. резина постоянно "ползет" под нагрузкой и "перемешивается". Это приводит к отслоениям, которые слезают при сдвиговом контакте в виде "червяков". Проблему решают антиоксидантами(обычно фенольные) вводимыми в резину. Они существенно повышают стойкость резины к окислению и могут значительно "продлить жизнь" в эксремальных условиях.
Касаемо каркаса я предположил, что при частом превышении расчетной нагрузки( а гонщикам не прикажешь :) ), металлический каркас будет очень быстро накапливать дефекты. При этом дефектов на металлическом будет всегда больше чем на кевларовом из-за разницы в природе материала. Более того, ослабить прочность кевларового каркаса дефектами гораздо сложнее чем металлического. Но проблема нынешних шин насколько я понимаю банально в просчете конструкции, отрывало целиком протектор. А это отдельная "деталь", совмещаемая с шиной на одной из последних тех. операций. Протектор не выполняется несущую функцию, это "рабочая поверхность" подвергаемая износу. Так что шишки на поставщика можно смело вешать. Да и что это за технологии когда каркас металлический? В машине доля металла в пересчете на вес получается куда меньше чем доля корда в шине 21 века от Pirelli)

Смена положения шин может быть связана с работой боковины. Внешняя и внутреняя боковина получают разную наргузку. При этом более нагруженная получает усталостные дефекты(микроотслоения, пузыри из-за перегрева вблизи теплопроводного каркаса из металла) в процессе работы которые видимо снижают её жесткость. В случае металлического каркаса с пониженной адгезией( хотя это утверждение неверно с химической точки зрения, ниже напишу почему) дефектов получается слишком много и они по видимому приводят к нерассчетному снижению жесткости боковины. Более того в случае нерасчетных воздействий металлический каркас способен необратимо пластически деформароваться. Кевларовый каркас способен частично решить проблему т.к. он совсем не проводит тепло и более легкий, жесткий и прочный( + он не имеет пластической деформации в отличии от металла). К тому же кевлар как и любое другое высокопрочное термостойкое органическое волокно имеет невероятную усталостную прочность по сравнению с металлом, волокно способно выдержать сотни тысяч сгибаний без существенногй потери прочности. Что будет с металлической проволокой если её хотя бы пару десятков раз согнуть в одном месте может проверить каждый у себя дома.

Несколько слов об "адгезии" резины к различным материалам. К металлической поверхности резина прилипает существенно лучше чем к кевлару(арамидному волокну) т.е. удельная( по отношению к площади) прочность сцепления с металлом выше. В случае композита которым является покрышка ситуация несолько иная т.к. тут речь идет об возможности вырвать волокно из матрицы(резины). Тут необходимо ввести понятие "поверхности раздела": это поверхность разделяющая 2 фазы(волокно и связующее/матрица) в материале. От площади этой повехности зависит сила сцепления волокна и стало быть все прочностные свойства материала и изделия. Так вот для металлической проволоки поверхность будет считаться как произведение диаметра на длину. С кевларом все сложнее т.к. моноволокно(то из чего стоит нить) полифиламетное и состоит из пучка отдельных филаментов диаметром(порядка 12-15 микрон) в 4-5 раз тоньше человеческого волоса. Т.е. площадь сцепления волокна кевлар при схожем физическом диаметре будет на несколько порядков больше чем у металла. Развитая поверхность раздела всегда увеличивает усталостную прочность в волокнистых композитах, чего и добивается Пирелли.

И еще пару слов о причине расслоения. Причина в неположительном градиенте механических свойств резины по глубине. Т.е. прочность должна увеличиваться начиная от рабочей поверхности вглубь к центру шины. Получить такой градиент в резинах( да и вообще в трушихся ненаполненных полимерных материалах на основе сшитых связующих) невозможно, к этому можно лишь стремиться. В процессе работы на режиме(при нагрузке и температуре) происходит "химическое течение" в поверхностном слое шины. Химические связи образующие сетку рвуться, окисляются и перестариваются делая поверхностный слой ориентированным( на молекулярном уровне) и значительно более износосстойким чем исходная резина. При этом в тонком поверхностном слое изменяется плотность и весь комплекс механических свойств(твердость, предельная степень деформации, прочность и т.д.) резины что приводит к появлению внутренних напряжений. Эти "дополнительные" напряжения вызванные изменением структуры приводят к отслаиванию этого упрочненного слоя при работе на рассчетном режиме.

Сильно сомневаюсь что возможно решить проблему отслаивания лишь изменив тип и конструкцию каркаса шины ибо проблема отслаивания лежит в химической, а не в механичесокй плоскости. решить это проблему возможно лишь изменив рецептуру резины.

Сейчас лента выполнена из стали(что делает её аккумулятором тепла), и её хотят изменить на кевлар. Как специалист могу вас уверить что разница между шинами с одинаковой конструкцией, но разным материалом каркаса будет качественная. Они будут иметь мало общего, особенно если сравнивать их темплообмен( а во многом именно он определяет эффективность резины) со средой. Поэтому стоит понять тех кто не хочет ничего менять. Если протектор отлетает в процессе работы шины на режиме, то это исключительно просчет конструкции не имеющий ничего общего с армирующим материалом( кевлар/сталь). Все шишки всецело надо вешать на Pirelli, негоже компании с мировым именем так садиться в лужу.