Василий КОСТИН
У многих ребят, участвующих в проекте Formula Student, еще нет водительских прав. Но они успели испытать на своей шкуре все, что выпадает на долю настоящей гоночной команды: поиск спонсоров, дефицит времени, работу по ночам, радость участия в гонке, разочарование от поломок. И даже успели расколотить машину — прямо на моих глазах.
Забава? Но для страны Formula Student может оказаться гораздо важнее всех «взрослых» гоночных серий. Вместе взятых.
Formula Student — это не совсем спорт. Даже совсем не спорт. Скорее это всемирная ролевая игра: студенты технических вузов в течение одного учебного года конструируют и строят гоночные автомобили, а затем представляют свои творения судейской коллегии. Судьи играют роль «коммерческой фирмы», которая хочет наладить производство и продажу 600-кубовых «формул» для любительских спринтов, — в жюри есть «директор», «конструктор», «технолог» и «коммерческий директор». Сначала студенческий проект должен пройти техническую инспекцию на соответствие техтребованиям, затем команды по очереди ведут «переговоры с заказчиком», представляя развернутый анализ стоимости автомобиля — с разбивкой на компоненты, материалы и работы, потом — подробный бизнес-план и отчет об особенностях конструкции. Очки начисляются как за себестоимость машины (чем она меньше, тем балл выше), так и за точность составления отчета, который порой состоит из нескольких томов: все должно быть подкреплено расчетами!
А потом — тестовые заезды: замеряется время разгона на дистанции 75 метров и максимально развиваемое боковое ускорение, после чего машины проходят короткий извилистый спринт. «Выживших» — а процент поломок довольно велик — выпускают на 22-километровый заезд по кольцевой трассе со сменой водителей, в ходе которого фиксируется не только время прохождения, но и расход топлива. Почти «взрослая» гонка! А окончательная оценка — комплексная: выигрывает не самый быстрый автомобиль, а самый сбалансированный и грамотный проект, в том числе и с экономической точки зрения. То есть участникам нужно не только сделать и испытать машину, но и «продать» ее!
Все как в жизни.
 |  |  |
| Внешне тольяттинская машина — заглядение: макетированию кузова и работе с пластиком студентов учил бывший главный дизайнер АвтоВАЗа Сергей Синельников. А вот с конструкцией рамы — беда... В новом сезоне ребятам предстоит спроектировать новую — более легкую и со всеми необходимыми по правилам распорками и подкосами | На техинспекции пилот должен покинуть кокпит не более чем за пять секунд. С секундомером — куратор тольяттинской команды, один из топ-инженеров АвтоВАЗа Игорь Иванов |
На каждом из крупных первенств — американских, немецких, английских — набирается под сотню команд. Больше всего — в кольцевой Формуле Студент. Причем «играют» не только в автомобильных вузах — «формулы» строят и будущие авиаконструкторы, двигателисты, энергетики... Есть три основных класса: «кольцевая» Formula Student, внедорожная Mini Baja и Formula Hybrid с гибридным силовым агрегатом.
В России Formula Student появилась в 2005 году в стенах Московского автомобильно-дорожного института. Первую свою «формулу» мадийцы уже через год выкатили на немецкий конкурс Formula Student. Она получилась «первым блином» и заняла 37-е место из сорока. Но главное — россияне заявили о себе. И даже Анатоль Лапин (Анатолий Федорович Лапин), на протяжении двадцати лет бывший главным дизайнером Porsche, посетил «наш» бокс и пообещал любую возможную помощь.
В начале 2006 учебного года мадийцы взялись за новую машину.
Конструкторское бюро проекта — небольшая комната на десятом этаже МАДИ. Столы, компьютеры, стеллажи, фрагменты рам и обтекателей на стенах…
— У кого учились? В основном — у нашей прошлогодней команды. Что-то высмотрели в Германии, что-то — в английских инженерных журналах. Проектировали машину зимними вечерами, в мае принялись за постройку. К середине июня сварили раму. А когда до выезда в Германию остался месяц, вообще перестали вылезать из бокса!
| Фото Никиты ГУДКОВА | Фото Владимира ТИМОНИНА |
 |  |  |
| Первые российские машины для соревнований Formula Student, построенные в МАДИ, — FSM-600 2006 года (слева) и FSM-500-2 2007 года. Между ними всего год разницы и... пропасть в конструктивных и компоновочных решениях. Осталось научиться грамотному планированию и работе с документацией | Студенты из команды Московского автомеханического института в этом году на немецком слете Формулы Студент первыми из россиян смогли пройти техинспекцию |
 |  |  |
| Прежде чем садиться за компьютер, многие предпочитают прикинуть компоновку на модели из деревянных реек | Путь от подробной компьютерной модели до готовой машины был пройден за три месяца с небольшим | Первая авария в истории российской Формулы Студент — и первое понимание, насколько важны требования к безопасности |
Главный конструктор того студенческого проекта Александр Блинков — выпускник факультета автомобильного транспорта, защитивший диплом на основе построенной машины. Под его началом «формулу» готовили еще 10 студентов. Сегодня, два года спустя, понимают — получилось не очень. И дело не в самой конструкции, а в организации процесса.
— Теперь мы знаем, что многое надо было планировать иначе, — делится опытом Блинков. — Мы отдаем часть деталей на заводы, а там, оказывается, все в отпусках. Получаем деталь, а допуски не выдержаны. Финансы от института выделены, но счета оплачиваются неделями. А время идет! Приходилось многое делать за свои деньги — хорошо, что родители помогали...
В итоге команда МАДИ второй год подряд поехала в Германию фактически с неготовой машиной.
— Даже двигатель не смогли завести, — сокрушается четверокурсник Влад Булгаков, нынешний генконструктор. — Оказалось, напортачили с электрикой. И вот приехали на Хоккенхайм — мы на поезде, Саша Блинков с Лешей Новиковым на машине родителей, с прицепом и крохотным набором инструментов. А вокруг — команды лучших европейских университетов. У всех — «технички», а университет Хельсинки вообще привез целую «фуру»-мастерскую с ЧПУ-станками и даже сауной на прицепе. Но все друг друга выручают: если бы не ребята из Оксфорда со своим аппаратом аргонно-дуговой сварки, наша машина вообще бы не поехала. Правда, на техкомиссии нам все равно замечаний написали — два листа! Поэтому теперь мы решили горячку не пороть: в этом году в Германию не поехали, будем готовиться к 2009-му…
Зато ребята выкатили на российские «предсоревнования» на полигоне МАДИ прошлогоднюю «формулу». Правда, конкурент был всего один — Тольяттинский государственный университет: шестнадцать студентов вместе со своим куратором, ведущим инженером-конструктором вазовских двигателей Игорем Ивановым.
На немецком конкурсе Formula Student 2008 года первенствовала команда технического университета голландского города Дельфта: углепластиковый монокок, 450-кубовый одноцилиндровый двигатель Yamaha с жидкостным охлаждением, переведенный на биоэтанол, 10-дюймовые колеса и снаряженная масса всего 158 килограммов
Техинспекция пройдена, Андрей Сотсков пристегивает ремни. Разгон-торможение на стометровом прямике, короткий слалом, снова разгон-торможение... Но вместо замедления на скорости около 60 км/ч мадийская «формула» врезается в бордюр, ее подбрасывает в воздух — и машина отправляется в забор! Хорошо, что пилот цел: пострадали только подвеска и пластиковый обтекатель.
Следом за тесты принимаются тольяттинцы, но на втором-третьем торможении обнаруживается течь в тормозной системе. С такой неисправностью продолжать испытания нельзя. Похоже, шланг прожгли каплями металла при сварке. Сплошное расстройство: не спали ночами, с трудом нашли электронный «глюк» (оказалось, что в замке зажигания от мотоцикла находился противоугонный блок), в последний момент привезли другой замок из Тольятти — и все насмарку. Остается только заесть горе шашлыком и потренироваться «друг на друге» в презентации проектов.
Ведь на «настоящих» соревнованиях в Германии презентация — один из важнейших этапов. Например, команда Московского автомеханического института (МАМИ) в этом году поехала на немецкий слет и даже смогла пройти техинспекцию. Но пока ребята спешно устраняли замечания, на презентацию машины идти оказалось некому — и в результате проект МАМИ занял лишь 77-е место из 78.
 |  |  |
| Системы автоматизированного проектирования могут стоить десятки тысяч долларов, но студентам они обычно продаются в сотни раз дешевле, а то и достаются бесплатно. Как залог того, что в своей будущей работе инженеры отдадут предпочтение той или иной программе | Судьи проверяют геометрию рамы, надежность крепления агрегатов, правильность прокладки топливных и тормозных магистралей, их целостность | Машина из МАМИ проходит тест на поворотном столе: при поперечном уклоне в 60 градусов формула не должна опрокинуться. Здесь же проверяется герметичность топливного и расширительного бачков |
Ну и что, скажете вы? Ведь это всего лишь игра, студенческие забавы…
Это жизнь. Вернее, ее репетиция.
Автоспорт, производство, сервис — все это немыслимо без менеджмента. Или, если говорить русским языком, без грамотного управления. Будь ты хоть трижды гениальный конструктор, банальное неумение представить свой проект спонсорам или незнание системы финансового учета может привести к краху. Именно этому и учит студентов Formula Student. И очень жаль, что у нас пока так мало участников. Три команды в МАДИ (помимо «формулистов» есть проекты внедорожного автомобиля класса Mini Baja и «формулы» с гибридным силовым агрегатом для соревнований Formula Hybrid), по одной — в Тольяттинском госуниверситете и в Московском автомеханическом институте (МАМИ). Готовится команда в Московском авиационно-технологическом институте (МАТИ), раздумывают в Нижегородском государственном техническом университете. Пока — всего пять команд. А на последнем этапе в Германии было 45 только немецких проектов! Это при том, что на 375 немецких технических вузов приходится аж 1108 российских, из которых 658 — государственные. Как минимум 52 из них —технические университеты и академии.
И если в каждом из них ребята начнут «играть» в Формулу Студент и через несколько лет станут привозить в Европу блестящие проекты, то, как знать, может, через десяток лет мы не узнаем Россию?
| Фото Елены ДУБОВОЙ | |
 |  |
| «Гибридоводы» из МАДИ уже успели выступить на итальянских соревнованиях — на них можно заявляться с незавершенными автомобилями. Прекрасно подготовленный проект (на фото слева — его презентация) завоевал первое место и ожидает воплощения «в железе» в 2009 году (на фото справа — компоненты будущей машины: бензиновый двигатель, электромотор, суперконденсаторы и контроллер гибридной силовой установки собственной разработки) |
Что строим?
На трассе немецкого слета-2008 формула из технического университета Брауншвейга показала лучшее время на спринте и завоевала в итоге приз «За инженерное совершенство». В основе машины — стальная пространственная рама, мотор — от спортбайка Suzuki GSX-R 600, коробка передач — штатная мотоциклетная, но с электропневматическим механизмом переключения собственной конструкции. Также студентами разработана система сбора и хранения данных. Колеса — 13-дюймовые
Технические требования к машинам Формулы Студент весьма либеральны. Оговаривается наличие четырех колес с эластичной подвеской, четырехтактного поршневого мотора объемом не более 610 см³ и меры безопасности: размеры и количество защитных дуг, а также наличие энергопоглощающей вставки в передке машины.
По умолчанию предполагается, что в основе машины — пространственный каркас из стальных труб. Но его можно выполнить из алюминия или даже заменить карбоновым монококом — в Германии им может похвастаться каждый десятый студенческий проект. Главное — представить расчет, доказывающий, что альтернативная конструкция достаточно прочна. Типичная «формула» из первой двадцатки общего зачета весит около 200 килограммов, а лучшие машины укладываются в 150 кг.
Двигатели, как правило, мотоциклетные — стандартные «шестисотки» от спортбайков (наибольшей популярностью пользуются Yamaha YZF-R6 и Honda CBR600). Кто-то экономит вес и ставит одноцилиндровые «воздушники» от кроссовых мотоциклов, а единицы используют экспериментальные двигатели — в этом году так поступила команда университета Эсслингена, сотрудничающая с фирмой Mahle. Разрешен и турбонаддув — при условии, что его установка была рассчитана студентами, а не является заводской. Мощность двигателей (обычно около 70—80 л.с., рекорд — 96 л.с. у машин из университета Дармштадта) ограничивает 20-миллиметровый рестриктор на впуске. Топливо — бензин или биоэтанол. Команда МАДИ в этом году остановилась на двухцилиндровом 500-кубовом моторе от снегохода Yamaha с «родным» клиноременным вариатором, теоретически обеспечивающим идеальную характеристику разгона.
 |  |  |
| Самый перспективный класс студенческих соревнований — Formula Hybrid. Первый слет прошел всего год назад в США | Описание конструкции с расчетами, которые нужно предоставить судьям, может занимать не один том. На фото внизу — пример отчета о стоимости. В этом подробнейшем документе приведены прайс-листы поставщиков, расчет потребного количества материалов и объема работ, вплоть до длины сварных швов | Технический уровень внедорожных машин класса Mini Baja не так высок, как у Формулы Студент. Но они и дешевле |
Компоновка машины — свободная. Как правило, двигатель вместе с мотоциклетной коробкой передач стоит поперечно позади пилота, привод на заднюю ось — цепной. Подвески — от зависимых до сложнейших многорычажных схем. Хотя наиболее типична, конечно, традиционная схема на двойных поперечных рычагах. Шины — 10- или 13-дюймовые слики, произведенные специально для проекта Formula Student.
Лидирующие команды стараются заработать больше очков, самостоятельно конструируя блоки управления двигателем, амортизаторы, коробки передач, системы переключения передач подрулевыми лепестками, телеметрию...
Регламент американских соревнований — самый жесткий: необходимо представить полностью готовую машину, причем построенную «с нуля». В большинстве европейских стран за основу можно брать прошлогоднюю машину, а в отдельные классы выделены незаконченные проекты: команда сначала может попробовать свои силы как «теоретик», а в следующем году вернуться с ходовым образцом. Оговаривалась регламентом и стоимость машины — по всему миру это не более $25000 (организаторы заранее публиковали официальный обменный курс соревнований). Но с будущего года ограничение снимают. Впрочем, строить очень дорогой автомобиль — не в интересах команды: чем ниже стоимость, тем больше очков можно заработать. Постройка машины без использования экзотических материалов вроде титана, кевлара или углепластика обходится в 15000—17000 долларов.
В 2006 году появился отдельный зачет для машин с гибридным силовым агрегатом — Formula Hybrid: серийный мотор (объемом 250 см³ для двигателей с искровым зажиганием и 310 см³ для дизелей) плюс любая гибридная трансмиссия. Ограничена только стоимость устройств, накапливающих энергию: 6000 долларов. Это уравнивает возможности команд и связывает руки желающим установить очень легкие и емкие, но дорогие батареи, например литий-ионные. Для накопления энергии можно использовать либо коммерчески доступные аккумуляторы, либо суперконденсаторы (именно этот вариант выбрали в команде МАДИ). Правда, участников в гибридной категории пока мало — даже на крупнейшем американском слете их было 16. Невысокая конкуренция (всего трое участников в классе) позволила проекту МАДИ занять в этом году в Италии первое место.
Австрийский технический университет Граца завоевал в Германии второе место и получил специальный приз компании Audi «За лучшее использование легких материалов»: из углепластика выполнен не только монокок, но и рычаги подвески, а также колесные диски
А судьи кто?
Судейская коллегия Формулы Студент традиционно состоит из авторитетных людей из автомобильной промышленности и автоспорта. Первые соревнования Формулы SAE судили инженеры General Motors и Ford и даже знаменитый Джим Холл (конструктор спортпрототипов Chapparal, пионер использования антикрыльев в автоспорте, автор легендарного «автомобиля-пылесоса» Chapparal 2J, создававшего прижимную силу при помощи мощного вентилятора). Жюри прошлогоднего этапа в Англии возглавлял бывший технический директор команды BAR Honda Джеф Уиллис (на фото), а в этом году судьей по технике был Эндрю Дикин — глава отдела трансмиссионных испытаний в команде Renault F1. Для кого-то из перспективных студентов это будущие работодатели…
Практика против теории
Идея студенческого инженерно-автоспортивного конкурса родилась в США. В 1973 году профессор университета Цинциннати Уильям Шептон предложил студентам построить маленький внедорожный автомобиль-амфибию, REV (Recreational Ecological Vehicle). Это был выпад против царившего в американском высшем образовании засилия голой теории в ущерб «практическим» дисциплинам, в свою очередь ставшего последствием «космической гонки» с Советским Союзом в 50—60-е годы.
 | Первые внедорожные автомобильчики SAE Mini Baja середины 70-х собирались буквально из подручных материалов. Например, сиденье пилота зачастую вырезали из пластмассового садового кресла |
 | Некоторые команды на заре Формулы SAE предпочитали построить здоровенный карт вместо гоночного автомобиля. В результате организаторы сделали обязательным использование эластичной подвески и ввели тест, проверяющий ее работу |
В первый же год в проекте REV приняло участие шесть команд, но двухместные машины получались дорогими — за 1600 тогдашних долларов можно было купить отличный подержанный автомобиль. Поэтому в 1976 году конкурс трансформировался в серию Mini Baja — участникам предстояло построить одноместные багги стоимостью не более $450 cо стандартным восьмисильным моторчиком. С 1981 года у конкурса SAE Mini Baja, взятого под крыло Американской ассоциацией автомобильных инженеров SAE, появился кольцевой аналог — Formula SAE. Сегодняшняя Formula SAE имеет три основные ветки: американскую под таким же названием, азиатско-тихоокеанскую Formula SAE-Australasia и европейскую по имени Formula Student. В Старый Свет она пришла в 1998 году — сначала в Великобританию, а восемь лет спустя и в Германию. Немецкая серия быстро стала самой уважаемой в мире: как и немецкие автомобили, которые проектируют и испытывают бывшие участники студенческого конкурса…
