Стоп сигнал как на формуле 1
Как собрать мигающий стоп сигнал?
Те, кто смотрит соревнования Формулы 1, обращали внимание на то, что у многих автомобилей установлен мигающий стоп-сигнал. То есть сигнал не просто горит красным, давая понять преследующим машинам, что выполняется торможение, а еще и мигает. Что это – новая «фишка», дань моде или способ повысить безопасность?
1 Что представляет собой устройство?
Согласно статистике, 24% всех дорожно-транспортных происшествий возникает в результате столкновения с автомобилем, который движется впереди.
Своевременное привлечение внимания водителя к загоревшимся «стопам» позволит намного снизить этот процент. Так считает известный аналитик по ДТП в Германии Йорг Олгримм. И это действительно так. Доказано, что человек больше реагирует на динамические раздражители, чем на статические. Поэтому использование моргающего стоп-сигнала, конечно, повысит безопасность на дороге и поможет избежать дорожно-транспортного происшествия.
Стоп-сигнал – это привлекающий внимание красный фонарь, который мигает. Его устанавливают сзади машины, на уровне глаз водителя. Таким образом все водители, которые будут ехать сзади этого автомобиля, обязательно увидят данный сигнал и смогут вовремя среагировать.
Мигающий стоп-сигнал – это простое устройство, поэтому его вполне реально сделать своими руками. Для того чтобы собрать стоп-сигнал своими руками, достаточно воспользоваться специальной схемой.
Выдавать импульсы будет микровибратор, который основан на микросхеме К661ЛА7. Для управления более весомого тока питания надо использовать транзистор. Чтобы разобраться с работой стоп-сигнала, для начала нужно изучить схему.
2 Как собрать стоп-сигнал?
Существует множество различных схем, с помощью которых можно собрать стоп-сигнал.
Например, одна из них подразумевает, что это устройство просто будет моргать. Также можно найти и более «продвинутую» схему, то есть когда устройство будет работать по определенному алгоритму. К примеру, сначала сигнал моргает один или два раза. После прекращения подачи на транзистор тока (во время паузы) сигнал будет гореть на половину накала. Именно таким образом и появляются эффекты мерцания.
Чтобы было проще понять, как работают эти схемы, можно взять одну из них в качестве примера, например, К561ЛА7.
Микросхема К561ЛА7 является сердцевиной этой разработки, которая состоит из 5 элементов «2И-НЕ». На первом и втором элементе расположен мультивибратор, а на третьем – инвентор. Благодаря последнему создается нужный сигнал на выходе, так как инвентор разделяет мультивибратор от схемы. Функцию открытия и питания нагрузки на эммитере выполняет транзистор КТ816Б, на который и подается сигнал, проходящий через инвентор.
Также есть аналогичная микросхема, но с добавленными конденсатором и диодом. На протяжении одного или двух импульсов конденсатор заряжается, а затем разряжается на транзистор при непосредственном «провале», в результате чего возникает эффект моргания. Диод добавили для того, чтобы он предотвращал разряд конденсатора. На схеме диод обычно не отображают, поскольку можно применить абсолютно любой диод. После того как моргающий стоп-сигнал будет собран, никакие дополнительные наладки не потребуются, так как он будет уже работоспособным.
Вместимость конденсатора влияет на частоту моргания. Например, на микросхеме К561ЛА7 питание составляет от 3 до 15 В, поэтому ее можно подключать сразу к бортовой сети, что является еще одним плюсом.
Алгоритм работы сигнала следующий: если нажать на педаль тормоза, сигнал мерцает первые 3 секунды, после чего горит постоянно. При повторном нажатии на педаль тормоза все повторяется в точном порядке.
Но возникает вопрос, а как же быть в пробке? Не будет ли моргание мешать сзади стоящему водителю, слепя его огнями? Будет. Но как раз для этого был придуман контроллер стопа со специальным G-сенсором. Его предназначение заключается в том, чтобы увеличить заметность автомобиля при торможении.
Контроллер следует устанавливать в соответствующем положении и надежно закреплять, чтобы он держался жестко и прочно. Нулевое положение можно установить с помощью специального режима установки, который прилагается в контроллере.
Теперь что касается того, как активировать этот режим. Сделать это достаточно просто, но выполнять данную процедуру необходимо с уже зажатым тормозом. Поэтому проще всего будет попросить о помощи друга, который зажмет тормоз и тем самым подаст питание на устройство. После выставления нулевого положения потребуется настроить частоту мигания. Как правило, контроллер имеет 10 режимов частот. Они могут быть различными – от самого медленного до почти постоянного горения. Для того чтобы выбрать частоту, необходимо зажать кнопку, а затем по количествам моргания определить и выставить нужную частоту. После того как будет выбран оптимальный вариант, необходимо отжать тормоз и провод, которым питается устройство.
После выполнения данных действий можно с помощью кнопки задавать непосредственно порог, при котором будет срабатывать мигание. Его смысл заключается в том, что если водитель не будет превышать этот порог, то стоп будет светиться, как светился все время, а при превышении – уже с выставленными частотами. Контроллер имеет в себе 12 порогов, которые тоже разбиты по группам. Первые 5 порогов – это районы слабого торможения, следующие 3 или 4 – это торможение с АБС. Последние предназначены при перегрузке в 1G. Цены контроллера сравнительно невелики. Как правило, они зависят от нагрузки подключения.
Теперь вы знаете, как сделать стоп-сигнал и зачем он нужен. Осталось только выбрать подходящую схему, и можно приступать к его изготовлению.
Почему в болидах F1 нет стоп-сигналов?
По словам Мартина Брандла, бывшего пилота Формулы-1 и нынешнего комментатора SkyF1, это один из вопросов, которые ему чаще всего задают на вечеринках.
Ответ, говорит Брандл, состоит в том, что стоп-сигналы не принесут ничего хорошего, да еще и будут отвлекать. К тому времени, когда отстающий водитель F1 сможет увидеть и среагировать на тормозные огни, он уже врежется в машину перед ним.
Нет такого механизма, который бы смог вызвать реакцию водителя-человека (например, начать торможение), когда того требует ситуация.
Вместо этого водители Формулы 1 стараются держать все машины рядом и перед ними в поле зрения, и учатся инстинктивно нажимать на тормоза, реагируя на небольшие изменения в воспринимаемом размере автомобиля впереди или рядом с ними.
Это восприятие изменения размера (на коротких расстояниях) требует меньше времени реакции, потому что оно жестко запрограммировано в нас, в то время как реакция на красный свет всегда была бы с задержкой.
Нужно понимать, что болиды F1 сконструированы так, чтобы создавать сильнейшую прижимную силу . При этом воздух, как бы, всасывается под болид. Эта прижимная сила действует как вакуум, втягивая автомобиль в асфальт, когда он движется по треку. Это значит, что когда водитель просто поднимает ногу с педали газа, болид начинает внезапно тормозить.
Эта способность резко замедлять движение просто от аэродинамики зашито в понимание каждого водителя Формулы 1. Это и предотвращает столкновение водителей на каждом повороте, когда они идут плотно друг за другом или бок о бок.
На задней части болида F1 установлен большой оранжевый индикатор, который мигает, показывая водителям, которые едут сзади, что происходит заряд аккумуляторной системы. «Собирает» электроэнергию для гибридного двигателя, преобразуя тепло и крутящий момент, которые автомобиль генерирует в электричество.
Этот режим также вызывает торможение автомобиля, которое может быть не видно, особенно на среднем расстоянии, а мигающий свет предупреждает водителей, следящих за ним, чтобы остерегаться внезапного торможения.
Во время сильного дождя мигающий свет также служит предупреждающим сигналом торможения, потому что автомобили могут не видеть друг друга на расстоянии 50м. Но даже в такой ситуации, подобный световой сигнал служит больше маяком, показывающим, где находится болид, чем индикатором торможения для машин, едущих позади.
На более длинных расстояниях техника восприятия изменения размера не будет работать.
Итог : нет никакой необходимости в том, чтобы устанавливать стоп-сигналы на болиды F1. Это принесло бы только вред, так как требовало бы лишнего времени на анализ, а на таких больших скоростях дорога каждая доля секунды.
Пит-стопы в Формуле-1 (17 фото + 2 видео)
Одним из очень важных моментов любой гонки в Формуле-1 являются питстопы – обязательная процедура для любого гонщика по замене шин во время гонки. Таковы правила – хотя бы один раз гонщик должен заехать в боксы для замены шин. Эта процедура занимает дополнительное время, т.к. нужно тратить время для заезда на питлейн, движение по нему (скорость ограничена до 100, 80, а на некоторых треках и 60 км/час) и на саму замену колес.
Естественно, когда на трассе ты борешься за доли секунды, потеря времени во время пит-стопа может оказаться катастрофической в плане результатов гонки, особенно когда ты борешься за лидерство. Поэтому пит-стопы в Формуле-1 научились проводить за считанные секунды в буквальном смысле слова.
Не знаю, дойдет ли технология замены колес за три секунды до обычных шиномонтажей, но как это делается в Формуле-1, предлагаю посмотреть ниже
Сначала о колесах.
Используются 3 вида шин: слики для сухой трассы, микст («промежуточная резина») для слегка влажной и дождевая для мокрой. Дождь является скорее исключением для Формулы-1, поэтому чаще всего используются шины для сухой трассы.
Резину в Формуле-1 поставляет поставщик, с которым FOM подписала контракт.
Последние несколько лет это известная компания Pirelli.
На каждый этап для каждого гонщика привозится ограниченное количество комплектов резины дух составов (всего существует четыре состава сликов – жестки, средние, мягкие и супермягкие).
Шины непосредственно перед тем, как ставить на машины, хранятся в специальных чехлах, где их прогревают для нужной температуры.
Из-за очень высоких скоростей на трассе, быстрый прогрев шин имеет решающее знаычение, т.к. на холодных шинах значительно ухудшается сцепление с трассой, а следовательно, возрастает уровень опасности для гонщика и падает время прохождения круга погтрассе
Каждай команда сама маркирует свои шины, исходя из того, где и как она планирует использовать каждый комплект
Это формульные гайковерты.
Именно этим инструментом можно снять колесо за 0,8 секунд и прикрутить за те же 0,8 секунды
А вот так, собственно, происходит сам пит-стоп.
Для того, чтобы поменять в гонке четыре колеса примерно за три секунды, задействует 20 человек.
Машина в прямом смысле залетает на точку замены колес.
Здесь важно мастерство гонщика, чтобы точно остановиться в нужной точке, где механики уже наготове и ждут, чтобы вчепиться гайковертами в его колеса, а также четкие дейтвия механиков с домкратами, которые должны моментально поднять машину
Доля секунды – все бросаются к колесам.
В унисон звучат четыре кайковерта. Колесо убирает специальный человек, тут. же другой приставляет новое колесо.
Снова гайковерты
Осталось вытащить домкраты и отправить машину в гонку.
На все про все 2,5-3 секунды
Рекордом является время 1,923 секунды, установленное командой Rad Bull при замене колес на машине Марка Веббера на Гран-При США в 2013 году
Но для того, чтобы так быстро и слажено заменить колеса во время гонки, команды чуть ли не ежедневно проводят рутинные тренировки
Иногда по часу, иногда по два..
Они просто снимают и ставят колеса, снимают и ставят.
Во время формульного уикенда в Сочи я наблюдал за одной из тренировок, которые проводила команда Lotus
Сбоку процесс выглядит несколько иначе, чем сверху.
Кажется, что много суеты и механики мешают друг другу.
Снимаем старое колесо
На самом деле, это не так. Все четко
Механик убирает снятое колесо
Совершенство деталей
Третья часть малоизвестных фактов о Формуле 1
Мы продолжаем раскрывать интересные факты и детали Больших призов. Сегодня вы узнаете о проектировщиках, почему гонщики не раскручивают двигатели до разрешенного предела и зачем мигает красный сигнал в сухую погоду, а также сравните серийные авто и болиды Формулы 1. А если вы не читали предыдущие части нашей серии, то не забудьте это обязательно сделать.
Сколько людей занимается проектированием болида?
На самом деле это зависит от самой команды, но в любом случае проектировщиков достаточно много, и в основном их количество исчисляется десятками, а в больших командах их может быть более ста. Есть главный конструктор, который отвечает за процесс разработки, при этом не занимается непосредственно проектированием, но может быть задействован также в качестве архитектора. Каждый из его подчиненных занят подготовкой какой-то отдельной части болида.
Насколько лобовое сопротивление формульного автомобиля отличается от дорожного?
Коэффициент аэродинамического сопротивления машины Формулы 1 достаточно высок из-за антикрыльев. Известен факт: если убрать ногу с педали газа формульного болида на высокой скорости, то замедление от сопротивления воздуха будет таким, какого можно достичь на дорожном автомобиле, нажав педаль тормоза «в пол».
Почему формульная конструкция подвески не используется на серийных авто?
Потому что такая подвеска и ее обслуживание — дорогое удовольствие. Конструкция подвески в Формуле 1 использует тяги или толкатели, так как пружину и амортизатор необходимо спрятать от воздушного потока. В обычных автомобилях таких ухищрений не требуется, поскольку детали подвески скрыты кузовными панелями.
Приводит ли увеличение прижимной силы к повышенному износу шин?
Необязательно. Если машина страдает от недостаточной поворачиваемости, при увеличении прижимной силы за счет переднего антикрыла износ покрышек может даже уменьшиться. Аналогичным образом, если прижимную силу увеличить с помощью заднего крыла, то износ шин также может снизиться за счет меньшего количества заносов и пробуксовки задних колес.
Почему пилоты переключают передачу, не раскручивая двигатель до максимально разрешенных 15 000 оборотов в минуту?
Благодаря телевизионным трансляциям зрители могут видеть некоторые данные телеметрии, и у многих из них возникает вопрос, связанный с тем, что на экране они видят переключение передачи на 12000–14000 оборотах в минуту: это экономия топлива или же неточности синхронизации телевизионной трансляции с данными телеметрии?
С телевизионной картинкой все в порядке, а гонщики действительно переключают передачи раньше, поскольку на оборотах выше 12 500 лишнее топливо расходуется практически впустую. Теперь в Формуле 1 действует ограничение максимальной скорости подачи топлива 100 кг/час, и в таких условиях раскручивать двигатель до максимальных оборотов не имеет никакого смысла.
Влияет ли топливный бак на баланс автомобиля? Можно ли с помощью двух баков регулировать развесовку?
Топливный бак в автомобиле Формулы 1 может быть только один и располагается он за спиной у пилота. Его нельзя использовать для изменения баланса просто потому, что расположен он очень близко к центру масс машины. В хорошо спроектированном болиде инженеры добиваются того, чтобы правильно размещенный топливный бак не оказывал негативного влияния на баланс.
Есть ли задержка при срабатывании тормозов?
Тормозная система в современной Формуле 1 очень чувствительная. Все трубопроводы изготовлены из металла, в отличие от дорожных машин, где часть трубок из резины. Если поднять ногу с педали тормоза, то тормозные суппорты реагируют мгновенно, задержка близка к нулю. Конечно, существует небольшая задержка из-за физических явлений, какое-то время тратится на перемещение жидкости и увеличение давления, но в конечном итоге тормозная система проектируется максимально жесткой, и потому реагирует мгновенно.
Зачем в сухих условиях на болиде мигает красный сигнал?
Это сделано в целях безопасности. Согласно правилам сигнал должен мигать, если пилот экономит топливо. Таким образом, остальные гонщики предупреждаются о том, что пилот в конце прямой замедляется, но не тормозит.
Сигнал также может быть зеленым, но только в том случае, если за рулем сидит пилот без суперлицензии, а такое бывает не часто: в основном, во время тестов.
Роман Расюк
Постоянный автор и редактор ленты новостей Параболика. Мне 32 года, увлекся Формулой 1 по-настоящему во время просмотра квалификации Гран-при Европы 1997 года, когда Жак Вильнев, Михаэль Шумахер и Хайнц-Харальд Френтцен поочередно установили абсолютно одинаковое время на круге. По образованию инженер-строитель, десять лет проработал в НИИ строительных конструкций в Киеве.
