Другие гоночные электромобили: Пик Пайка и подъём на холм

Формула Е - первая и единственная в мире профессиональная гоночная серия для электромобилей. Но это заблуждение: и до ЭлектроФормулы гонщики выступали на автомобилях с аккумуляторами и без двигателей внутреннего сгорания. На шикарно выглядящих машинах - а вовсе не на экспериментальных прототипах-уродцах.

Электромобили в Пайкс Пик

... Род Майлен закрывает забрало шлема, залезает в болид, выводит его на разметку стартового поля. Первый поворот уходит на право. Первый из 156 поворотов на 20-километровой трассе. Через несколько секунд машина Рода уже скрылась за поворотом. Финишная черта начерчена на высоте 4301 метр над уровнем моря. Это вершина горы Пайкс Пик в штате Колорадо - арена знаменитой трассы для соревнований по подъёму на холм.

Пайкс Пик уже 91 год испытывает мастерство, умение и хладнокровие гонщиков, даря им то славу, то разочарование. Род Майлен побеждал в Пайкс Пик (а точнее - в Международном заезде по подъёму на холм Пайкс Пик) уже девять раз. Ему же принадлежал и рекорд прохождения этой трассы, установленный в 1994 году. Сын Рода, Рис Майлен, пошёл по стопам отца - в прошлом году он также поставил рекорд трассы Пайкс Пик, проехав её за 9 минут и 46 секунд. Майлен-старший уверен, что ему по силам заткнуть за пояс сына.

Род Майлен (Rod Millen) - ветеран автоспорта, ныне пилотирующий электромобиль Toyota

Род Майлен (Rod Millen) - ветеран автоспорта, ныне пилотирующий электромобиль Toyota: "Правую ногу на газ, левую на тормоз. Никакого сцепления с переключением скоростей, никаких задержек в мощности или в крутящем моменте. Можно сосредоточиться на том, что делаешь и куда едешь. С другой стороны, эта машина весит посерьёзнее, чем бензиновая".

Отмашка зелёного флага, машина срывается с места. Долю секунды Майлен чувствует, что задние колёса получили крутящий момент. И тут же 563-сильная махина срывается к первому повороту, издавая вой наподобие полицейской сирены. И эта 120-дб сирена - единственное, что услышат зрители при приближении Майлена. Дело в том, что в этом году его болид, Toyota TMG EV P002, практически бесшумен. Впервые в карьере Род Майлен выступает в Пайкс Пик на электромобиле.

Упадок современного автоспорта

Автомобили, создаваемые для покорения гоночных трасс, десятилетиями были самыми быстрыми, мощными и продвинутыми транспортными средствами. Десятилетиями же гоночные автомобили служили лабораториями для новых технологий: множество произведений инженерной мысли опробовались сначала на гоночных трассах. А потом результаты заездов оглашали приговор: жить новой технологии в автомобилях серийного производства, или же сгинуть вместе с гоночным прототипом.

Но современные гонки уже давно не работают полигоном для инженеров. И овалы Индикара, и заковыристые улочки Монако - нынешние чемпионаты по максимуму ограничивают свободу творчества конструкторов, дабы ни одна команда не получила преимущества. Вместо инноваций и технических революций инженеры занимаются поиском крохотных дыр в регламентах и вылизыванием уже идеальных технологий.

Результат - сегодняшние машины массового производства всё чаще становятся более продвинутыми, чем гоночные болиды. Антипробуксовочная система дорогой, но вполне серийной Ferrari 458 Italia - гораздо более умная техника, чем та, которая работает на болиде Скудерии в Формуле 1 - там трекшн-контроль и вовсе запрещён. Наскаровский болид Toyota Camry не может использовать верхние распредвалы и регулируемые фазы газораспределения, которые уже давно установлены на современных дорожных машинах. Ни одна гоночная Porsche не сравниться по сложности с силовой установкой на гражданском Spyder 918.

Электромобили в гонках на Пике Пайка

Но остались ещё гонки, где правит дух инноваций. Международное соревнование по подъёму на холм в Пайкс Пик (Pikes Peak International Hill Climb) - лаборатория скорости. А самые интересные и многообещающие технологии развиваются в классе электромобилей. Нововведения в управлении энергопотреблением, векторизация крутящего момента и даже зарядка аккумуляторов на высоких скоростях внедряются именно в этих горах, и улучшаются они ежегодно. И, в отличие от большинства сверхдорогих видов гонок, значительная часть инноваций Пайкс Пик действительно придёт в мир серийного автомобилестроения - т.е. в наши гаражи.

Электромобиль Toyota TMG EV P002. Самый быстрый автомобиль в Пайкс Пик в 2012 году. А в 2014 эта машина стала ещё мощнее и быстрее.

До недавнего времени, ещё лет 5-7 назад, класс электромобилей в автоспорте был не более, чем курьёзной новинкой. Однако ещё в 1981 году электромобиль Sears Джо Бэлла смог проехать всю дистанцию до вершины горы за чуть менее 30 минут. А в наши дни электромобили - грозный соперник для традиционных болидов даже в сверхмощном классе, где отсутствуют всяческие ограничения. В 2012 году электромобиль Toyota показал самое быстрое время на подъёме на Пик Пайка. Ему помогли и два мотора вместо одного, и отсутствие технических сложностей работы ДВС в условиях высокогорья, где обычные двигатели теряют около 30 процентов своей мощи из-за разреженного воздуха. Большинство экспертов сходятся во мнении, что уже скоро Пик Пайка будет полностью электрической, а не бензиновой гонкой. И это не дань  экологии - электромобили в этих условиях попросту быстрее и мощнее обычных гоночных машин.

В этом году компания Mitsubishi выставила на старт два 536-сильных болида с полным приводом - MiEV Evolution II. Известный и очень авторитетный местный гонщик Грег Трейси пилотировал одну из этих машин. В квалификации он показал такой результат, который позволил бы ему оказаться одним и трёх быстрейших. Притом не в электрическом классе, а в общем зачёте. " Электрическая энергия позволила мне плотнее слиться с автомобилем в единое целое. Линейное возрастание мощности очень похоже на ускорение американских горок", - говорит Грег. Не сосредотачиваясь на переключении передач, ты концентрируешься на самой трассе, на поворотах, и проходишь их быстрее. А то, что на выходе из поворота у машины столько же крутящего момента, как и на входе в него, будоражит кровь любого пилота".

Другие преимущества гоночных электрокаров MiEV - векторный крутящий момент на всех четырёх колёсах и рекуперативное торможение. В гоночных условиях рекуперация работает так, что электродвигатели служат в качестве дополнительной тормозной системы. "С каждым разом я проезжаю дистанцию всё быстрее. Мне приходится переучиваться управлять электромобилем на ходу", - продолжает Трейси. Интересно, что знаменитый серийный автомобиль Mitsubishi Lancer Evo получил признание потребителей благодаря именно этой системе направленного крутящего момента на всех колёсах, что значительно повышает способности седана. А технология, как уже было сказано, испытывалась именно в автогонках.

Недостатки гоночных электромобилей

Есть у электромобилей-болидов и мощный недостаток: масса. Аккумуляторы нынешнего поколения вполне обладают ёмкостью, позволяющей на высокой скорости заехать на вершину горы Пайкс Пик. Проблема в том, что "плотность" электроэнергии не идёт ни в какое сравнение с энергоёмкостью бензина. Потому "бензобак" (аккумулятор, в случае с электромобилем) нужен более объёмный. Как следствие - более тяжёлый. "Масса батареи - важнейшая проблема электромобилестроения", - говорит Наонобу Таджима, главный инженер автомобиля Monster Sport E-Runner команды APEV. "Наш гоночный электромобиль весит на 140-150% больше, чем обычный болид высшего класса. 156 поворотов на трассе, и масса автомобиля критически важна в каждом из них. Уменьшение веса крайне важно".

Почти 600 л.с. Электрические моторы на обоих задних колёсах. А ещё они работают и в качестве тормозов.

Основываясь на шасси Radical SR8, электромобиль Toyota весит 1134 кг. Мощность достигает почти 600 л.с., но во время практики гонщикам достаётся примерно на 15% меньше - иначе моторы "скончаются" довольно быстро. Но даже и 500 л.с. достаточно для того, чтобы соотношение мощности к массе у болида EV P002 превышало таковое у суперкара Bugatti Veyron. А ещё Veyron не может предложить своему водителю максимальный крутящий момент при нулевых оборотах двигателя - такое качество остаётся прерогативой исключительно элеткродвигателей. Стоит эта машинка почти 2 миллиона долларов.

Гонка на Пике Пайка

День гонки на Пайкс Пик выдался солнечным и ясным. Бензиновые автомобили из неограниченного класса первыми ринулись к вершине. Многократный раллийный чемпион Себастьян Лёб привёл свой 875-сильный Peugeot к финишу за 8 минут 13 секунд - это новый рекорд. Но к моменту начала заезда электромобилей погода серьёзно ухудшилась. Ближе к вершине шёл даже дождь со снегом. В результате команды электромобилей даже не были уверены, какие шины им надевать.

Майлен: "Не могу сосчитать, сколько раз я поднимался на Пик Пайка. В практике всё может быть замечательно, а во время гонки - провально". Хотя практика с менее мощным двигателем обещала прохождение дистанции приблизительно за 9,5 минут, гоночный результат оказался на 45 секунд медленнее. "Мы были лишь на несколько секунд медленнее лучшего времени, но мать-природа внесла свои коррективы. Мы попали в дождь, а ребятам из неограниченного класса светило солнце. Лотерея".

Инженеры-диагносты постоянно следят за данными об автомобиле, вплоть до давления в тормозной системе и температуры батарей.

Трейси, управляя полноприводным Mitsubishi, опередил Майлена менее чем на секунду. В электромобильном классе они приехали 3 и 4 соответственно. Трейси удивлён и доволен этими позициями и временами, учитывая погодные условия: "Мы участвуем в одной из самых опасных гонок на планете, и тут начинается дождь. При такой погоде время 10:23 - нечто невероятное". Лучшим результатом электромобилей стало время 9:46 - Нобухиро Таджима (брат Наонобу) приехал первым, покорив дистанцию гонки в Пайкс Пик за 9:46. И это очередной рекорд - впервые электромобиль смог проехать трассу, уложившись в 10-минутный отрезок.

Всего за 12 месяцев электромобили смогли проехать трассу на минуту быстрее. Какими будут результаты через 5 лет? Пусть погода и разочаровала, но она не подмочила веру в прогресс электромобилей. Гонщики и эксперты убеждены, что уже скоро электромобильные гоночные машины станут быстрее, чем их соперники из неограниченного класса. Таджима, скажем, уверен, что такое произойдёт уже года через 3. Переломный момент уже пройден в категории мотоциклов: электрический мотоболид Lightning Electric SuperBike опередил на 21 секунду классический Ducati Multistrada - лучший из бензиновых.

А пока что электромобили уже доказали, что гонки с экологично-электрической сущностью способны на равных сражаться с брутальными, олдсульными покорителями скорости. "Большинство людей не верит, что потенциал есть у Теслы и Leaf-ов. Но в Toyota инженеры уже умудрились получить из батареи EV P002 42 кВт*ч. Это почти в 10 раз больше, чем у серийного электромобиля Prius.

Хотя двигатели внутреннего сгорания правили бал почти столетие, электромобили уже вплотную подбираются к самым лучшим представителям этого класса. А когда эти машины станут весить хотя бы в  2 раза меньше за счёт более прогрессивных аккумуляторных технологий, то они будут непобедимы.

Так выглядит рулевое колесо на горных гоночных электромобилях. Гонщику доступны различные значения крутящего момента и карты работы двигателя, чтобы лучше адаптировать поведение и аппетиты машины в зависимости от текущих условий.