Представлен российский гоночный гибрид — спортпрототип FDR12: как создавали, характеристики, фото, перспективы
«Создаём не просто автомобиль, а некую технологическую витрину».
Ещё вчера казалось, что будущее автомобильной индустрии за электромобилями, но сегодня становится понятно, что «электрички» в обозримом будущем полностью машины с ДВС не заменят. Всё больше и больше автопроизводителей если не отказываются от создания электромобилей полностью, то снижают инвестиции в этом направлении и делают ставку на гибридные агрегаты. В России дорожных моделей с бензоэлектрической силовой установкой нет, но зато появился собственный гоночный гибрид — спортпрототип FDR12, рождённый в стенах Московского политехнического университета. О знаковой не только для ВУЗа, но и для российских гонок машине её создатели рассказали «Чемпионату».
Как создавали FDR12
Московский Политех в отечественном автоспорте представлен уже не первый год, что можно понять из индекса новой машины — в название FDR12 заложено название команды (Formula Dream Russia Moscow), которая работала над прототипом, а также порядковый номер проекта. До гоночного гибрида студенческий коллектив, основанный в 2006 году, работал над формульными болидами международного проекта Formula Student, подготовив 10 машин. В 2017 году команда перешла на новый уровень, став в сезоне-2018 участником гонок на выносливость со своим 11-м по счёту автомобилем — прототипом Fenix класса CN 2.0. Его преемником и будет новый гибрид, также подготовленный для гонок на выносливость.
«Прототип должен развеять установившееся мнение, что Россия не может производить собственные легковые автомобили. С грузовыми автомобилями всё в порядке, а вот с легковыми все знают, что на сегодняшний день на рынке в основном китайские автомобили. Ведущие производители мира используют такого рода автомобили для того, чтобы испытывать самые прогрессивные технологии, применяемые затем на серийных автомобилях. Наша цель в этом и состоит», — заявил ректор Московского Политеха Владимир Миклушевский.
По словам руководителя вуза, задача в том, чтобы не просто создать и обкатать в гонках технические решения, которые можно будет адаптировать к серийным дорожным моделям, но и обеспечить массовую подготовку инженеров для работы в российском автопроме.
В отличие от «Феникса», который был построен вокруг стальной трубчатой рамы, накрытой лёгким стеклопластиковым кузовом, FDR12 имеет в своей основе углепластиковый монокок. Норма для зарубежных машин, однако новинка для отечественных — до нового проекта Московского Политеха подобных автомобилей в нашей стране не делали.
Изучив опыт мировых производителей, команда из 26 человек (80% из которых — студенты Московского Политеха и магистры Передовой инженерной школы электротранспорта) спроектировала силовую структуру машины, а потом и изготовила монокок — и матрицы для карбоновых элементов, и сами детали (из углепластика также выполнены все внешние панели кузова) созданы в стенах университета.
Поскольку использование аэродинамической трубы студенческим проектам не по карману, для проработки аэродинамики машины использовали методы вычислительной гидродинамики, что вполне в духе времени — CFD активно задействуют в своей работе даже команды Формулы 1 — и специально созданный «цифровой двойник» автомобиля, который позволяет в виртуальном мире проводить тесты на симуляторе и корректировать настройки. Проект призван также расширить возможности для использования искусственного интеллекта, который будет обучаться на обширном объёме данных, накопленном командой и университетом, чтобы в будущем ускорить разработку новых технологий.
Главные технические характеристики
Как отмечают авторы прототипа, работа с «цифровым двойником» — это быстрее и намного дешевле, чем искать подходящие установки на реальной гоночной трассе, а экономия сил, времени и средств для студенческой команды очень важна. Наличие граунд-эффекта в сочетании с развитыми аэродинамическими элементами спереди (крупный сплиттер и интегрированное с обтекателями передних колёс антикрыло) и массивным антикрылом сзади должно, по расчётам, обеспечивать 600 кг прижимной силы на скорости 180 км/ч (максимальную скорость заявляют в 270 км/ч), что для машины полной массой 750 кг весьма выдающийся показатель.
Обеспечить достойную динамику призвана инновационная для российского автоспорта гибридная силовая установка — до FDR12 в нашей стране ни одна отечественная гоночная машина не оснащалась бензоэлектрическим двигателем. За основу был взят хорошо известный по работе с Fenix четырёхцилиндровый 16-клапанный двигатель на базе ВАЗ-21126. Агрегат распространённый, что снимает вопрос наличия запчастей, опыт работы с ним у команды есть, так что выбор основы для гибрида был очевиден.
Бензиновый мотор серьёзно доработан силами студенческого коллектива — установка турбины Garrett потребовала использования усиленных кованых компонентов, способных выдержать повышенные нагрузки, а под специфические условия гоночной эксплуатации силами команды были разработаны и изготовлены эксклюзивные впускная и выпускная системы, новая топливная система и ряд других элементов.
Естественно, не обошлось без инноваций — элементы выхлопа сделаны с использованием аддитивных технологий с помощью 3D-печати из алюминия. Турбомотор выдаёт мощность 340 л. с. и крутящий момент 310 Нм, а дополнительную прибавку в 80 л. с. и 100 Нм обеспечивает электродвигатель. Работает силовой агрегат с привычной для гоночных машин шестиступенчатой секвентальной коробкой передач Sadev.
Электромотор, который взят из каталога словенской компании Emrax, работает в связке с литий-титанатным аккумулятором ёмкостью 1,1 кВт/ч — готовые ячейки Toshiba легли в основу собранной в Московском Политехе батареи. Алюминиевый корпус, система жидкостного охлаждения, управляющая электроника (над ней работать помогали специалисты Movicom Electric) являются ноу-хау студенческой команды. Аккумулятор вместе со всеми компонентами гибридной системы объединён в общий модуль, который расположен внутри кокпита слева от места пилота — в максимально защищённом от ударов месте (дополнительным элементом безопасности выступает обязательный для всех гоночных машин стальной каркас безопасности, оберегающий салон).
Максимальная мощность заявлена в 420 л. с., но основными вариантами настроек являются отдача в 280 л. с. и 340 л. с. — в зависимости от ситуации в гонке можно менять характеристики двигателя, а также алгоритмы работы гибридной системы. В квалификационном режиме ради лучшего времени на одном круге, а также в гонке для обгона или защиты своей позиции можно переводить силовую установку на максимальную отдачу, а при спокойном ходе заезда параметры легко чуть уменьшить ради лучшей топливной экономичности.
Мягкий топливный бак оснащён сразу тремя бензонасосами, призванными обеспечить бесперебойную работу топливной системы при любых перегрузках. Вообще, сочетание ДВС и электромотора открывает большие возможности для экспериментов в гонках и расширяет потенциал с точки зрения получения новых знаний, что немаловажно для университетского обучения.
С кем сотрудничают
Как 55 лет назад запуск ВАЗ-2101 потянул за собой развитие технической отрасли и автомобильной инфраструктуры, так и первому российскому гибриду во многом предстоит стать первопроходцем. Например, в том, что касается моторного масла, охлаждающей жидкости для батареи и других технических жидкостей для гибридных силовых агрегатов, которых в нашей стране просто не делали. Одним из партнёров проекта стал бренд Rolf, подготовивший для спортпрототипа особое масло.
«Около года мы разрабатывали специальное масло Rolf Perfomance 10W-50 для FDR12 и фокусировались на ключевых характеристиках спортивного моторного масла — стойкости загустителя и его минимальном количестве, комбинированной базовой основе и особом сочетании антиоксидантов, которые позволяли бы стабильно работать в гоночных условиях, не давая отложений и нагара даже при сильно перегретом двигателе.
Новый продукт индивидуален, создан специально для этого автомобиля, и широкого использования на рынке он не найдёт. Однако технология, которая применялась при создании моторного масла для FDR12, безусловно, будет активно использоваться и ляжет в основу новых линеек гоночных масел», — отметил директор Rolf Lubricants Vostok Артём Чальцев.
По словам ректора Московского политехнического университета, интерес к гибридным силовым установкам проявляет калининградский холдинг «Автотор», который сотрудничает с вузом. Поэтому мотор в адаптированном для дорожных моделей виде в перспективе должен появиться и на серийных автомобилях. В Московском Политехе готовы к работе и с АВТОВАЗом, если российский автогигант заинтересуется гибридными технологиями. Но пока по большей части это инициативный проект и испытательная платформа для университета и его партнёров, которые хотят участвовать в работе над новинкой. Как говорит Владимир Миклушевский, важно умение работать в кооперации с другими компаниями — команда будет специализироваться на том, что она умеет лучше всего, а специфические задачи логично отдать на откуп тем, кто ими занимается. Но вернёмся к автомобилю.
Первая в истории омологация
К углепластиковому монококу спереди и сзади пристыкованы стальные подрамники, подвеска выполнена по каноничной для техники подобного класса схеме с двойными поперечными рычагами с толкателями, но и тут не обошлось без необычных решений. Нюансы компоновки прототипа обусловили выбор торсионов в передней подвеске.
Естественно, вся конструкция подвески и абсолютное большинство её деталей, кроме амортизаторов и ещё нескольких элементов, разработаны и изготовлены силами Московского политехнического университета. Самостоятельно спроектированы и изготовлены даже четырёхпоршневые тормозные суппорта, которые несут на себе эмблему FDR — её можно заметить сквозь 13-дюймовые колёса с традиционной для гоночных машин моногайкой крепления.
«Мы создаём не просто автомобиль, а некую технологическую витрину, чтобы показать, на что мы способны, на что способны наши студенты и как эти технологии можно применять потом. Мы приняли решение создать первый гибридный спортпрототип в России — не просто машину, которая будет конкурентоспособной в гонках, а машину, в которой будут собраны актуальные для гоночных автомобилей технологии. За три года мы не только построили автомобиль, но и научились делать новые технологии, которые опережают имевшиеся у нас на момент начала проекта знания. Класс гоночных прототипов в России развивается, есть ещё один российский автомобиль — BR03, так что со спортивной точки зрения нам интересно с ними конкурировать», — подчеркнул директор Передовой инженерной школы электротранспорта Московского Политеха Пабло Итурралде.
Вообще, в FDR12 постарались максимально использовать детали, разработанные и изготовленные силами команды — в команде утверждают, что автомобиль на 70% состоит из отечественных комплектующих, большинство из них производится в Московском Политехе. Понятно, что полностью импортозаместить компоненты в столь специфической технике нереально, поэтому на машине можно встретить хорошо знакомые по большому автоспорту бренды — тормозные диски Brembo, ремни безопасности Sparco, гоночную панель приборов Motec (руль при этом политеховский, созданный специально для прототипа), шины Michelin. Ничего зазорного в этом нет — ресурсы можно перенаправить на более приоритетные направления.
Тем более что работы у команды много. На 2025 год запланирована обширная тестовая программа, а также омологация машины для полноценного участия в гонках — в России до этого никогда не сертифицировали автомобили с карбоновым монококом, так что студентам предстоит пройти по неизведанному пути и фактически проложить дорогу для своих последователей, если таковые появятся. Ездовой доводкой спортивного гибрида займутся Пабло Итурралде и российский гонщик Константин Терещенко, который уже не первый год сотрудничает с командой и помогает ей на трассе.
О полноценном гоночном сравнении новой машины с конкурентами пока говорить рано, однако Константин Терещенко уверен, что FDR12 окажется быстрее того же BR03 — не только за счёт гибридной силовой установки, но и за счёт более оптимальной конструкции.
«Исходя из того, что я ездил в Европе на разной технике, от формул до кузовов, я вижу большой потенциал у нового прототипа. С «Фениксом» мы провели несколько сезонов, год от года команда росла, и вот сейчас у нас новая машина, который, думаю, будет долго нас сопровождать. Классный автомобиль, который выглядит свежо для 2025 года», — считает Константин Терещенко.
Новинка уже выехала на трассу в рамках первого этапа серии гонок на выносливость Russian Endurance Challenge, так что перспективы у проекта неплохие — это не яркий шоу-кар, построенный хайпа ради, а полноценный гоночный прототип. Студенты спортивное будущее модели обеспечат, а вот окажутся ли востребованными их наработки в серийных машинах — зависит уже от воли отечественных автопроизводителей.
