Історія появи монокока

На зорі Формули-1 безпека болідів була вкрай низька. Машина будувалася у вигляді просторової ферми із сталевих труб. Висока посадка гонщика, разом із відсутністю ременів безпеки, ще більше посилювали становище пілотів у разі зіткнення. Неміцні кокпіти деформувалися при аваріях, у пілотів летіли уламки, нерідко просто вилітали з машини на асфальт або під колеса інших автомобілів. Єдине, що могло хоч якось захистити гонщика - це був мотор, розташований перед пілотом, але наприкінці 50-х, з використанням задньомоторної схеми, і цей ненадійний захист зник. Щоправда, зворотним боком задньомоторного компонування боліда, впровадженого Джоном Купером, власником і конструктором команди Cooper, була нижча «напівлежача» посадка гонщика, що дещо підвищувало безпеку пілота.

Справжня революція прийшла у Формулу-1 в 1962 році, коли Колін Чемпен і Лен Террі представили свій Lotus 25 - першу формульну машину, що використовувала принцип монокока, що несе. Сама собою ідея була не нова – за такою схемою ще з початку ХХ століття створювалися фюзеляжі літаків, та й автомобільні конструктори епізодично намагалися використовувати напрацювання авіабудівників. Але саме Lotus 25 став першим серійним автомобілем, в якому була реалізована ця ідея. Зварна структура із сталевих труб у новому Lotus була замінена несучою конструкцією з двох паралельних D-подібних дюралюмінієвих секцій, з'єднаних литими алюмінієвими поперечками та панелями підлоги. Ззаду два лонжерони служили опорою для двигуна. З обох боків машини в порожніх секціях містилися паливні баки. Порівняно з трубчастими рамами – фермами – монокок мав значно більшу (приблизно на 50%) жорсткість на кручення, що дозволяло точніше налаштовувати ходову частинуавтомобіля залежно від особливостей трас. Крім того, монокок забезпечував кращий захист пілота у разі аварії, оскільки був менш схильний до деформації при ударі. Конкуренти оцінили новинку Чепмена гідно, і вже в 1963 р. ціла низка команд наслідувала приклад Lotus, підготувавши шасі у вигляді монокока.

З того часу основний розвиток конструкції монокока йде у напрямку збільшення його жорсткості. З одного боку, це дозволяє забезпечити більш високий рівень безпеки гонщика, з іншого – підвищити ефективність його роботи в умовах перевантажень. Так, того ж 1963 року алюмінієвий монокок BRM був обшитий панелями з дерева. Через кілька років з'являється перший перший монокок-"сендвіч" – між двома листами з алюмінієвого сплаву конструктор McLaren Робін Херд розмістив шар дерева легких порід, що дозволило ще більше підвищити жорсткість конструкції.

У 70-х роках практично всі команди Формули-1 переходять до використання монокока. Одночасно йде пошук оптимальної форми конструкції та матеріалів для його виготовлення, адже перевантаження, що діють на монокок зі зростанням швидкостей та використанням граунд-ефекту, стрімко зростають. У середині 70-х вперше з'являються композитні матеріали. Піонером вважається McLaren M26, створений у 1976 році – деякі його деталі були виконані у вигляді 6-кутової комірчастої стільникової структури з вуглеволокна. У 1981 році на траси Формули-1 вийшов перший автомобіль, монокок якого був повністю виконаний з композитних матеріалів - McLaren MP4 конструкції Джона Барнарда. У той же час у Lotus також вели розробку машини з карбонових та кевларових волокон. Однак Lotus 88 так і не зміг стартувати в перегонах і був заборонений через невідповідність регламенту.

Незважаючи на те, що композитибули надзвичайно дорогі і трудомісткі у виробництві (тоді створення одного монокока йшло понад 3 місяців), їх використання справило справжню революцію у Формулі-1. Міцність та жорсткість конструкцій зросла відразу в кілька разів. Вже до кінця 80-х практично всі команди обзавелися печами-автоклавами для виготовлення шасі з вуглеволоконних «сот», просочених епоксидними в'язкими смолами.