Технические требования к ним весьма либеральны и сводятся по существу лишь к общим требованиям безопасности, ограничивающим минимальную массу, основные размеры мотоцикла и обтекателя и т. д. Правда, чтобы двухколесные гоночные болиды окончательно не ушли от обычных дорожных мотоциклов, запрещено применение наддува и ограничено число цилиндров двигателя (в классе 125 см3 — 1 цилиндр, 250 см3 — не более 2-х и 500 см3 — до 4-х). Зато в остальном мотоциклы лидеров мирового чемпионата — настоящие технические шедевры. Ведь правила даже позволяют этим машинам существовать в единственном экземпляре. Не случайно состязания на них, особенно в самом престижном и быстроходном «королевском» классе 500 см3, нередко сравнивают с вершиной автомобильного спорта — гонками формулы 1.
Кстати, мировые чемпионаты по автомобильному и мотоциклетному «кольцу» — практически одногодки. Впервые мотоциклетное первенство мира состоялось в 1949 году, автомобильный чемпионат — в 1950.
Сегодня львиная доля высших наград и титулов чемпионата принадлежит гонщикам, стартующим на «хондах», «ямахах» и «сузуки». Финансовая мощь японских концернов позволяет им ежегодно тратить на спорт десятки миллионов долларов. Поэтому на «кольце», как и в других видах мотоциклетных соревнований, в неравную борьбу с ними решаются вступить немногие фирмы. Так, в классе 500 см3 это по существу лишь итальянская «Каджива», на мотоциклах с объемом двигателей 250 см3 — ее соотечественница «Априлиа», а в классе 125 см3 — испанский «Кобас».
Колоссальные денежные инъекции открыли в последние годы доступ к внедрению материалов и технологий, разработанных поначалу для нужд аэрокосмической промышленности, и широкому применению электроники. Сегодня, например, свою неудачу в заезде гонщики нередко объясняют совершенно немыслимой еще лет десять назад причиной: «да что-то бортовой компьютер забарахлил...»
Естественно, что концентрация финансовых средств и конструкторской мысли вызвала стремительную эволюцию гоночных мотоциклов, и прежде всего двигателей. Мощность современных машин класса 125 см3 достигает 42—45 л. с. (около 15000 об/мин), двигателей с объемом 250 см3 — 80—85 л. с. (13000 об/мин), а пятисоткубовые моторы развивают около 170 л. с. (13000 об/мин). Все мотоциклы этих трех классов оборудованы двухтактными двигателями с водяным охлаждением.
Любопытно, что последняя попытка реанимировать для кольцевых гонок «четырехтактник» состоялась в начале 80-х годов. Тогда на «Хонде» был создан гоночный мотор с овальными цилиндрами, позволявшими для улучшения наполнения разместить в каждой камере сгорания по восемь (!) клапанов. Однако и эта фирма, известная своим пристрастием к четырехтактным двигателям, предпочла в итоге общепринятый двухтактный вариант. Его преимущество над четырехтактным стало бесспорным с тех пор, как нашли применение настроенные выпускные системы. За счет использования волновых процессов изменения давления, возникающих в выпускном тракте, они позволяют преодолеть один из главных недостатков двухтактного двигателя — потерю горючей смеси через выпускное окно во время подъема поршня и улучшают наполнение цилиндров. Первостепенную роль при этом играет глушитель, оптимальные размеры и форма которого окончательно подбираются при стендовых испытаниях двигателя. Однако настроенный выпуск улучшает наполнение и обеспечивает повышение мощности в сравнительно узком диапазоне оборотов.
Идеальной была бы система, автоматически изменяющая размеры глушителя в зависимости от скоростного режима. Практически реализовать это пока не удается. Зато в последнее время появились устройства, регулирующие высоту выпускного окна, иными словами — продолжительность выпуска. Они приводятся в действие сервомоторами, получающими команду от бортового компьютера, и позволяют расширить диапазон настроенной работы мотора. Так, например, 250-кубовый двигатель «Сузуки» развивает максимальную мощность при 13000 об/мин, а его эффективная работа начинается уже с 7000 об/мин — прекрасный для столь скоростного двигателя показатель.
Во впускной системе иногда применяют вращающиеся дисковые золотники, позволяющие получить несимметричные фазы впуска. Их можно увидеть, например, на австрийских гоночных двигателях «Ротакс», которыми оборудуют «априлии» и «ко-басы». Другие фирмы используют лепестковые клапаны, установленные за карбюратором и выполненные из специальных сортов стали или, как в двигателях «Хонды», из стеклопластика. Цель этих технических решений — максимально увеличить продолжительность фазы впуска и тем самым наполнение картера, исключая при этом обратный выброс смеси в карбюратор. Для улучшения наполнения каждый цилиндр гоночного двигателя снабжен самостоятельным карбюратором с центральной поплавковой камерой и диаметром диффузора 34—35 мм, обычно японской фирмы «Микуни».
Традиционная для гоночных мотоциклов трансмиссия включает в себя сухое многодисковое сцепление, шестиступенчатую коробку передач и роликовую цепь на заднее колесо.
Современный облик «кольцевых» мотоциклов во многом определил рост мощности двигателей. Стоит ли говорить, какое значение приобрели тормозная динамика, устойчивость и управляемость, если, например, стремительные болиды «королевского» класса 500 см3 стали способны развивать скорость свыше 300 км/ч. В результате подлинная революция произошла в конструкции ходовой части. В 1983 году на «ямахах» впервые появилась оригинальная рама, получившая название «дельтабокс». Она выполнена из профиля прямоугольного сечения и в плане напоминает латинскую букву U. В ее задней раздвоенной части — перемычка, к которой крепится верхняя проушина моноамортизатора. В отростках рамы, опущенных вниз, установлена ось маятниковой подвески и рычажная система, обеспечивающая ее прогрессивную характеристику. К передней закругленной части рамы приварен узел рулевой колонки, а силовую схему замыкает двигатель, установленный снизу. Выполненный из легкого сплава, почти невесомый «дельтабокс» (например, у пятисоткубовой «Хонды» он весит всего 8 кг) обладает высокой жесткостью на изгиб и кручение. Под действием нагрузок в ходе заезда деформация такой рамы минимальна и обеспечивает отличную управляемость мотоцикла.
В последнее время получили распространение так называемые перевернутые передние телескопические вилки, у которых диаметр верхних труб больше, чем нижних. Они при одинаковом весе прочнее обычных, да и неподрессоренная масса меньше. В гидропневматическую систему вилки встроено антиклевковое устройство, препятствующее ее сжатию при резком торможении.
Впрочем, конструкторы уже не один год «атакуют» телескопическую • вилку. Недостатки ее — деформация под действием изгибающего момента при торможении, повышенное внутреннее трение, увеличивающее время реакции, и затрудненность регулировки геометрических характеристик (хотя современные рамы и позволяют изменять угол наклона рулевой колонки). Поэтому идет разработка конструкций, напоминающих подвеску автомобильного колеса или амортизационную стойку шасси самолета. Наибольших успехов добилась французская команда ЭЛФ, которую поддерживает «Хонда». Пятисоткубовым «элфам» с очень непривычной внешностью удавалось даже войти в десятку сильнейших. Правда, сегодня этих мотоциклов на гоночных трассах уже не увидишь, зато готовится к стартам итальянский мотоцикл «Бимота» с оригинальной системой подвески «<Теси». Не исключено, что в ближайшем будущем грядет революция в конструкции передних подвесок.
Сегодня никого не удивляет применение мощных дисковых тормозов. Особенно эффективными они должны быть впереди (заднее колесо при торможении разгружено). Поэтому диаметр двух передних, как правило, чугунных перфорированных тормозных дисков, устанавливаемых по обе стороны колеса, нередко превышает 320 мм и почти равен диаметру обода. Несколько лет назад появились диски гораздо более скромных размеров — из композитных материалов. Однако у них свой недостаток — необходимые тормозные свойства проявляются лишь при температуре свыше 400 °С. Поэтому их закрывают кожухами от потока встречного воздуха, а перед стартом и в начале гонки прогревают несколькими короткими интенсивными торможениями. Тем не менее така «теплолюбивость» композитных дисков уже привела к нескольким авариям, и многие команды заменили их привычными металлическими. Из композитных материалов изготовлены колеса, бензобак, детали выпускной системы; обтекатель — из кевлара — материала, сочетающего легкость пластика с прочностью специальных сплавов, а весь крепеж отливает характерным блеском титана.
Однако особое место, как уже говорилось, стала занимать электроника, которая управляет работой зажигания, карбюратора и выпускной системой двигателя.
А конструкторы ведущих фирм пошли еще дальше. Во время тренировочных заездов на трассу выходит специальный мотоцикл, снабженный датчиками работы двигателя, коробки передач, подвесок и даже температуры шин. Вся информация записывается бортовым компьютером, а после тренировки обрабатывается более мощным в боксе. Он выдает окончательные рекомендации по подбору оптимальных передаточных чисел трансмиссии и настройки остальных систем «боевого» мотоцикла. Если учесть, что на этапах чемпионата к трассе необходимо приспособиться всего за четыре 40-минутные тренировки, помощь искусственного интеллекта приходится очень кстати.
Понятно, что мотоциклы, на которых можно поспорить с лидерами чемпионата мира, в силу своей уникальности просто не по карману большей части гонщиков, а многолетние усилия ФИМ по их «удешевлению» разбиваются об энтузиазм конструкторов и стремление мотоциклетных фирм к первенству. Поэтому возникло множество других гоночных формул, таких, как супербайк, «БоТ», «СоС» и многочисленные кубковые состязания, где стартуют на умеренно форсированных вариантах обычных дорожных машин. Особое место занимают гоночные мотоциклы с коляской, которые вообще ушли от привычного мотоциклетного облика. Впрочем, разговор о них заслуживает отдельной статьи.
А. Воронцов
Источник: Журнал «АМС», №5, 1991