Основные технические характеристики болидов

Toro Rosso STR9 — 2014 год

Как сказал один британский журналист, когда увидел новый болид Toro Rosso STR9 2014 года — «не хотел бы, чтобы он подобрался ко мне сзади». Регламент 2014 года стал революционным для «Формулы-1», именно с этого сезона начали доминировать Mercedes, двигатели V8 уступили место двигателям V6, а машины потеряли в прижимной силе, из-за чего команды вынуждены были искать всевозможные аэродинамические решения.

Из-за уменьшения высоты края носового обтекателя по новому регламенту, в тренде 2014 оказались болиды с носами-отростками, хотя каждый может сравнить данный элемент с предметом, который по душе. Например, с кабачком. Или огурцом.

Самым выдающимся техническим достоинством в 2014 обладал болид STR9 — как раз на нем и дебютировал в F1 российский гонщик Даниил Квят.

К счастью, в дальнейшем «Формула-1» отказалась от подобного агрессивного подхода в создании передних антикрыльев.

Мы горячо любим «Формулу-1», ведь это самый технологичный вид спорта в мире. Каждый болид F1 — произведение искусства, построенное из космических материалов и способное ездить даже по потолку. Будем надеяться, фантазия инженеров не иссякнет, и через какие-нибудь десять лет мы вновь увидим что-то очень странное и быстрое!

27.11.2017

23.10.2018

23.08.2016

24.11.2015

12.09.2018

16.06.2018

27.01.2020

08.11.2017

30.03.2021

03.04.2017

16.03.2018

02.02.2016

18.01.2018

23.05.2017

20.03.2019

14.05.2019

22.11.2017

20.06.2018

Красота и мода

Никита Нагорный: «Мне нравится вести машину боком»

Болид Формулы-1

Термин «болид» появился в 1980 году. Гонка Формула-1 имеет четкие требования к их конструкции и техническим характеристикам. Перед включением в список участников автомобили должны пройти тест на ударопрочность.

Технические характеристики болида на Формуле-1 сводятся к следующему:

Скорость	100 км/ч	200 км/ч	300 км/ч
Разгон с места	1,7 сек	3,8 сек	8,6 сек
Торможение	1,4 сек, 17 метров	2,9 сек, 55 метров	4 сек

Максимальная скорость болида Формулы-1 определяется 300 км/ч, перегруз в стадии торможения — 5 G.

Прижимная сила начинает достигаться на скорости 180 км/ч, а при 300 км/ч она максимальна (3000 кг). Это — одна из особенностей автомобилей такого класса. Благодаря ей, они способны совершить поворот на скорости.

Корпус болида углепластиковый. Колеса расположены снаружи. Машины заднеприводные.

Двигатель и скорость

За историю существования гонок допустимый объем двигателей менялся, вводился или запрещался наддув, корректировались требования по количеству оборотов. В 2010 году FIA решил ввести с 2013 года использование турбодвигателей с четырьмя цилиндрами и объемом 1,6 л. Однако в 2011 году такое нововведение было перенесено.

Первым сезоном, когда в автокарах Формулы-1 стали использоваться турбированные шестицилиндровые двигатели, оснащенные оборудованием для рекуперации энергии.

На сегодня максимальная мощность установлена на уровне 850 л.с., а количество оборотов — 19500 в минуту.

Скорость на Формуле-1 развивается до 310-330 км/ч. Конкретика зависит от качественных характеристик трассы и погодных условий. Рекорд скорости на Формуле-1 — 413 км/ч. Владельцем такого рекорда считается Ван дер Мерве.

Тормоза

Тормозные диски производятся из углеродного волокна. Его изготовление занимает 5 месяцев. Конструкция имеет вес 1,4 кг. Однако сегодня все чаще звучат предложения заменить углеродные волокнистые диски на керамические, с которыми оптимизируется процесс торможения. Кроме того, они более долговечны.

Шины и диски

Итальянская компания Pirelli — единственный поставщик шин для болидов Формулы-1. Такой подход был внедрен с целью рациональности затрат на тестирование и техническое усовершенствование. В течение трехдневной гонки пилот располагает одиннадцатью комплектами шин для сухих дорог, тремя — для езды в условиях дождя и четырьмя промежуточными вариантами.

Маркировка присутствует на боковых частях шин:

1. Красный и желтый цвета свидетельствуют о мягкости шин.
2. Белый — средней степени жесткости.
3. Оранжевая отметка выделяет жесткие шины.

Пилоты должны во время гонок пользоваться мягкими и жесткими вариантами. Шины устанавливаются на 13-е магниевые диски с помощью алюминиевых колесных гаек. В одной машине их до 500. Вес диска составляет 4 кг.

Сиденье пилота

Машины — участники Формулы-1 оснащены пружинящей подвеской. В случае необходимости пилот вместе со своим местом может катапультироваться. Кресло изготавливается под конкретного пилота и поэтому полностью повторяет линии его тела. Для этого используется углеволокно.

Руль

В руле сосредоточены приборная панель и механизмы управления. Он тоже выпускается с учетом анатомии конкретного человека. Пилот, находясь в движении, может самостоятельно изменить нужные настройки.

Стоимость болида

Ответ на вопрос: «Сколько стоит болид Формулы-1?» вытекает из сложности его конструкции и особых технических характеристик. В целом общая цена достигает 15-16 млн долларов. Плюсом «идет» страховка и расходы из-за повреждений.

Мотор-генератор (MGU-H)

Как мы писали раннее, MGU-H — это мотор-генератор тепловой энергии, но это лишь отчасти верное обозначение. Суть его работы такова. Данный элемент не имеет соединения с коленчатым валом болида, он имеет соединение с турбиной гоночного автомобиля, а точнее, с его валом. Его основное предназначение — преобразование выхлопных газов от раскручивания турбины. По сути, мы получаем кинетическую энергию от вращения турбины. Сама система не только позволяет получать энергию от раскрутки турбины, но и использовать эту же энергию, для раскручивания оборотов этой же турбины. Вот как запутано. Делается это для того, чтобы избавиться от так называемых турбоям. Последние возникают от того, что на низких оборотах вращения, двигатель не может получить достаточного количества воздуха. Это в свою очередь не даёт двигателю развить максимальной мощности. Отметим, что MGU-H и MGU-K заряжают один аккумулятор.

Болид «Формулы-1»: характеристики

Ниже приведены основные технические данные гоночной машины:

• Двигатель. Рекомендуемая мощность — 750-770 л. с. при объеме до 3,0 литра, число цилиндров — 10, расположение V-образное.
• Шасси — длина 4,8 метра, ширина — не более 1,8 метра, высота — не более 525 миллиметров.
• Минимальный вес болида «Формулы-1» вместе с гонщиком — 702 килограмма.
• Тормозная система — гидравлическая, высокого давления, любые усилители, а также применение антиблокировочных механизмов запрещены.
• Электроника — применение ограничено с целью придания большей функциональности гонщику. Электронные средства используются только для телеметрии — передачи контрольных данных о состоянии всех систем болида, находящегося на трассе, информация поступает на мониторы в инженерном секторе команды. Обратная связь по телеметрическим каналам запрещена.
• Шины — допускаются резиновые, полиэстеровые и нейлоновые. Чем мягче протектор, тем лучше его сцепление с дорогой, но тем быстрее он изнашивается. Гонщики стараются не злоупотреблять мягкой резиной, так как может сложиться ситуация, когда придется использовать дополнительный пит-стоп, а заезд для смены покрышек — это потерянное время.
• Горючее — болид «Формулы-1» заправляется обычным высокооктановым бензином АИ-98 тройной очистки. В баки попадает уже кристально чистое горючее, и все-таки бывают случаи, когда мотор глохнет. Также нередки случаи возгорания двигателя.
• Скорость болида. Максимально допустимая — 363 км/час, в соответствии с техническим регламентом FIA.
• Управление. Штурвал болида «Формулы-1» — это сложное устройство, связанное с реечным поворотным механизмом высокой чувствительности. С рулевого колеса также передаются команды на трансмиссию для переключения скоростей. На обратной стороне штурвала установлены лепестковые сенсоры, которые активируются легким касанием пальцев гонщика. Акселератор находится на полу кокпита, педаль тормоза расположена там же.

Постановка машин на стартовую решетку

Под этим термином подразумевается разметка на дороге, которая указывает места, где должны располагаться болиды. Расстояние между участками – 8 метров. Все автомобили размещаются на треке в две колонны.

Вот по какому принципу происходит построение:

• Места 24-18 предназначены для гонщиков, которые оказались в замыкающей семерке первой сессии квалификационных заездов;
• Позиции 17-11 занимают последние семь гонщиков второй сессии квалификации;
• Места первой десятки распределяются в соответствии с результатами третьего квалификационного заезда.

Если два гонщика показали одинаковое время в одной из сессий, то более передовую позицию займет тот, кто показал этот показатель раньше. На лучшей позиции стают те гонщики, кто начал, но не закончил быстрый круг. Далее располагаются те, кто не успел завершить прогревочное кольцо. Если команда допустила нарушения перед началом гонки, ей назначаются штрафы.

Подготовка к старту

До того, как начнется гонка, происходит подготовительный процесс. Вот что должно происходить за определенное время до зеленого света светофора:

• 30мин. Открывают пит-лейн. Болиды полностью заправленные выкатываются на соответствующее место на разметке (двигатели не работают). В этот момент некоторые гонщики решают сделать ознакомительный заезд, но они все равно должны заехать на соответствующее положение перед стартом.
• 17мин. Активируется звуковое предупреждение, что через 2мин. пит-лейн закроют.
• 15мин. Пит-лейн закрывают. Присутствующие слышат вторую сирену. Если какой-то болид не успевает выехать из этой зоны, ему можно будет стартовать только после того, как весь пелотон пройдет первое кольцо. Участники видят светофор с пятью красными сигналами.
• 10мин. Загорается табло, на котором указано положение каждого пилота на старте. Все покидают площадку. Остаются только пилоты, представители команд и механики.
• 5мин. Гаснет первый комплект ламп на светофоре, звучит сирена. Болиды, которые еще не на колесах, обязаны стартовать от бокса, где производится замена колес или же с самой последней позиции решетки.
• 3мин. Гаснет второй комплект красных ламп, звучит еще одна сирена. Пилоты салятся в болиды и пристегиваются.
• 1мин. Механики уходят. Подается сигнал сирены. Гаснет третий комплект ламп. Заводятся моторы.
• 15сек. Светится последняя пара ламп. В случае неполадок с машиной гонщик поднимает руку. За ним становится маршал гонки с желтым флагом.

Старт

Когда все сигналы на светофоре исчезают, все болиды должны проехать первое кольцо, которое называется прогревочным. Заезд длится 30 секунд. Каждый соперник едет не просто ровно, а виляет по трассе, чтобы максимально нагреть покрышки для улучшения сцепления.

По завершении прогрева машины возвращаются на свое место. Далее поочередно активируются все лампы на светофоре, и резко гаснут. Это является сигналом к старту. В случае отмены старта загорается зеленый свет.

Если болид начал движение раньше времени, ему полагается 10-секундный штраф за фальстарт. Это время он проведет очередной замены шин или он заезжает на пит-лейн. В случае возникновения проблем с какой-либо машиной все остальные снова заезжают на прогрев, а это авто откатывается на пит-лейн.

Бывает так, что поломка возникает на прогреве. Тогда пейс-кар включает оранжевый сигнал на крыше, после чего старт откладывается. Когда погода резко меняется (начался дождь), старт могут отложить, пока все не заменят шины.

Финиш

Гонка заканчивается взмахами клетчатого флага, когда лидер пересекает последний свой круг. Остальные гонщики прекращают борьбу после того, как пересекут финишную линию на завершении текущего круга. После этого соперники заезжают в парк команды.

Случается так, что флаг показывают раньше, чем необходимо, что можно считать концом гонки, а лидер получает свои очки на основании пройденных кругов. Другая ситуация – флаг не показывают, хотя уже пройдена положенная дистанция. В этом случае соревнование все равно завершается в согласии с выделенным регламентом.

Заезд завершается по истечении 120мин. (если гонка останавливается, к общему времени приплюсовывается и этот период) или когда лидер проедет все круги раньше.

Идея

В таком случае каждая квалификация для нас превращается в набор парных сравнений скорости пилотов в рамках каждой команды. К счастью, мир формульных гонок довольно мал, и «большие» пилоты успевают поездить сразу с несколькими напарниками в рамках разных команд. Таким образом, мы сможем получить сравнение 2 пилотов, никогда не выступавших в рамках одной команды, «через третьего» — пилота, с которым оба в разное время оказывались в одном коллективе. Тут так же есть очень серьезные допущения, которые портят малину. Это и допущение, что уровень пилота остается стабильным несколько лет подряд, и допущение, что машина всегда идеально подходит пилоту.

Еще один неприятный момент. Сравнить так уж прям всех пилотов за всю историю, к сожалению, не удастся. Даже используя все «попарные» мостики, не удастся добраться до всех пилотов, выступавших в Ф1. Возможны как отдельные пары пилотов, всю карьеру выступавшие только в одной команде друг с другом, так и более сложные закрытые кластера пилотов, не пилотировавшие ни с кем из общего кластера одновременно в одной команде.

Первое, что приходит в голову для решения этой задачи в очень упрощенном виде, что каждому пилоту в соответствие можно сопоставить некий коэффициент скорости k_p, который проявляется в каждой квалификации.

Т.о. скорость прохождения круга в квалификации V = V*k_p*k_c*Tr, где k_c – такой же коэффициент скорости болида конкретной команды в конкретной гонке, а Tr – некая константа, характерная для трассы в конкретных условиях.

После серии преобразований можно вывести, что в каждой квалификации ln(k_i)-ln(k_j)=ln(t_j)-ln(t_i) для болидов гонщиков одной команды.

Получаем систему линейных уравнений. Систему довольно просто представить как матрицу m*(n+1), где n – число пилотов, m – суммарное число гонщиков в квалификациях. В каждой строке есть коэффициенты 1 и -1 в столбцах, соответствующих пилотам, и логарифм обратного отношения их времен в столбце свободных коэффициентов.

В отличие от специалистов AWS, мы посчитаем коэффициент динамически, считая, что он остается стабильным только в течение одного-двух лет. Для того, чтобы прокинуть мостик между соседними годами, искусственно внесем в таблицу результаты «из прошлого» — поменяем лишь год для пилота на предыдущий, остальные столбцы оставив неизменными. Т.о. мы получим «замыленные» на перспективу 2 лет данные для каждого пилота и поставим его прошлого к ему теперешнему в напарники с 0 разницей в скорости.

Более того, по похожей схеме посчитаем и рейтинг болидов F1. Год от года в связи с изменением правил и техническим прогрессом машины меняются. Последние годы регламент составляется так, что в начале года команда выставляет новую машину, большую часть года ее дорабатывает, а на следующий год вынуждена делать машину, подходящую под новый регламент. Понять, насколько прогрессирует машина по ходу году довольно сложно, поэтому допустим, что она более-менее стабильна.

 Здесь мы будем фиксировать пилота и трассу и смотреть, насколько на одной машине он прошел ее быстрее, чем на другой в перспективе 2 лет. У этого подхода есть 3 больших минуса. 1 – машина может быть быстрой, но не подходить пилоту. Мы же увидим, что она «хуже». Второй – трассы постоянно ротируются. Добавляются новые, уходят либо перестраиваются старые. Нам же для этого подхода нужен некоторый набор стабильных трасс. И третий – дождь. Если в один год он был, а в другой нет, то мы можем списать это на скорость машины.

Рейтинг самых лучших болидов «Формулы-1»

Некоторые виды болидов обладают передовыми разработками и современными технологиями, это позволяет им завоёвывать лидирующие позиции на выставках и занимать первые места в различных рейтингах. Мы представляем вашему вниманию список самых лучших болидов в истории «Формулы-1»:

1. McLaren M23 существовал в период с 1973 по 1978 год и принёс своим владельцам в общей сложности 16 побед. Благодаря необычной клиновидной форме шасси и отличной балансировке болид обладал отличной управляемостью на трассе.

2. Lotus 78 участвовал в соревнованиях в период с 1977 по 1978 год и позволил гонщикам завоевать целых 7 побед. Представленная на «Формуле-1» модель болида стала принципиально новым открытием в мире гонок благодаря использованию специальной формы корпуса и «приземляющего» эффекта, который позволял на высокой скорости входить в повороты.

3. Lotus 72 за 1970–1975 годы принёс рекордное число побед (20 призовых мест), но главным достижением было применение особенной клиновидной формы, которая стала прототипом для будущих моделей болидов.

4. Lotus 25 за 1962–1967 годы принёс 14 призовых мест, основной модификацией этой модели стала специальная система шасси, которая позволяла развивать высокую скорость, но при этом отлично балансировала на трассе.

5. Tyrrell 003 за 2 года (1971–1972) автомобиль принёс 8 побед благодаря усовершенствованной подвеске, отличной балансировке и созданной по собственным разработкам фирмы системе шасси.

6. Феррари 500 навсегда запомнилась миру своим ярким дизайном, стильным оформлением и высокими техническими характеристиками. В период с 1952 по 1957 год модель позволила завоевать 14 побед в мировых соревнованиях.

7. McLaren MP4/13 вышел в свет в 1998 году и принёс 9 замечательных побед благодаря использованию улучшенных характеристик. Даже на испытательных выступлениях болид смог удивить соперников и заставил их задуматься о выборе новой модели.

8. Уильямс FW11/FW11B за 1986–1987 годы участия в соревнованиях подарил пилотам 18 побед. Основным секретом успеха стал улучшенный двигатель от компании Хонда с высокой мощностью. Улучшенная и доработанная версия позволила гонщикам одержать победу в финальном соревновании, оставив соперников позади.

9. Vanwall VW5 9 раз выигрывал соревнования в период с 1957 по 1958 год, к числу основных достижений можно отнести первый Кубок конструкторов, полученный на гонках в «Формуле-1».

10. Уильямс FW14B выступал на гонках в 1992 году, модель позволила участникам одержать 10 значимых побед. Болид обладал самыми передовыми разработками на тот момент и позволял с лёгкостью оставлять соперников позади.

Представленные модели автомобилей были лучшими в свое время, они неоднократно приносили победы пилотам и занимали призовые места на выставках и крупных соревнованиях. Всё это доказывает высокое качество сборки и отличное техническое оснащение автомобилей.

§19.2. Болиды и метеориты

Болидом называется довольно редкое явление — летящий по небу огненный шар (рис. 65). Это явление вызывается вторжением в плотные слои атмосферы крупных метеорных тел, окруженных обширной оболочкой раскаленных газов и частиц, образующихся при нагревании вследствие торможения в атмосфере. Болиды часто имеют заметный угловой диаметр в 0.1—0.5 видимого диаметра Луны и бывают видны даже днем. Суеверные люди принимали такие огненные шары за летящих драконов с огнедышащей пастью. От сильного сопротивления воздуха метеорное тело нередко раскалывается и с грохотом выпадает на Землю в виде осколков. Упавшее на Землю тело называется метеоритом.

Рис. 65. Полет болида.

Метеорит, имеющий небольшие размеры, иногда целиком испаряется в атмосфере Земли. В большинстве случаев масса метеорита за время полета сильно уменьшается. До Земли долетают лишь остатки метеорита, обычно успевающие остыть, когда космическая скорость его уже погашена сопротивлением воздуха. Иногда выпадает целый метеоритный дождь. При полете метеориты оплавляются и покрываются черной корочкой (рис. 66). Один такой «черный камень» в Мекке вделан в стену храма и служит предметом религиозного поклонения.

Рис. 66. Железный метеорит.

Бывает три вида метеоритов: каменные, железные и железо-каменные. Иногда метеориты находят через много лет после их падения. Особенно много находят железных метеоритов. В СССР метеорит — собственность государства и подлежит сдаче в музеи для изучения. По содержанию радиоактивных элементов и свинца определяют возраст метеоритов. Он различен, но самые старые метеориты имеют возраст 4,5 млрд. лет.

Некоторые наиболее крупные метеориты при большой скорости падения взрываются и образуют метеоритные кратеры, напоминающие лунные. Самый большой кратер из хорошо изученных находится в Аризоне (США) (рис. 67). Его диаметр 1200 м и глубина 200 м.

Рис. 67. Аризонский метеоритный кратер.

Этот кратер возник, по-видимому, около 5000 лет назад. Найдены следы еще больших и более древних метеоритных кратеров. Все метеориты — это члены Солнечной системы.

Судя по тому, что число астероидов растет с уменьшением их размеров, и по тому, что открыто уже много мелких астероидов, пересекающих орбиту Марса, можно думать, что метеориты — это очень мелкие астероиды с орбитами, пересекающими орбиту Земли. Структура некоторых метеоритов

Свидетельствует о том, что они подвергались высоким температурам и давлениям и, следовательно, могли существовать в недрах разрушившейся планеты или крупного астероида.

Метеориты содержат только известные на Земле химические элементы что снова показывает материальное единство Вселенной. Соединения, входящие в состав метеоритов, отличаются от земных пород и дают сведения о начальном этапе формирования планет Солнечной системы.

Характеристики болида «Формулы-1». Масса, высота (меньше метра) и резиновый топливный бак

Базовые данные о самых быстрых машинах.

Вы в блоге «Окей гугл: «Формула-1» , где каждый новый пост будет ответом на популярный запрос о главном гоночном чемпионате в поисковиках. Поможем тем, кто хочет больше знать о быстрейших гонках на планете – или просто расширяет кругозор.

И сегодня мы разберем вопрос №1 из поисковиков по запросу «болид «Формула-1» – его характеристики.

Из чего складываются главные свойства машины? Конечно, из качеств шасси и мотора. Данные официального сайта «Мерседеса» об их последнем творении W11 до мельчайших частей закрывают информацию о всех аспектах характеристик шасси.

Проблема открытых колес

Уже долгие годы идут дебаты об открытости кокпитов и колес на болидах Формулы 1. Разработчики новых концептов не остались в стороне этой темы, предлагая свои решения. Браун объяснил — главная задача которую пытались решить разработчики – снижение интенсивности турбулентных потоков от быстро вращающихся колес. Эти задачи и решаются конструктивными элементами, накладываемыми на колеса, которые вероятно появятся в 2021. Дело в том, что открытый кокпит и колеса являются визитной карточкой болида Formula 1 и радикально изменять его внешний вид никто не хочет. Но именно эти зоны приносят наибольшие проблемы специалистам по аэродинамике за счет сильной турбулентности в области вращения колес и особенностей устройства кокпита.

Сегодня инженеры и дизайнеры пытаются найти решения, позволяющие не закрывать колеса полностью (как в FIA Formula E), чтобы оставить болидам привычный внешний вид. При этом такие элементы, снижая турбулентность, оставят воздух аэродинамически «чистым» упрощая маневрирование и движение преследующего автомобиля существенно облегчив обгон, делая гонки привлекательнее для зрителя. По заявлениям Брауна, подобные обтекатели несут только аэродинамические функции, не являясь дополнительной защитой от возможных контактов машин в гонке. Поэтому элементы которые возможно будут установлены на новые болиды, не станут ее неотъемлемой конструктивной частью и существенно не изменят ее поведение на гоночном треке.

Индикар где внедрялись такие решения показывает, что установка полноценных обтекателей не является эффективным решением, от него быстро отказались. В Формуле 1 предусмотрены небольшие обтекатели за задней частью шины, рассекающие и успокаивающие мощные воздушные потоки «вылетающие» из-под колес, не нарушая эффекта отрытого колеса.

Решение

Данные квалификаций спарсим из Википедии, откуда еще. Формат квалификации менялся много раз, в разные периоды она состояла из 1, 2 и как теперь 3 фаз. Хоть это и не до конца верно, будем считать, что итоговое время пилота было показано в последней доступной фазе квалификации.

Из полученных html файлов регулярками выпарсим квалификационные таблицы. Также слегка стандартизируем текстовую часть данных. Приведем названия треков к одному виду (иногда встречаются несколько написаний одного и того же трека), сохраним его длину (это поможет различить разные версии одного и того же трека), поудаляем цифры и прочий «мусор» из имен пилотов. Сохраним итоговые данные в удобную csv.

Считаем полученный DataFrame. Создадим несколько столбцов, которые сильно нам помогут в дальнейшем:

Название трека + его длина. Этоот столбец нам понадобится, чтобы не путать разные версии одного и того же автодрома

Имя пилота + год – будем считать, что в течение 1 года пилот сохраняет один и тот же уровень формы, в течение 2 лет изменяет его незначительно

Машина = Конструктор + год. Вообще говоря, это не очень верно. На заре автоспорта производители могли использовать несколько разных версий машины в одном чемпионате и наоборот, несколько лет подряд использовать одну и ту же машину. Сейчас топ-команды умудряются привозить несколько крупных обновлений аэродинамики за год, малые команды пользуются этим реже.

Также создадим искусственный датафрейм. Скопируем основной датафрейм, но каждому пилоту присвоим прошлый год вместо текущего. Этот датафрейм сольем с основным. Таким образом для любых методов, если группироваться по пилоту, мы удваиваем информацию. Плюс явно говорим, что уровень формы не уходит за год, а изменяется довольно плавно. Полученный удвоенный датафрейм будем использовать в дальнейших расчетах.

А дальше произведем небольшую манипуляцию с данными. Произведем 2 раза для разных рейтингов, но подробно разберу для рейтинга пилотов.

• Посчитаем логарифм из времени на круге

• Разность логарифмов времен на квалификационном круге двух сокомандников равна обратной разности логарифмов коэффициентов их скорости, т.к. все остальные переменные считаем одинаковыми и зафиксированными

• Соответственно, просто мерджим 2 одинаковых датафрейма между собой по машине и гонке – и получаем большую простыню нужных нам попарных сравнений

• Фильтруем полученный датасет, чтобы каждый «мостик» из сравнения двух пилотов был достаточно «надежен» — я выставил лимит в 6 и более совместных квалификаций и разницу в скорости не более 2%. Также оставляем только пилотов, отметившихся в «главной» линии пилотов Ф1 – в той, что были основные чемпионы. Некоторое количество пилотов просто не пересекались с ними ни через кого в одной команде, поэтому узнать их скорость этим методом невозможно

• Выворачиваем 2 столбца с именами пилотов One Hot Encoding так, чтобы пилот x оказался с коэффициентом = 1 в столбце со своей фамилией, пилот y с -1

• И запускаем линейную регрессию, она в данном случае не выбрасывает огромные коэффициенты даже без регуляризации. Единственное, что мы сделали – удалили столбец с ровно 1 пилотом, т.е. искусственно присвоили ему коэффициент скорости 1, логарифм 0. Все остальные пилоты будут выстраиваться относительно него – выше или ниже

• Вытаскиваем посчитанные коэффициенты линейной регрессии. По нашей задумке они будут равны ln(k) — логарафму от коэффициента скорости пилота.

Очень похожее действие провернем и для машин, которые будем наоборот сравнивать на одних и тех же трассах с одним и тем же пилотом за рулем.

Ensign N179 — 1979 год

Мо Нанн назвал свою команду просто — «Прапорщик» (с английского ensign). Команда выступала в F1 довольно блекло и недолго, но успела отметиться своеобразным «достижением» (хотя за нее успел выступить даже Рикки фон Опель, правнук того самого Адама Опеля, основавшего одноименный бренд в 1863 году, под которым с 1899 года разрабатывались и автомобили).

Болид Ensign N179 многими экспертами считается худшей машиной в истории «Формулы-1» — как по скорости, так и по внешнему виду. В частности, многие британские журналисты называли машину «уродцем» в своих заметках. Это и вправду плохой болид, который не набрал ни одного очка, и в основном он просто не допускался к старту в гонках.

Идея состояла в размещении тройного радиатора вместо носового обтекателя. К сожалению, двигатель это не охладило, а вот пилоты просто не могли находиться за рулем автомобиля, потому что кокпит мгновенно разогревался до уровня сауны, и гонщики рисковали своим здоровьем, пилотируя данный аппарат.

Выводы

Формула 1 и Amazon добились своей цели и привлекли внимание к себе. Так же они подкинули интересную задачку: как разделить влияние пилота и машины в таком своеобразном виде спорта

Есть ощущение, что уровень упрощения, на который пошли авторы оригинального исследования, заставил их сильно фильтровать исходные данные / результаты, чтобы получить рейтинг, который всех устроит.

В задаче оказалось больше подводных камней, чем казалось сначала. Дожди, поломки, неравнозначность сезонов и болидов – чего только не встречалось за 70 лет истории Ф1. И чудо, что большая часть этих данных оцифрована и доступна для ознакомления и обработки.

Приличной регрессии построить так и не удалось, вроде бы беспроблемная модель все равно подкидывает неожиданные результаты. Все попытки построить единую модель, учитывающую одновременно влияние машины и пилота, пришли к необходимости жесткой регуляризации.

К статье прикладываю гитхаб с исходными данными и сводными таблицами для самостоятельного изучения, код добавлю, как только мне будет за него не так стыдно.

→ Ссылка на Github