Formuła 1 to najbardziej zaawansowany technologicznie sport. Nawet najlepsi kierowcy w stawce nie byliby w stanie osiągnąć sukcesów bez odpowiedniego sprzętu. Poza innowacyjnymi rozwiązaniami mającymi na celu zwiększenie osiągów równie istotne są systemy, dzięki którym “królowa motorsportu” stała się bezpieczna. Przyglądamy się TOP 10 technologiom, które na zawsze zmieniły F1!
F1 i technologia – to nie tylko wyścigi na torze
F1 jest najbardziej zaawansowanym technologicznie sportem na świecie. Wypowiadając te słowa nie waham się ani przez sekundę – poza rywalizacją najlepszych kierowców na torze, za kulisami trwa również walka szalenie kreatywnych inżynierów. Jako kibice nie widzimy tego gołym okiem, ale w rzeczywistości pojedynki technologiczne są zdecydowanie ważniejsze niż to, co dzieje się podczas wyścigów.
Począwszy od 1950 r., gdy odbyły się pierwsze w historii zawody Formuły 1, bolidy ulegają ciągłym udoskonaleniom. Przez lata zmieniały się nie do poznania – z ciężkiej na pierwszy rzut oka “taczki” z silnikiem z przodu, cienkimi kołami, okrągłą kierownicą i kierowcą w czepku zamiast kasku, konstrukcje stały się zaawansowanymi technicznie maszynami.
Obecnie to “potwory”, które potrafią rozwijać prędkości rzędu 350 km/h. Konstrukcje te wspomagane są przez setki systemów i komputery, wykorzystują najnowocześniejsze silniki hybrydowe i są przy tym tak bezpieczne, że ryzyko odniesienia przez kierowcę poważniejszej kontuzji jest bliskie zeru.
Warto zaznaczyć, że F1 zmieniła się nie do poznania nie tylko w wyniku ciągłego udoskonalania bolidów, ale i przez nieustanne działania w kierunku poprawy bezpieczeństwa na torach.
Przyjrzyjmy się rozwiązaniom, które na zawsze zmieniły “królową motorsportu” Oto TOP 10 technologii w F1!
TOP 10 – technologie, które zmieniły F1
Wzięliśmy pod lupę głównie kwestie dotyczące bolidów. Zwracamy jednak również uwagę na innowacje w obrębie wyposażenia kierowców i bezpieczeństwa na torach.
Monokok w Formule 1 (1962 r.)
Zwyciężające w latach 50. bolidy Alfy Romeo, Ferrari, Maserati i Mercedesa oparte były na tradycyjnej, sztywnej stalowej ramie. Stanowiła ona główny element konstrukcyjny pojazdu, do którego następnie “doczepiano” punkty zawieszenia kół, zbiorniki paliwa oraz pozostałe komponenty. Całość była oczywiście bardzo ciężka.
W 1962 r. Colin Chapman, genialny inżynier i założyciel zespołu Lotus, przedstawił światu rewolucyjną konstrukcję – Lotus 25. Był to pierwszy w historii Formuły 1 bolid wykorzystujący aluminiowy monokok (monocoque), czyli pewnego rodzaju klatkę bezpieczeństwa, na którą bolid rozkładał wszystkie działające na niego siły.
Ta innowacja znacznie zmniejszyła wagę pojazdu. Uczyniła go szybszym i zwrotniejszym, a także wpłynęła na mniejsze zużycie paliwa. Wszystko to przełożyło się na ogromne sukcesy zespołu Lotusa, który na początku lat 60. nie miał sobie równych.
Obecnie monokok w bolidzie Formuły 1 to najbardziej wytrzymała na uderzenia przestrzeń – dziś element ten wykonany jest z lżejszego, ale jednocześnie wzmocnionego włókna szklanego.
System Halo (2018 r.)
Przyznaję się – gdy w 2018 r. w Formule 1 wprowadzono system Halo, podobnie jak większość kibiców byłem jego ogromnym przeciwnikiem. Nad kokpitem pojawiły się bowiem nieestetyczne “aureole”, których zadaniem było chronienie kierowców przed uderzeniami innych pojazdów, oderwanych kół oraz odłamków.
Fani sportu prędko zapomnieli o brzydocie, gdy w podczas GP Belgii 2018 Halo uchroniło Charlesa Leclerca przed bardzo poważną kontuzją, a być może nawet i śmiercią. Gdyby nie pałąk, jeżdżący dziś dla Ferrari Monakijczyk zostałby uderzony w głowę przed bolid Fernando Alonso. Na przestrzeni lat system sprawdził się w wielu sytuacjach, ratując życie m.in. Romaina Grosjeana (Bahrajn 2020) czy Lewisa Hamiltona (Włochy 2021).
Pałąk jest zbudowany z tytanu, waży 7 kg, a sam jest w stanie wytrzymać nacisk rzędu 12 tys. kg. Pozwala to na bezproblemowe odbijanie wszelkich, pędzących w kierunku zawodnika odłamków – to być może jeden z najważniejszych wynalazków w F1, który znacznie wpłynął na poprawę bezpieczeństwa w sporcie.
Pół-automatyczna skrzynia biegów (1989 r.)
W latach 80. kierowcy przeważnie prowadzili bolid jedną ręką (było to bardzo duże wyzwanie!), a drugą zmieniali biegi na drążku, który przypominał te znane z samochodów osobowych. Nie trudno było o awarię – wystarczyło jedno błędne przełożenie, żeby zakończyć wyścig na poboczu.
W 1989 r. Ferrari zaskoczyło wszystkich, wprowadzając pół-automatyczną skrzynię biegów. W czerwonym bolidzie kierowca mógł zmieniać biegi za pomocą specjalnych łopatek na kierownicy i co najważniejsze – nie musiał obsługiwać przy tym sprzęgła. Dzięki temu rozwiązaniu wzrosła nie tylko wygoda, ale i efektywność: zmiana biegu trwała od tamtego momentu ok. 30 milisekund, a nie jak wcześniej – 250.
System HANS (2003 r.)
HANS to skrót od “Head and Neck Support”, czyli “wsparcie głowy i szyi”. Wprowadzony w 2003 r. system ma na celu ochronę kierowcy przed gwałtownymi “szarpnięciami” podczas uderzeń. Ma on formę wpiętego w kask naramiennika, który opiera się na barkach i karku kierowcy.
Jak to działa w praktyce? Wyobraź sobie, że podczas powolnej jazdy samochodem uderzasz w stojący obiekt – pasy zatrzymają Cię w fotelu, ale Twoja głowa wykona gwałtowny ruch do przodu. W przypadku poruszających się z ogromną prędkością bolidów takie uderzenia stwarzały ogromne ryzyko dla kierowców. Często na pozór niegroźne wypadki kończyły się śmiercią, ponieważ podczas uderzenia zawodnicy, mówiąc kolokwialnie, łamali sobie kark.
HANS redukuje gwałtowny ruch głowy o 44%, siłę działającą na szyję o 86%, a przyspieszenie, jakiemu poddawana jest głowa, o 68%. Dzięki niemu podczas uderzeń siła rozkłada się na barki, a linki mocujące system do kasku wspierają głowę, zapobiegając wspomnianym “szarpnięciom”.
Umieszczenie silnika z tyłu bolidu (1957 r.)
Gdy 13 maja 1950 r. Nino Farina zwyciężył pierwszy w historii F1 wyścig, jego Alfa Romeo zupełnie nie przypominała znanych nam z dziś pojazdów. Była to ociężała, bardzo trudna w prowadzeniu i odstraszająca wyglądem konstrukcja, w której kierowca znajdował się niemal na samym jej tyle. Przednia część każdego pojazdu w stawce była bowiem przeznaczona na silnik.
W 1957 r. zespół Coopera wpadł na pomysł, by umieścić jednostkę napędową w tylnej części bolidu. Miało to pomóc w lepszym rozłożeniu masy, a co za tym idzie, w zwiększeniu zwrotności pojazdu.
Początkowo radykalne podejście miało wielu przeciwników, ale gdy w 1959 i 1960 r. Jack Brabham zdobył dwa tytuły mistrzowskie z rzędu, korzystając z bolidu właśnie z takim rozwiązaniem, praktyka ta stała się codziennością.
Aktywne zawieszenie (lata 80. i 90.)
Można powiedzieć, że wprowadzone w latach 80. aktywne zawieszenie było pierwszym komputerowym “wspomagaczem” kierowcy. Eksperymenty nad tym rozwiązaniem trwały blisko dekadę, a w 1992 r. niemal do perfekcji opanował je legendarny projektant Adrian Newey.
Aktywne zawieszenie w bolidzie Williams FW14B z 1992 r. doprowadziło do absolutnej dominacji brytyjskiego zespołu. Kierowcy innych zespołów nie byli w stanie rywalizować z pojazdami, które prowadziły się jak po sznurku. System automatycznie dostosowywał bowiem wysokość zawieszenia oraz jego sztywność do ułożenia asfaltu i panujących warunków.
W 1993 r. władze sportu uznały, że rozwiązanie zbyt mocno ogranicza rolę kierowcy w sukcesach i zakazały jego użycia od 1994 r. Z takiego obrotu spraw nie był zadowolony słynny Ayrton Senna, który wówczas pokusił się o transfer do Williamsa właśnie z nadzieją na skorzystanie z aktywnego zawieszenia.
KERS / ERS (2009 r. / 2014 r.)
Jeśli obecnie nie interesujesz się Formułą 1, ale pamiętasz czasy Roberta Kubicy w BMW Sauber, nazwa KERS może nie być Ci obca. O systemie głośno było w 2009 r., gdy pojawił się on w sporcie. Polegał on na odzyskiwaniu energii kinetycznej z hamowania i konwertowaniu jej na dodatkową moc silnika, której kierowca mógł używać przez kilka sekund podczas okrążenia.
Z KERS-u korzystało wówczas kilka zespołów. System był jednak drogi w utrzymaniu i stwarzał niebezpieczeństwo – jeden z mechaników BMW trafił nawet do szpitala po tym, jak został porażony prądem.
W 2014 r. KERS stał się ERS-em. Nie tylko odzyskuje on energię kinetyczną z hamowania, ale i energię cieplną wytwarzaną przez turbosprężarkę. Technologia będzie obecna w F1 do końca sezonu 2025.
Bariery Tecpro (2005 r.)
W przeszłości bandy ochronne otoczone były rzędami opon, które miały za zadanie wyhamować wypadający z toru bolid. Takie rozwiązanie nie tylko nie pochłaniało odpowiednio dużo energii, ale i często działało w sposób odwrotny od zamierzonego. Raz zbyt mocno odbijało bolid, przez co kierowca wracał na tor i stwarzał zagrożenie, albo przeciwnie – “wciągało” pojazd pod opony, co utrudniało akcję ratunkową.
W 2005 r. w F1 pojawiły się rewolucyjne bariery Tecpro. Mają one postać kilku rzędów elastycznych bloków z tworzywa sztucznego, systemu amortyzującego z pianki, a także dodatkowych warstw z opon. Podczas wypadku pochłaniają one całą energię z uderzenia, składając się pod jego wpływem. Dodatkowo zatrzymują bolid stopniowo, by nie doszło do nagłego spowolnienia, które groziłoby kierowcy poważnymi obrażeniami.
Efekt przyziemny (1977 r.)
Efekt przyziemny po raz pierwszy wykorzystano w F1 w 1977 r. Autorem pomysłu był wspomniany wcześniej Colin Chapman, który ponownie uczynił zespół Lotusa niepokonanym. Koncepcja opierała się na utworzeniu w podłodze bolidu tzw. tuneli Venturiego.
Jak działało to w praktyce? Podczas jazdy powietrze przepływało przez te zwężające się z tyłu kanały. W efekcie prędkość tego zjawiska wzrastała, co jednocześnie powodowało spadek ciśnienia powietrza. Dzięki temu bolid był niejako “zasysany” do asfaltu – zapewniało to docisk w zakrętach, bez konieczności instalowania skrzydeł. Dzięki temu pojazdy mogły być bardziej opływowe, a zatem i szybsze, bez utraty przyczepności.
Co ciekawe, bolid Formuły 1 generuje tak silny docisk, że odpowiednio rozpędzony byłby w stanie poruszać się do góry dnem i jechać po suficie tunelu.
System DAS (2020 r.)
Ostatnia pozycja na naszej liście przetrwała w F1 tylko przez rok, ale zdążyła wzbudzić ogromne zainteresowanie. Podczas testów przed sezonem 2020 kibice na całym świecie przecierali oczy ze zdumienia. W pewnym momencie transmisji realizatorzy pokazywali na żywo ujęcie z pokładu Lewisa Hamiltona. Widzowie zwrócili uwagę, że na prostej Brytyjczyk zdawał się przyciągać do siebie kierownicę bolidu, a przed hamowaniem, popychał ją do przodu.
W sieci zawrzało. Temat prędko podchwycili dziennikarze i internauci, którzy zaczęli przyglądać się powtórkom. Analizy w zwolnionym tempie faktycznie wskazały, że kierownica Hamiltona poruszała się nie tylko w prawo i lewo, ale i w poprzek.
Torpedowany pytaniami zespół Mercedesa przyznał, że innowacja to system DAS (Dual Axis Steering). W dużym uproszczeniu – przyciąganie kierownicy na prostej zmieniało pochylenie kół o 1-2%, co dawało zysk w postaci kilku setnych sekundy. Natomiast przed wejściem w zakręt kierowca popychał kierownicę do poprzedniego ustawienia.
Pozostałe zespoły nie potrafiły wprowadzić tego rozwiązania w swoich bolidach i prędko oprotestowały innowację. W efekcie władze sportu zakazały użycia systemu od kolejnego sezonu. W 2020 r. Mercedes zdeklasował rywali, a bolid Mercedes W11 do dziś jest uważany za najdoskonalszą maszynę w historii sportu.
Podsumowanie
Przepisy w Formule 1 są określane tak, aby bolidy były skonstruowane w podobny sposób. Często inżynierowie naginają jednak regulamin lub znajdują w nim luki, które pozwalają na wprowadzanie innowacyjnych rozwiązań. Ponadto co kilka lat władze sportu wprowadzają zmiany w regułach, wymuszając nowe podejście technologiczne na zespołach.
F1 jest więc sportem, w którym technologia zmienia się bardzo często. To najważniejszy element tej serii wyścigowej powodujący, że powszechnie uważa się ją za najbardziej zaawansowany technicznie sport na świecie. Warto więc pamiętać o tym, że na sukces składa się nie tylko to, co widoczne gołym okiem, ale przede wszystkim mnóstwo zakulisowych ciekawostek.
