Technologiczne Postępy, Które Zmieniły Wyścigi F1

Regulacje nakazywały stosowanie silnika wolnossącego o pojemności do 2,5 litra lub silnika doładowanego o pojemności 0,75 litra. Jednak w miarę nasilania się rywalizacji zespoły zaczęły przekraczać granice. Wtedy pojawiły się silniki V8 i V12 - szczyt zaawansowanej konstrukcji silnika – charakteryzujący się większą mocą i wyższymi prędkościami maksymalnymi.

Oba typy silników, V8 i V12, były używane w sporcie od jego wczesnych dni. W rzeczywistości, inauguracyjne Mistrzostwa Świata Formuły 1 w 1950 roku widziały mieszankę silników czterocylindrowych, sześciocylindrowych i ośmiocylindrowych używanych przez różne zespoły. Na przykład jeden z czołowych zespołów stosował w swoich samochodach silnik V12 w latach pięćdziesiątych.

Wyścig Le Mans w 1953 roku był prawdziwym spektaklem, a zwycięski samochód miał asa w rękawie - hamulce tarczowe! W rezultacie zespoły F1 zaczęły zwracać na to uwagę i stopniowo przestawić się z hamulców bębnowych na tarczowe. Nie tylko zwiększyło to efektywność hamowania, ale także zmniejszyło ryzyko wypadków. Hamulce tarczowe nie były powszechnie stosowane w sporcie aż do połowy lat 60.

Według doniesień pierwszy samochód, w którym zastosowano hamulce tarczowe, wystartował w 1951 r. podczas Grand Prix Hiszpanii, jednak technologia ta była wciąż na wczesnym etapie. Oznaczało to, że hamulce nie były tak skuteczne, jak hamulce bębnowe, których używała wówczas większość zespołów. Pierwszy wyścig wygrany przy użyciu hamulców tarczowych miał miejsce w 1957 roku podczas Grand Prix Wielkiej Brytanii.

Wraz z wprowadzeniem pierwszego w historii podwozia samonośnego zapoczątkowano nową erę w inżynierii. Rewolucyjna konstrukcja, która ostatecznie zastąpiła tradycyjną ramę przestrzenną. Podwozie typu monokok zostało zbudowane z jednego kawałka aluminium, co zapewniło sztywność konstrukcyjną i pozwoliło zredukować masę. Do monokoku montowano zastosowano inne kluczowe elementy, takie jak punkty mocowania zawieszenia i zbiornik paliwa, co zapewniło płynną integrację formy i funkcjonalności.

Koncepcja monokoku była już wcześniej wykorzystywana w innych seriach wyścigowych, na przykład w przemyśle lotniczym do budowy lekkich i mocnych konstrukcji lotniczych. W wyścigach, monokok stał się standardowym projektem dla wszystkich zespołów od lat 80.

Opony typu slick były przełomem. Ich gładka powierzchnia oferowała większy kontakt z torem, zapewniając znaczący wzrost przyczepności i wydajności samochodów. W rezultacie, czasy okrążeń drastycznie się poprawiły, co przyczyniło się do bardziej konkurencyjnych i emocjonujących wyścigów dla fanów.

Jedną z innowacji, która wywróciła świat sportów motorowych do góry nogami, było wprowadzenie bocznych chłodnic. Po raz pierwszy wprowadzono je do wyścigów pod koniec lat 60. XX wieku, a niektóre zespoły eksperymentowały z projektem w 1968 i 1969 r. Jednak dopiero na początku lat 70. upowszechniło się stosowanie chłodnic montowanych z boku.

Ten rewolucyjny projekt rzucił wyzwanie konwencjonalnemu podejściu do hamulców pokładowych i chłodnic górnych i zaoferował zespołom nowy sposób chłodzenia silników. Przed tym rozwiązaniem zespoły głównie używały chłodnic umieszczonych z przodu, co było standardem od inauguracyjnego roku F1 w 1950.

Efekty przypowierzchniowe zostały wprowadzone po raz pierwszy w Formule 1 w połowie lat 70., ale stały się bardziej znaczące pod koniec lat 70. i na początku lat 80. Koncepcja efektów przypowierzchniowych polegała na manipulacji przepływem powietrza pod samochodem w celu stworzenia obszaru niskiego ciśnienia. Pociągałoby to samochód w dół do toru, zapewniając niespotykaną przyczepność i stabilność, co umożliwiło samochodom pokonywanie zakrętów z znacznie większą prędkością niż wcześniej.

Zespoły szybko dostrzegły potencjał tej innowacji i zaczęły eksperymentować z projektami, aby w pełni wykorzystać jej zalety. Pierwszy samochód wyścigowy, który wcielił efekty przypowierzchniowe, posiadał boczne listwy progowe uszczelniające przestrzeń między samochodem a torem, tworząc tunel przypowierzchniowy, który generował ogromną siłę docisku.

Efekty przypowierzchniowe ostatecznie zostały zakazane w 1983 roku z powodu obaw o bezpieczeństwo i wysokich kosztów związanych z rozwijaniem i utrzymywaniem technologii.

Wprowadzenie materiałów kompozytowych z włókna węglowego do podwozia zrewolucjonizowało projektowanie samochodów, czyniąc je znacznie lżejszymi, mocniejszymi i sztywniejszymi. To przełomowe osiągnięcie zmieniło sposób, w jaki zespoły podchodziły do projektowania samochodów i pozwoliło im przesuwać granice wydajności. Kompozyty z włókna węglowego po raz pierwszy zastosowano w sportach motorowych pod koniec lat 70. XX wieku. Jednak ich zastosowanie stało się powszechne w latach 80. XX wieku, a Mclaren był ich pionierem w 1981 r., tworząc pierwszy pojazd wyposażony w nadwozie skorupowe z włókna węglowego.

Hamulce węglowo-węglowe zastąpiły tradycyjne hamulce stalowe, zapewniając lepszą skuteczność hamowania i trwałość. Pierwszy samochód wyposażony w te hamulce wygrał Grand Prix, a zwycięstwo to utorowało drogę do powszechnego przyjęcia tej nowej technologii. Jednak ich stosowanie zostało na krótko zakazane w 1998 r. ze względów bezpieczeństwa, po czym zostało ponownie wprowadzone w 1999 r. Od tego czasu hamulce węglowo-węglowe są standardem.

Półautomatyczna skrzynia biegów, zwana również skrzynią biegów z łopatkami zmiany biegów, zastąpiła ręczne skrzynie biegów w 1989 roku i umożliwiła kierowcom szybszą i bardziej precyzyjną zmianę biegów. To innowacyjne rozwiązanie stanowiło ogromny krok naprzód w technologii.

Kolejnym przełomowym dodatkiem w tym sporcie były układy przeciwblokujące (ABS). Zastosowany po raz pierwszy przez zespół Williams Racing, zapewniał brak równowagi hamulców lub blokowania kół, zapewniając kierowcom większą kontrolę na torze. Zostało to zakazane w 1994 r. wraz z innymi urządzeniami wspomagającymi kierowcę, takimi jak aktywne zawieszenie i automatyczna skrzynia biegów, ponieważ uznano, że znacznie zmniejszają one znaczenie indywidualnych umiejętności kierowcy.

Bezpieczeństwo stało się najwyższym priorytetem i po szeroko zakrojonych pracach rozwojowych i testach wprowadzono urządzenie podtrzymujące szyję (HANS). HANS składa się z kołnierza barkowego w kształcie litery U z włókna węglowego, który jest mocowany pod pasami bezpieczeństwa kierowcy i połączony z kaskiem za pomocą dwóch elastycznych pasków. HANS miał zapobiegać uderzeniu głowy kierowcy w kierownicę w przypadku wypadku samochodowego i odegrał kluczową rolę w ochronie kierowców przed tragicznymi wypadkami. Został wynaleziony na początku lat 80. przez profesora inżynierii biochemicznej i byłego kierowcę wyścigowego Jima Downinga i po raz pierwszy został zastosowany w wyścigach wyczynowych w 1991 r., a w 2003 r. stał się obowiązkowy.

F-duct, znany również jako "system wygaszania tylnego skrzydła przez kierowcę", zadebiutował w wyścigach w 2010 roku. System polegał na tym, że kierowca blokował otwór wentylacyjny w kokpicie kolanem. Spowodowało to przekierowanie powietrza do tylnego skrzydła, redukując siłę docisku i zmniejszając opór, co ostatecznie dawało przewagę na prostych odcinkach toru. Mimo szybkiego skopiowania przez inne zespoły, to pod koniec 2010 roku zakazano stosowania kanałów F na rzecz regulowanego tylnego skrzydła DRS.

FIA zapoczątkowała nową erę mocy wraz z wprowadzeniem 1,6-litrowych jednostek V6 z bezpośrednim wtryskiem i turbodoładowaniem, które zastąpiły stare 2,4-litrowe silniki V8. Te nowe silniki umożliwiły zastosowanie systemów odzyskiwania energii kinetycznej i cieplnej, co doprowadziło do rozwoju i udoskonaleń w kolejnych latach.

Na pierwszych stronach gazet pojawił się rewolucyjny system DAS (Dual Axis Steering). Zmieniając na bieżąco ustawienie przednich kół, Lewis Hamilton był w stanie zdominować konkurencję i zabrać do domu swoje rekordowe, siódme mistrzostwo F1. Ale jak zawsze w wyścigach, zasady stale się zmieniają. System DAS został zakazany w 2021 r., przez co zespoły musiały szukać kolejnego wielkiego przełomu.