Technologie w F1 – innowacje, które odmieniły ten sport

Formuła 1 od zawsze kojarzy się z przełomowymi rozwiązaniami. Nowe technologie w F1 decydują nie tylko o sukcesie zespołów, ale i o bezpieczeństwie kierowców oraz emocjach na torze. Niektóre z tych innowacji były tak przełomowe, że na zawsze odmieniły Formułę 1. W tym artykule przyglądamy się technologiom, które miały największy wpływ na historię tego sportu – od aktywnego zawieszenia, przez DRS, aż po nowoczesne systemy hybrydowe ERS.

Aktywne zawieszenie – technologia, która wyprzedziła swoje czasy

Aktywne zawieszenie to jedno z największych osiągnięć w historii Formuły 1. System automatycznie dostosowywał wysokość i sztywność zawieszenia do warunków toru w czasie rzeczywistym, co umożliwiało idealne prowadzenie bolidu. 

Eksperymenty z aktywnym zawieszeniem zaczęły się dość wcześnie, bo już w 1983 roku. Jednak pierwszym bolidem z takim zawieszeniem był dopiero Williams FW14B z 1992 roku. Zawieszenie to przyczyniło się do absolutnej dominacji zespołu – Nigel Mansell praktycznie bez rywalizacji zdobył mistrzostwo świata. Po tym sezonie FIA uznało, że technologia zbyt mocno ograniczała rolę kierowcy, dlatego zakazano tej nowatorskiej zmiany od kolejnego sezonu. W dalszym ciągu ta technologia jest uznawana za kamień milowy w historii F1. 

Dwusprzęgłowa skrzynia biegów – błyskawiczna zmiana przełożeń przy kierownicy

Obecnie nowoczesne skrzynie biegów pozwalają zmieniać bieg w ułamku sekundy i to bez utraty mocy. Jednak ogromnym przełomem było wprowadzenie przez Ferrari łopatek zmiany biegów przy kierownicy w 1989 roku.

Od tamtego momentu systemy dwusprzęgłowe i półautomatyczne stały się standardem. Dzięki tym zmianom kierowcy mogli w pełni skupić się na jeździe, a każda zmiana przełożenia odbywała się precyzyjniej. 

System kontroli trakcji – kontrola uślizgu

System kontroli trakcji został wprowadzony na początku lat 90. Pozwalał na ograniczenie momentu obrotowego silnika w sytuacji, gdy koła traciły przyczepność, czyli wtedy, gdy zaczynały się ślizgać. Innowacja ta była bardzo przydatna podczas startu i w zmiennych warunkach pogodowych, ale też do zarządzania oponami – w końcu były one traktowane delikatniej.

System został zakazany w 1994 roku, podobnie jak w przypadku aktywnego zawieszenia celem było przywrócenie większej kontroli kierowcy nad pojazdem. Mimo kontrowersji, kontrola trakcji była bardzo ważnym krokiem w rozwoju elektroniki pokładowej, co przełożyło się na rozwiązania stosowane w samochodach drogowych.

Rewolucje aerodynamiczne – od efektu przyziemnego po podwójny dyfuzor

Kluczowym elementem Formuły 1 od zawsze była aerodynamika. Na przestrzeni lat powstało wiele innowacyjnych rozwiązań, z czasem regulowanych przez FIA. Należą do nich:

– Efekt przyziemny (ground effect) – dzięki specjalnie wyprofilowanym kanałom w podłodze bolid jest przysysany do asfaltu. Rozwiązanie to pozwoliło na zmaksymalizowanie osiągów i efektywniejsze prowadzenie bolidu. Pionierskie rozwiązanie użyte zostało po raz pierwszy w Lotusie 79 z 1978 roku, jednak warto zwrócić uwagę na fakt, że obecna generacja bolidów – czyli od 2022 roku – również jest konstruowana na bazie tego efektu.

– Podwójny dyfuzor (double diffuser) – było to wykorzystanie luki w przepisach z 2009 roku przez ekipę Brawn GP. Konstrukcja tylnej części podłogi bolidu tworzyła dodatkową przestrzeń do przepływu powietrza i dzięki temu powodowała zwiększenie docisku aerodynamicznego. Rozwiązanie to zapewniło niespodziewane mistrzostwo świata świeżo powstałemu zespołowi.

Niejednokrotnie takie innowacje prowadziły do dominacji jednego zespołu, dlatego FIA często interweniowała, wprowadzając zakazy w następnych latach lub ujednolicając przepisy.

System ERS – początek elektryfikacji silnika spalinowego

Zaczęło się niewinnie od systemu KERS, który eksperymentalnie był testowany już w 2009 roku, jednak tylko przez kilka zespołów. Polegał on na odzyskiwaniu energii kinetycznej, wytwarzanej podczas hamowania, by następnie zamienić ją na energię elektryczną, którą kierowca mógł wykorzystać jako dodatkowy zastrzyk mocy.

Na początku problemem była integracja silnika elektrycznego ze spalinowym, waga, a także to, że nie zawsze system ten był opłacalny strategicznie. Z tego też powodu z KERS zrezygnowano w 2010 roku i powrócono z nim od 2011 roku w odświeżonej wersji. W kolejnych latach wszystkie zespoły korzystały z tego systemu i stał się on istotnym elementem strategii.

W 2014 roku ze względu na wprowadzenie nowych regulacji technicznych KERS został zastąpiony przez system ERS, który był częścią nowego hybrydowego silnika V6 Turbo. ERS zawiera w sobie:

– MGU-K – odzyskiwanie energii kinetycznej podczas hamowania,

– MGU-H – odzyskiwanie energii cieplnej z turbosprężarki.

System ERS stosowany będzie do końca 2025 roku, natomiast od 2026 roku w nowych regulacjach zrezygnowano z drogiego i skomplikowanego systemu MGU-H i pozostawiono samo MGU-K, czyli de facto KERS. 

System DRS – walka z brudnym powietrzem

W 2011 roku bolidy generowały ogromny docisk aerodynamiczny, który jednocześnie powodował zostawianie za sobą wirującego powietrza – czyli właśnie tak zwanego brudnego powietrza. Z powodu brudnego powietrza bolid podążający za rywalem tracił docisk, co przekładało się na szybsze zużycie opon i mniejszą przyczepność w zakrętach. Te problemy generowały ogromną trudność w zbliżeniu się do bolidu rywala na tyle, aby móc go wyprzedzić.

System DRS (ang. Drag Reduction System) miał ułatwić i zwiększyć liczbę wyprzedzeń. Rozwiązanie jest bardzo proste. Tylne skrzydło posiada klapę, którą można otworzyć, redukując opór i zwiększając prędkość maksymalną nawet o 30 km/h. Oczywiście, aby to zrobić, trzeba spełnić dwa warunki – kierowca może otworzyć tylne skrzydło, jeśli jest mniej niż jedną sekundę za bolidem poprzedzającym oraz jest w strefie, w której taka aktywacja jest możliwa.

Wiele osób uważa, że DRS to sztuczne ułatwienie wyprzedzania, czyli tzw. „wyprzedzanie na przycisk”. Trzeba jednak przyznać, że system ten znacząco podniósł widowiskowość wyścigów. Dzięki niemu kierowcy mają szansę na realny atak w wyznaczonej strefie, co przekłada się na bardziej dynamiczne rywalizacje.

Podsumowanie – technologia napędza sukces

Oczywiście w całej historii Formuły 1 było o wiele więcej innowacji, których tutaj nie poruszyłem, między innymi: telemetria na żywo, rewolucje aerodynamiczne oraz wiele, wiele innych. Sporo z nich nie tylko zmieniało reguły gry, ale też przenikało później do samochodów drogowych. FIA jest zmuszona co parę lat zmieniać przepisy tak, aby „wyzerować” stawkę i umożliwić ponowny rozwój bolidów. 

Formuła 1 to nieustanny wyścig zbrojeń, a każdy pomysł i innowacja może stać się kluczem do mistrzostwa. Jedno jest pewne – bez tych technologii sport nie wyglądałby tak jak teraz, a obecnie jest to szczyt motoryzacyjnej inżynierii i symbol postępu. 

Korekta: Nicola Chwist

Źródło grafiki poglądowej: Wikimedia Commons