Παγκόσμιο Πρωτάθλημα F1 - Tεχνολογική Aνασκόπηση
Από Τεχνική Σκοπιά?Αν και θα μπορούσε κανείς να υποστηρίξει ότι τα σημερινά αυτοκίνητα της Φόρμουλα 1
μοιάζουν πιο ίδια μεταξύ τους παρά ποτέ, ψάχνοντας λίγο πιο βαθιά, είναι φανερό ότι η
καινοτομία και η εξέλιξη ακόμα παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξεύρεση των κρίσιμων
εκατοστών του δευτερολέπτου που ξεχωρίζουν τους νικητές από τους «επίσης συμμετέχοντες».
του Alan Lis
φωτ.: αρχείο 4T
(σημ.: ο συνεργάτης μας Alan Lis είναι Βοηθός Αρχισυντάκτη στο περιοδικό Racecar
Engineering και ειδικεύεται στην τεχνολογία αγωνιστικών αυτοκινήτων_4Τ)
Με μια πρώτη γενική ματιά μπορούμε να παρατηρήσουμε ότι όλα τα φετινά μονοθέσια
χρησιμοποιούσαν αεροδυναμικό σχεδιασμό με «υψηλή μύτη» και τη μέγιστων επιτρεπόμενων
διαστάσεων εμπρός αεροτομή που στηριζόταν από την κάτω πλευρά της «μύτης». Επιπλέον, οι
βοηθητικές μικρές αεροτομές περιορίστηκαν από τους κανονισμούς, ενώ οι πρόσθετες
αεροτομές στο κέντρο του αυτοκινήτου (όπως είχαν δοκιμάσει οι Μακλάρεν, Τζόρνταν και
Μινάρντι τα δύο προηγούμενα χρόνια) απαγορεύονταν σαφώς.
Επίσης, με την εξαίρεση της Tίρελ και της Μινάρντι, όλες οι ομάδες χρησιμοποίησαν
κινητήρες V10, με άμεσο αποτέλεσμα τα αυτοκίνητα να μοιάζουν όλα μεταξύ τους στις
διαστάσεις τους, αλλά και να κάνουν παρόμοιο ήχο.
Ας φορέσουμε όμως τα ειδικά γυαλιά ακτίνων Χ για μια ματιά κάτω από το εξωτερικό
περιτύλιγμα των μονοθεσίων της F1:
Ελαστικά
Ίσως η μεγαλύτερη τεχνολογική εξέλιξη του 1997 ήλθε από την είσοδο της Mπρίτζεστοουν στη
Φόρμουλα 1 για να διακόψει το μονοπώλιο που είχε η Γκουντγίαρ μετά την αποχώρηση της
Πιρέλι στο τέλος του 1991. Η συνολική βελτίωση σε πρόσφυση φάνηκε από την αύξηση των
ταχυτήτων μέσα στη στροφή, κάτι που είχε τις συνέπειές του σε αναρτήσεις, φρένα και
μεταδόσεις, αναγκάζοντας τους μηχανικούς να ενισχύσουν κάποια εξαρτήματα στους χώρους
αυτούς. Η σταθερότητα στην επίδοση της νεοφερμένης Mπρίτζεστοουν ανάγκασε την Γκουντγίαρ
να δουλέψει και να ανεβάσει τον πήχη, αφού σε προηγούμενες περιπτώσεις «πολέμων
ελαστικών» δεν ήταν σπάνιο για έναν κατασκευαστή να παρουσιάζεται πολύ ισχυρός σε έναν
συγκεκριμένο αγώνα αλλά πολύ χειρότερος στον επόμενο. Η Mπρίτζεστοουν βέβαια
χρησιμοποίησε και μια μεγάλη δόση αγωνιστικής εμπειρίας που της πρόσφερε το αμερικανικό
της παρακλάδι, η Φάιρστον, η οποία συμμετέχει σε αγώνες Ίντικαρ από το 1994.
Η Mπρίτζεστοουν, σαν νεοεμφανιζόμενη, ξεκίνησε με μεσαίας επίδοσης ομάδες (?ροους, Λιζιέ
και Μινάρντι) αλλά και την ολοκαίνουρια ομάδα της Στιούαρτ. Το καλύτερο αποτέλεσμα που
πέτυχε ήταν οι δεύτερες θέσεις στο Μονακό με τη Στιούαρτ και στην Ουγγαρία με την ?ροους.
Αν η εξέλιξη της εταιρίας συνεχιστεί όπως και στους αγώνες Ίντικαρ, μέσα στο 1998 πρέπει
να περιμένουμε και νίκες.
Συστήματα ελέγχου διαφορικού
Αν και δεν είναι απόλυτα σαφής η νομιμότητα των συστημάτων αυτών βάσει των κανονισμών που
απαγορεύουν τα «οδηγικά βοηθήματα», οι περισσότερες ομάδες είτε έχουν έτοιμο είτε
εξελίσσουν κάποιο παρόμοιο σύστημα. Ο στόχος των συστημάτων ελέγχου του διαφορικού είναι
να δίνει κάθε στιγμή στον οδηγό το βέλτιστο «στήσιμο» του πίσω άξονα για κάθε σημείο της
πίστας. Ο προγραμματισμός του συστήματος φροντίζει ώστε το διαφορικό να «κλειδώνει» όταν
το αυτοκίνητο επιταχύνει σε ευθεία γραμμή με όλο το γκάζι, μπορεί όμως να αλλάζει το
ποσοστό του μπλοκαρίσματος ανάλογα με την ακτίνα κάθε στροφής και το ποσοστό του γκαζιού
που πατά ο οδηγός κάθε στιγμή. Στην αρχή τέτοια συστήματα είχαν μόνο οι μεγάλες ομάδες
(Μπενετόν, Φεράρι, Ουίλιαμς και Μακλάρεν), σιγά σιγά όμως όλες οι ομάδες θα αποκτήσουν τη
δική τους εκδοχή ενός συστήματος ελέγχου του διαφορικού που φαίνεται ότι πραγματικά
προσφέρει κρίσιμα εκατοστά του δευτερολέπτου.
Συστήματα ελέγχου γκαζιού
Ξεκινώντας από τα αντίστοιχα συστήματα των αεροσκαφών (fly-by-wire), τα συστήματα
«drive-by-wire» χρησιμοποιήθηκαν για πρώτη φορά στη Φόρμουλα 1 το 1992. Ο κύριος ρόλος
τους είναι να επιτρέψουν στην καμπύλη ισχύος οποιουδήποτε κινητήρα να ταιριάζει εύκολα
στις ειδικές συνθήκες κάθε συγκεκριμένης πίστας, μέσω ηλεκτρονικού προγραμματισμού αντί
μηχανικών ρυθμίσεων. Σε ένα τέτοιο σύστημα, αντί για τη μηχανική ντίζα ανάμεσα στο πεντάλ
του γκαζιού και στον κινητήρα, υπάρχει μια ηλεκτρονική σύνδεση που ελέγχει μια
ηλεκτρομαγνητική βαλβίδα γκαζιού, κάτι που επιτρέπει τον έλεγχο της επιτάχυνσης με
μεγαλύτερη ακρίβεια και διακριτότητα. Όπως και με τα συστήματα ελέγχου του διαφορικού,
και αυτά τα συστήματα είναι πλέον απαραίτητα σε όποια ομάδα θέλει να παραμείνει μέσα στο
παιχνίδι.
Αεροδυναμικά κόλπα
Προς το τέλος της αγωνιστικής χρονιάς του 1997, η Φεράρι ομολόγησε ότι χρησιμοποιούσε μια
εμπρός αεροτομή που ήταν σχεδιασμένη ώστε, όταν το αυτοκίνητο έτρεχε με ταχύτητες αγώνα,
οι εξωτερικές ακμές της χαμήλωναν κάτω από την πίεση της αρνητικής άντωσης και πλησίαζαν
πιο κοντά στο οδόστρωμα, γεγονός που πρόσφερε βελτιωμένη αεροδυναμική.
Η τεχνική επιτροπή της FIA θα πρέπει ενόψει της επόμενης χρονιάς να βρει τρόπους ώστε να
μην επιτρέψει παρόμοια κόλπα. Για παράδειγμα, ένας τρόπος είναι να δοκιμάζεται η ακαμψία
των εμπρός αεροτομών με την τοποθέτηση βάρους και τη μέτρηση της αντίστοιχης βύθισης.
Φρένα
Οι αλλαγές στους κανονισμούς της F1 μετά τα θανατηφόρα ατυχήματα στην Ίμολα το 1994
μείωσαν το μέγεθος και την απόδοση του αεροδυναμικού διαχύτη (diffuser) και των
αεροτομών, και από τότε τα μονοθέσια άρχισαν να υποφέρουν από υποστροφή κατά το
φρενάρισμα στην είσοδο της στροφής. Για να λυθεί το πρόβλημα, κάποιες ομάδες δοκίμασαν να
πειραματιστούν με συστήματα ηλεκτρονικού ελέγχου του φρεναρίσματος ως προς το ζύγισμα
στους δύο άξονες. Με τα συστήματα αυτά επιτυγχάνεται πιο ακριβής έλεγχος της αναλογίας
του φρεναρίσματος που μοιράζεται στους εμπρός και πίσω τροχούς. Συνήθως με ένα τέτοιο
σύστημα οι πίσω τροχοί φρενάρουν περισσότερο στην αρχή, και έπειτα η μεγαλύτερη δύναμη
φρεναρίσματος περνά στους εμπρός τροχούς όπως το βάρος του μονοθεσίου «μεταφέρεται»
εμπρός μέσω της αδράνειας.
Με τους νέους κανονισμούς του 1998 τα συστήματα των φρένων θα περιορίζονται σε μία μόνο
αλουμινένια σιαγόνα με έως έξι έμβολα για κάθε τροχό, οπότε οι πανάκριβες σιαγόνες από
κράματα βηρυλλίου-αλουμινίου με οκτώ έμβολα που χρησιμοποιούσε η Φεράρι και άλλοι τις δύο
τελευταίες χρονιές, ή οι σιαγόνες με τα τέσσερα τακάκια που χρησιμοποιούσε η Στιούαρτ το
1997 θα εξαφανιστούν.
Προς το τέλος της χρονιάς που πέρασε, αποκαλύφθηκε ότι η Μακλάρεν χρησιμοποιούσε και ένα
δεύτερο πεντάλ φρένων στα αυτοκίνητά της, και υποθέτουμε ότι με το δεύτερο αυτό πεντάλ
μπορούσε ο οδηγός να φρενάρει απαλά έναν μόνο άξονα (ή και έναν μόνο τροχό) σε κάποιες
συγκεκριμένες στροφές κάποιας πίστας ώστε να βελτιώσει έτσι το ζύγισμα ή την ελκτική
πρόσφυση του μονοθεσίου στο συγκεκριμένο σημείο.
Αναρτήσεις
Από τότε που απαγορεύτηκαν τα ενεργητικά συστήματα ανάρτησης στο τέλος του 1993, οι
ομάδες έκαναν πολλές προσπάθειες ώστε να πετύχουν τα ίδια ευεργετικά αποτελέσματα της
ενεργητικής ανάρτησης χρησιμοποιώντας μόνο παθητικά συστήματα. Ένα από τα κυριότερα
θετικά σημεία της ενεργητικής ανάρτησης ήταν η απομόνωση της αεροδυναμικής από τις
μεταβολές στην κλίση του μονοθεσίου, σταθεροποιώντας δηλαδή την επίδραση των
αεροδυναμικών βοηθημάτων και κυρίως της κάτω επιφάνειας του μονοθεσίου σε σχέση με το
οδόστρωμα. Mε τον τρόπο αυτό (ground effect) η αρνητική άντωση παράγεται πιο αποδοτικά
και επιπλέον επιδρά ελάχιστα στην αεροδυναμική αντίσταση στις υψηλές ταχύτητες.
Για να πετύχει κανείς αυτή την κατάσταση, οι σχεδιαστές των αναρτήσεων δούλεψαν σκληρά
για να πετύχουν συστήματα που επιτρέπουν στις κατακόρυφες δυνάμεις να ξεχωρίζουν (όσο
αυτό είναι δυνατόν) από τις εγκάρσιες δυνάμεις. Η ιδανική ανάρτηση είναι αρκετά μαλακή
ώστε να επιτρέπει τη μέγιστη δυνατή πρόσφυση από τους πίσω τροχούς κατά την επιτάχυνση,
αρκετά σφιχτή όμως, ώστε να μην επιτρέπει στο αμάξωμα να γέρνει στις στροφές,
καταστρέφοντας το αεροδυναμικό ζύγισμα.
Τα πιο πολλά μονοθέσια της F1 χρησιμοποιούν τρία ελατήρια και/ή αμορτισέρ στην εμπρός και
στην πίσω ανάρτηση. Τα δύο εξωτερικά φροντίζουν για τις εγκάρσιες δυνάμεις, ενώ το τρίτο
και κεντρικό συνδέεται με σύνθετους συνδέσμους με τα άλλα δύο και παραλαμβάνει
αποκλειστικά σχεδόν τα κατακόρυφα φορτία. Έτσι, το κεντρικό αμορτισέρ έχει διαφορετική
απόκριση από τα άλλα δύο, προσφέροντας περισσότερες δυνατότητες ρυθμίσεων. Τέτοια
συστήματα ανάρτησης μπορούν να πάρουν απίστευτα πολλές μορφές και συνδυασμούς. Σε κάποια
σημεία της χρονιάς, κάποιες ομάδες χρησιμοποιούσαν τριπλά αμορτισέρ και μονά κεντρικά
ελατήρια, κάποιες άλλες με τρία ελατήρια και τρία αμορτισέρ, και κάποιες άλλες πάλι με
δύο ελατήρια και δύο αμορτισέρ. Είναι φανερό ότι οι δεν είναι καθόλου δύσκολο να χαθεί
κανείς μέσα στο λαβύρινθο αυτό._A.L.