Δέκα τεχνολογίες της F1 που πέρασαν στα αυτοκίνητα παραγωγής

Ο χώρος των αγώνων προσφέρει προφανώς θέαμα, ανταγωνισμό και έντονες συγκινήσεις. Πίσω από όλα αυτά, όμως, δεν κρύβεται μόνο η ματαιοδοξία ορισμένων ανθρώπων ή κάποιο άσβεστο, αρχέγονο πάθος για επικράτηση του ισχυρότερου. Ειδικά για τη Formula 1, υπάρχουν πολλά περισσότερα να αναζητήσει κανείς. Ειδικά εάν σκεφτεί ότι, σε αντίθεση με τον κλασικό αθλητισμό, ο μηχανοκίνητος -όπως υποδηλώνει και η λέξη- βασίζεται σε δύο συστατικά. Δεν αρκεί μόνο ο παράγοντας άνθρωπος αλλά χρειάζεται και η μηχανή. 

 

Για κάθε πιλότο της Formula 1 που θα σταθεί μία Κυριακή στη γραμμή εκκίνησης ενός Grand Prix, υπάρχει από πίσω μία τεράστια αλυσίδα μηχανικών, σχεδιαστών και άλλων επιστημόνων, οι οποίοι έχουν δουλέψει άπειρες ώρες ώστε να εξελίξουν το μονοθέσιο με το οποίο αγωνίζεται. Ο πακτωλός των χρημάτων που δαπανώνται, σε ετήσια βάση, τροφοδοτεί μερικά από τα λαμπρότερα μυαλά, δίνοντάς τους τα μέσα και τη δυνατότητα να πάνε τον τεχνολογικό μας πολιτισμό ένα βήμα πιο πέρα. 

 

Πολλές από τις τεχνολογίες που συναντάμε σήμερα σε κάποιο μονοθέσιο, μετά από μερικά χρόνια θα βρουν το δρόμο τους για την παραγωγή καλύτερων αυτοκινήτων, που θα κάνουν τη ζωή μας ευκολότερη και πιο ασφαλή. Αντίστοιχα, πολλά από τα συστήματα που συναντάμε σήμερα σε σύγχρονα αυτοκίνητα, ξεκίνησαν την καριέρα τους στη Formula 1. Ας δούμε λοιπόν δέκα από τα σημαντικότερα εξ΄ αυτών. 

 

Αρκετές δεκαετίες πριν, τις ξεκίνησε η Lotus, ενώ στη συνέχεια τη σκυτάλη πήρε η Williams. Το να μπορείς να τροφοδοτήσεις με δεδομένα ένα σύστημα αναρτήσεων και στη συνέχεια να μεταβάλλεις τη σκληρότητα και το βαθμό απορρόφησης των κραδασμών, βελτιώνει τη συμπεριφορά ενός μονοθεσίου, το κάνει όμως και για ένα συμβατικό αυτοκίνητο, προσφέροντας αντίστοιχα υψηλότερη ποιότητα κύλισης. Σήμερα παρόμοια συστήματα προσφέρονται από πολλούς κατασκευαστές, δίνοντας τη δυνατότητα να μεταβάλλουμε τη συμπεριφορά του αυτοκινήτου μας κατά βούληση. Μάλιστα, ορισμένα από αυτά συνεργάζονται και με κάμερες που κοιτάνε μπροστά το δρόμο και αναγνωρίζουν λακκούβες και άλλες ανωμαλίες, μεταβάλλοντας ανά περίπτωση την απόσβεση των αμορτισέρ. 

Το να αλλάζει κανείς σταθμό από το τιμόνι ή να αυξομειώνει την ένταση της μουσικής, είναι ό,τι πιο εύκολο. Πολύ περισσότερο, δε, με την αύξηση των συστημάτων που εφοδιάζουν ένα σύγχρονο όχημα, η λειτουργία αρκετών εξ’ αυτών από το τιμόνι, περιορίζει σημαντικά τον οδηγικό φόρτο. Εάν κάνουμε τώρα την αναγωγή και σκεφτούμε την πίεση που δέχεται ένας οδηγός Formula 1, είναι λογικό να τον βολεύει τα πάντα να μπορούν να ελέγχονται εύκολα, από τα ακροδάχτυλά του. Θέμα ανάγκης για αυτούς, ένας πολύ πρακτικός τρόπος λειτουργίας για εμάς. 

 

Όσο και αν έχουν εξελιχθεί οι αναρτήσεις και οι γόμες των ελαστικών, το να προσπαθεί κανείς να τιθασεύσει την ισχύ των σημερινών αυτοκινήτων δεν είναι πάντα εύκολο. Σχεδόν κάθε αυτοκίνητο διαθέτει κάποιο σύστημα ελέγχου πρόσφυσης, έτσι ώστε να μην επιτρέπει το σπινάρισμα των κινητήριων τροχών, που με τη σειρά του αποσταθεροποιεί το όχημα. Αυτό που σήμερα απλά θεωρείται δεδομένο, πριν από μερικές δεκαετίες αποτελούσε τεχνολογία αιχμής για τα μονοθέσια της F1. Μάλιστα, κάποια στιγμή στα μέσα του ‘90 το κατήργησαν, για να το επαναφέρουν και πάλι με τους κανονισμούς του 2001.

Όταν πολλά μικρά αεροπλάνα απογειώνονται με ταχύτητες 160-180 χλμ./ώρα, τι είναι αυτό που κρατάει τα αυτοκίνητα στο έδαφος με τέτοιες ή υψηλότερες ταχύτητες; Από τα τέλη του ’70 η Lotus ήξερε πως να σχεδιάζει τα μονοθέσιά της με τέτοιο τρόπο, ώστε να δημιουργείται μία κοιλότητα στο κάτω μέρος που να δημιουργεί υποπίεση, ρουφώντας πρακτικά το αυτοκίνητο προς το έδαφος. Ένας διαφορετικός τρόπος από το να προσπαθείς να δημιουργήσεις αρνητική άντωση μέσω αεροτομών, που επηρεάζουν όμως και την αντίσταση του αέρα. Σήμερα, πολλά σπορ αυτοκίνητα διαθέτουν αεροδυναμικούς διαχύτες στο πίσω μέρος τους, όπως και επίπεδα πατώματα. 

 

Όπως χρειάζεται σοβαρή ενέργεια για να επιταχύνεις ένα μονοθέσιο στα 300 χλμ./ώρα, έτσι αντίστοιχα μπορείς να απορροφήσεις μεγάλες ποσότητες ενέργειας κατά τη διαδικασία της πέδησης και να τις αποθηκεύσεις για μελλοντική χρήση. Τα συστήματα KERS, που παρουσιάστηκαν το 2009, μπορούν να προσφέρουν έως και 60 kW για διάστημα λίγων δευτερολέπτων. Αντίστοιχα, σε ένα συμβατικό αυτοκίνητο η ανακύκλωση αυτής της ενέργειας μπορεί να περιορίσει σε ένα βαθμό τη μέση κατανάλωση, καθώς επίσης και τις εκπομπές ρύπων. 

Τα μέταλλα έφεραν, εν πολλοίς, τον πολιτισμό μας σε αυτό το επίπεδο. Όταν όμως ζητάς συνεχώς να αυξήσεις τις αντοχές και ταυτόχρονα να μειώσεις το βάρος, κάπου υπάρχουν όρια. Από τις αρχές της δεκαετίας του ’80, η McLaren ξεκίνησε να χρησιμοποιεί ένα υλικό που είχε μόνο η αεροδιαστημική βιομηχανία, για να κατασκευάζει τους κλωβούς ασφαλείας των οδηγών. Αργότερα, η χρήση των σύνθετων υλικών με ενίσχυση ινών άνθρακα επεκτάθηκε σε όλα σχεδόν τα μέρη ενός μονοθεσίου. Είναι πιο ελαφρά ακόμα και από το μαγνήσιο, ενώ με την κατάλληλη διαστρωμάτωση εξασφαλίζουν αντοχή υψηλότερη του χάλυβα. Στις μέρες μας τα περισσότερα σπορ αυτοκίνητα φέρουν κάποια μέρη από ανθρακόνημα, ενώ τα πιο ακριβά από αυτά έχουν και το monocoque πλαίσιό τους κατασκευασμένο από το ίδιο υλικό. Όσο για τη χρήση του, με τον καιρό θα περνά και σε πιο οικονομικές προτάσεις. 

 

Το να καταφέρεις να ενσωματώσεις το σασί μαζί με το υπόλοιπο πλαίσιο, είναι κάτι που θα σου κερδίσει βάρος. Έτσι λοιπόν η Lotus, τη δεκαετία του 1960, αποφάσισε να κατασκευάσει για τα αγωνιστικά της το πρώτο monocoque πλαίσιο, σε αντίθεση με τη spaceframe λογική των ημερών. Μερικά χρόνια αργότερα, όλοι οι κατασκευαστές είχαν ακολουθήσει το παράδειγμά της. Αντίστοιχα σήμερα σε πολλά υπεραυτοκίνητα θα συναντήσουμε  monocoque πλαίσια από ανθρακονήματα, που ζυγίζουν κάτω από 100 κιλά, όταν το ελαφρύτερο συμβατικό δάπεδο από μέταλλο θα ξεπερνούσε ευκολά τα διπλάσια κιλά. 

Οι ίδιες αεροτομές που αυξάνουν την αρνητική άντωση -και άρα την πρόσφυση- στις στροφές, την ίδια στιγμή αυξάνουν πολύ την οπισθέλκουσα (αντίσταση) στις υψηλές ταχύτητες. Με τα συστήματα DRS (Drag Reduction Systems) μπορεί να μεταβάλλεται η κλίση αυτών των αεροδυναμικών βοηθημάτων, έτσι να προσφέρουν το καλύτερο και στις δύο περιπτώσεις. Στη Formula 1 υπάρχουν συγκεκριμένες ζώνες DRS στις πίστες. Στα αυτοκίνητα δρόμου, τώρα, τα σύγχρονα ενεργά αεροδυναμικά βοηθήματα βοηθούν αρκετά ώστε να βελτιώνεται η κατευθυντικότητα στις στροφές, χωρίς όμως να περιορίζεται η τελική ταχύτητα και η ευστάθεια στις υψηλές ταχύτητες.

 

Παρότι ως πατέντα ο στροβιλοσυμπιεστής κρατάει από το 1915, οι πρώτες εφαρμογές του στην αυτοκινητοβιομηχανία ξεκίνησαν από τους προγόνους της Formula 1, τα αγωνιστικά της δεκαετίας του ’30. Η ιδέα της υπερπλήρωσης, μέσω ενός συστήματος με φτερωτές, αύξανε την ισχύ του κινητήρα και θεωρούνταν θετική, παρά τα όποια προβλήματα αντιμετώπιζε τότε, όπως η μεγάλη υστέρηση. Σήμερα, την εποχή του downsizing, τα turbo χρησιμοποιούνται ευρέως για να βελτιώσουν την απόδοση των σύγχρονων κινητήρων. 

Έχετε αναρωτηθεί ποτέ τι δυνάμεις μπορεί να δέχεται ένα ελαστικό που ξεπερνά τα 4g σε πλευρικές επιταχύνσεις και επιταχύνει/ επιβραδύνει συνεχώς μεταξύ ενός εύρους 100-300 χλμ./ώρα; Το πως είναι σχεδιασμένα τα αυλάκια των ελαστικών των αυτοκινήτων μας ώστε να απομακρύνουν καλύτερα το νερό της βροχής, το τι γόμα χρησιμοποιούν ώστε να προσφέρουν όλη την απαραίτητη πρόσφυση, χωρίς ωστόσο να φθείρονται γρήγορα και τόσα άλλα χαρακτηριστικά τους, πηγάζουν από το χώρο των αγώνων. Η Formula 1 ειδικά -και ο μηχανοκίνητος αθλητισμός γενικότερα- έχουν συνεισφέρει τα μέγιστα για να έχουμε τόσο εξελιγμένα ελαστικά στα αυτοκίνητά μας σήμερα.