Οι μεγάλες αλλαγές κανονισμών στην ιστορία της Formula 1

Ένα καινούργιο κεφάλαιο στην ιστορία της Formula 1 ανοίγει φέτος η FIA. Οι νέοι τεχνικοί κανονισμοί που θα ισχύσουν το 2026 φέρνουν μια «διπλή» αλλαγή. Από τη μια δημιουργούν ένα καινούριο μονοθέσιο, αλλάζοντας διαστάσεις, αεροδυναμική και φιλοσοφία, και από την άλλη επιβάλλουν μια νέα υβριδική μονάδα ισχύος, με διαφορετική σε σχέση με σήμερα κατανομή θερμικής και ηλεκτρικής ισχύος στο συνολικό έργο κίνησης.

Για να κατανοήσουμε όμως τι θα συμβεί φέτος, είναι χρήσιμο να κάνουμε μια αναδρομή στην τεχνολογική εξέλιξη της F1.

MUST READ

F1: Τα τεράστια ποσά που πήραν οι ομάδες από τα τηλεοπτικά δικαιώματα - Πρωτοστατεί η Ferrari

Αν ρίξουμε μια ματιά στην ιστορία της Formula 1, μπορούμε να ξεχωρίσουμε ορισμένα σημεία καμπής που λειτουργούν ως καθρέφτης για το 2026. Βλέπετε, κάθε μεγάλη αλλαγή δίνει τη δυνατότητα σε όποιον ερμηνεύσει σωστά τους κανόνες να προσαρμόσει τη στρατηγική και τακτική του, αποκτώντας υπεροχή έναντι των αντιπάλων του. Ιστορικά, η F1 ξεκίνησε το 1950 με κινητήρες πολύ μεγάλου κυβισμού (4,5L), πέρασε στα 2,5L και στη συνέχεια στο 1,5L, πριν επανέλθει στα 3,0L το 1966. Το 1968 εμφανίστηκαν οι πρώτες πτέρυγες, εγκαινιάζοντας το πέρασμα στην εποχή της αεροδυναμικής, ενώ στις αρχές της δεκαετίας του ’70 προέκυψαν νέοι κανονισμοί ασφάλειας που οδήγησαν στη διαμόρφωση πιο ανθεκτικών σε συγκρούσεις μονοθεσίων.

1977–1978: Η επανάσταση του ground effect

Η εισαγωγή των πατωμάτων τύπου «Venturi tunnel» και των πλευρικών αεροδυναμικών βοηθημάτων (skirts) οδήγησε στη δημιουργία της τεράστιας κάθετης δύναμης, η οποία αυξανόταν με την αύξηση της ταχύτητας, με συγκριτικά χαμηλή αεροδυναμική αντίσταση (drag). Πρόκειται για το λεγόμενο «ground effect», που δημιουργείται κατά την επιτάχυνση της ροής αέρα κάτω από το μονοθέσιο, με τρόπο που δημιουργεί υποπίεση μεταξύ πατώματος και ασφάλτου (νόμος Bernoulli). Τα μονοθέσια τώρα «κολλούσαν» στην άσφαλτο, επιτυγχάνοντας πρωτόγνωρες πλευρικές επιταχύνσεις.

H Lotus 79. Πηγή φωτογραφίας: Mike Powell/Creative Commons

Η αεροδυναμική έπαψε να είναι συμπληρωματικό εργαλείο και έγινε ο βασικός φορέας απόδοσης. Αυτό το φαινόμενο βασίζεται στη διαμόρφωση του πατώματος. Η εξέλιξη αυτή όμως αύξησε την ευαισθησία στην απόσταση από το έδαφος (όταν αυτή γινόταν υπερβολικά μικρή, η ροή του αέρα «στραγγαλιζόταν» και η κάθετη δύναμη κατέρρεε απότομα). Αύξησε επίσης και τη δομική καταπόνηση, οδηγώντας τελικά στην απαγόρευση των πατωμάτων Venturi το 1983.

1981: Η καθιέρωση του κατασκευασμένου από ανθρακονήματα μονοθεσίου «monocoque»

Η υιοθέτηση ανθρακονημάτινης δομής ως πρότυπο έφερε θεαματική αύξηση στρεπτικής ακαμψίας και επίπεδα προστασίας που μέχρι τότε δεν υπήρχαν. Το μονοθέσιο μετατράπηκε σε σύνθετη κατασκευή υψηλής τεχνολογίας. Η F1 μπήκε οριστικά στην εποχή των προηγμένων υλικών.

1983: Flat bottom και τέλος της πρώτης ground-effect εποχής

Η απαγόρευση των «ground-effect» διατάξεων και η μετάβαση σε flat bottom (επίπεδο πάτωμα) έκοψε απότομα ένα τεράστιο ποσοστό κάθετης δύναμης και ανάγκασε τις ομάδες να ξαναχτίσουν τη φιλοσοφία τους. Είχε δε ως συνέπεια την ανακατανομή της απόδοσης μέσω της στροφής προς πιο «κλασική» αεροδυναμική και μεγαλύτερη έμφαση στη μηχανική πρόσφυση (γεωμετρία ανάρτησης, αντιστρεπτικές δοκοί κ.ά.), με στόχο τη διατήρηση πρόσφυσης και ισορροπίας.

1989: Απαγόρευση turbo

Τα μονοθέσια του 1989 είχαν δραστικές αλλαγές στον τομέα του κινητήρα. Πηγή φωτογραφίας: madagascarica/Creative Commons

Η κατάργηση των 1,5L V6 turbo κινητήρων το 1989 (είχαν εισαχθεί το 1977) δεν σήμαινε απλώς μείωση ιπποδύναμης. Σήμαινε δραστική αλλαγή στη φιλοσοφία απόδοσης ισχύος. Από τα εκρηκτικά boost άνω των 4 bar και την ισχύ που ξεπερνούσε τα 1.000 PS (800–900 PS στους αγώνες), είχαμε μετάβαση σε γραμμικούς, υψηλόστροφους ατμοσφαιρικούς κινητήρες 3,5 L (12.500–14.000 rpm αρχικά), με V8, V10, V12 αρχιτεκτονικές, που τα πρώτα χρόνια απέδιδαν 650–700 PS και μέχρι το 1994 ξεπέρασαν τους 750 PS.

1994: Απαγόρευση συστημάτων υποβοήθησης του οδηγού

Η FIA πήρε την απόφαση να «κόψει» τις ενεργητικές αναρτήσεις, τα συστήματα ελέγχου πρόσφυσης (traction control), το ABS κ.λπ., ενώ επανέφερε και τον ανεφοδιασμό κατά τη διάρκεια του αγώνα. Κάτι που είχε ως συνέπεια να εξαρτάται το αποτέλεσμα περισσότερο από τις ικανότητες του οδηγού και τα «απλά» μηχανικά μέρη, ενώ σημαντικό ρόλο άρχισαν να παίζουν οι στρατηγικές διαφοροποίησης στον αγώνα (pit stops / refueling).

1998: Στενότερα μονοθέσια, αυλακωτά ελαστικά

Με τις αλλαγές αυτές είχαμε μείωση του πλάτους των μονοθεσίων (από τα 2,0 m στο 1,8 m), ενώ τα ελαστικά έγιναν αυλακωτά, κάτι που είχε ως αποτέλεσμα λιγότερη «μηχανική» πρόσφυση και αλλαγή ισορροπιών στο set-up των μονοθεσίων.

MUST READ

Οι πιο περίεργοι χορηγοί στη Formula 1: Προφυλακτικά, ενεργειακά ποτά και ο... Bin Laden!

2009: Ριζική αναθεώρηση αεροδυναμικών κανονισμών, slicks και KERS

Τη χρονιά αυτή η αεροδυναμική απλοποιήθηκε δραστικά, επέστρεψαν τα slick (χωρίς αυλακώσεις) ελαστικά και –κυρίως– άλλαξαν οι διαστάσεις των πτερύγων (π.χ. πίσω πτέρυγα πολύ στενότερη, με πλάτος 750 mm, αντί για 1.000 mm πριν). Επίσης μπήκε προαιρετικά KERS (Kinetic Energy Recovery System: Σύστημα ανάκτησης κινητικής ενέργειας κατά το φρενάρισμα), με αποθήκευση σε μπαταρία ή σφόνδυλο, απόδοση περίπου 60 kW και χρήση για 6–7’’ ανά γύρο. Αυτό επέφερε τεράστιες ανακατατάξεις και όσες ομάδες εκμεταλλεύθηκαν ερμηνευτικά κενά στους κανονισμούς απέκτησαν σημαντικό πλεονέκτημα στους πρώτους αγώνες.

2014: Turbo-hybrid μονάδες ισχύος

Η Formula 1 περνά από τους 2,4L V8 ατμοσφαιρικούς κινητήρες της περιόδου 2006–2013 (με 750 «θερμικά» PS) σε 1,6L V6 turbo hybrid με ERS (Energy Recovery System: σύστημα ανάκτησης και επαναχρησιμοποίησης ενέργειας). Ήταν από τις μεγαλύτερες αλλαγές στον τομέα της παραγωγής ισχύος, της απόδοσης και της διαχείρισης καυσίμου και είχε ως αποτέλεσμα να εξαρτάται το τελικό αποτέλεσμα πολύ περισσότερο από τη μονάδα ισχύος (power unit).

Νέα εποχή ξημέρωσε το 2014.

Έχουμε λοιπόν μετά το 2014 τις μονάδες ισχύος να αποδίδουν 600–650 PS από τον βενζινοκινητήρα και άλλους 160 PS από το ηλεκτρικό σύστημά τους, με την ανάκτηση ενέργειας να προκύπτει από τις μονάδες MGU-K + MGU-H (μονάδες ηλεκτροκινητήρα/γεννήτριας συνδεδεμένες με τον στροφαλοφόρο άξονα και τον άξονα του turbo, αντίστοιχα). Παράλληλα τέθηκε και όριο 100 kg καυσίμου ανά αγώνα – και ήταν αυτό ένα σαφές μήνυμα για τη στροφή προς την αποδοτικότητα.

2017: Φαρδύτερα και ταχύτερα μονοθέσια

Το συνολικό πλάτος μονοθεσίου αυξήθηκε από 1.800 mm σε 2.000 mm, ενώ η διεύρυνση των αεροδυναμικών επιφανειών και η εισαγωγή σημαντικά φαρδύτερων ελαστικών (από 245 mm σε 305 mm εμπρός και από 325 mm σε 405 mm πίσω) οδήγησε σε θεαματική αύξηση της κάθετης δύναμης και της πρόσφυσης – και ταχύτερους χρόνους στην πίστα. Ωστόσο, η μεγαλύτερη αεροδυναμική εξάρτηση ενίσχυσε την ένταση της τυρβώδους («ταραγμένης») ροής του αέρα πίσω από κάθε μονοθέσιο (θα ακούσετε να γίνεται λόγος και για “dirty air”), κάτι που δημιουργούσε δυσμενέστερες αεροδυναμικές συνθήκες για το μονοθέσιο που ακολουθούσε και καθιστούσε δυσκολότερη τη διατήρηση απόστασης μεταξύ των μονοθεσίων κατά την «καταδίωξη» στις στροφές.

Τα μεγάλα και γρήγορα μονοθέσια της περιόδου 2017-2021.

Σε απόσταση λοιπόν 1–2 μηκών οχήματος μεταξύ των μονοθεσίων, η απώλεια της εμπρός κάθετης δύναμης μπορούσε να φτάσει το 30–40%, ενώ η απώλεια του συνολικού downforce το 20–25% (κάτι που μεταφράζεται σε υποστροφή, υπερθέρμανση εμπρός ελαστικών και μειωμένη ταχύτητα στο μέσον της στροφής). Το αποτέλεσμα ήταν υψηλότερες επιδόσεις αλλά συχνά λιγότερες ευκαιρίες προσπέρασης.

2022: Η επιστροφή του ground effect

Με την επάνοδο του ground effect, το κύριο βάρος της παραγωγής κάθετης δύναμης μεταφέρθηκε από τις πτέρυγες στο πάτωμα, με σύγχρονα Venturi tunnels. Στόχος ήταν η μείωση της τυρβώδους ροής και η δυνατότητα πιο κοντινής καταδίωξης. Ωστόσο, η έντονη υποπίεση κάτω από το μονοθέσιο προκάλεσε το φαινόμενο του porpoising: καθώς το αυτοκίνητο χαμήλωνε, η υποπίεση αυξανόταν μέχρι σημείου «στραγγαλισμού» της ροής, οδηγώντας σε απότομη απώλεια φορτίου και επαναλαμβανόμενη κατακόρυφη ταλάντωση. Η εξέλιξη μετατοπίστηκε έτσι στη δομική ακαμψία του πατώματος, στον έλεγχο της απόστασης από το έδαφος και στη σταθερότητα της ροής, με βασικό άξονα όχι μόνο το μέγιστο downforce αλλά τη συνέπειά του σε όλο τον γύρο.

ΔΙΑΒΑΣΤΕ ΕΠΙΣΗΣ:

F1: Η βροχή «πονοκεφαλιάζει» τις ομάδες περισσότερο από ποτέ

F1: Ομόφωνα ψηφίστηκαν οι αλλαγές στους ελέγχους των κινητήρων - Πότε τίθεται σε ισχύ

ΕΚΟ Ράλλυ Ακρόπολις: Αυτό είναι το πρόγραμμα του φετινού αγώνα - Υπερειδική στην Αθήνα