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TECHNOLOGIEGESCHICHTE, TECHNOLOGIE, OBJEKTE UM UNS
Formel-1-Auto. Geschichte der Erfindung und Produktion
Verzeichnis / Die Geschichte der Technik, Technik, Objekte um uns herum „Formel 1“ (engl. FIA Formula One World Championship) ist eine Weltmeisterschaft im Rundstreckenrennen auf Fahrzeugen mit offenen Rädern. Die Formel-1-Weltmeisterschaft findet jedes Jahr statt und besteht aus einzelnen Etappen (mit Grand-Prix-Status). Am Ende des Jahres wird der Gewinner der Meisterschaft bekannt gegeben. In der Formel 1 treten sowohl Einzelfahrer als auch Teams gegeneinander an. Die Fahrer kämpfen um den Weltmeistertitel und die Teams um die Konstrukteursmeisterschaft. Teams, die an Formel-1-Rennen teilnehmen, setzen beim Grand Prix ihre eigenen Serienfahrzeuge (Rennwagen) ein. Die Aufgabe des Teams besteht daher nicht nur darin, einen schnellen und erfahrenen Piloten einzustellen und für die ordnungsgemäße Einrichtung und Wartung des Autos zu sorgen, sondern auch darin, das Auto von Grund auf zu entwerfen und zu konstruieren. Es gibt aber auch Ausnahmen. Beispielsweise waren die Chassis der Teams Red Bull Racing und Scuderia Toro Rosso bis 2009 sehr ähnlich, fast identisch. Sie wurden von Red Bull Technology entworfen und hergestellt (Toro-Rosso-Autos wurden auf der Basis von Minardi entwickelt und wiesen erhebliche Unterschiede zum Hauptstall auf und konkurrierten noch einige Zeit mit veralteten V10-Motoren mit einem modifizierten Lufteinlassbegrenzer). beide Teams und das Unternehmen Der Hersteller gehört zum Konzern Red Bull GmbH. Da Teams Autos mit ihren eigenen Technologien bauen und aufgrund des hohen Wettbewerbsniveaus zwischen den Teams entstehen in der Formel 1 ständig originelle technische Lösungen, die zum Fortschritt sowohl bei Rennwagen als auch bei Straßenfahrzeugen führen.
1894 fand das erste Autorennen auf der 127 Kilometer langen Strecke Paris-Rouen statt. Autos mit beliebigen Motoren durften daran teilnehmen. Bewerbungen wurden von 102 Fahrern eingereicht. Es gelang jedoch nur 21 Autos zu starten (14 davon hatten Verbrennungsmotoren, 7 - Dampfmaschinen), und nur 13 Benzin- und 2 Dampfautos beendeten das Rennen. Den ersten Preis teilten sich Levassors Panard (der das Auto selbst fuhr) und Peugeot mit Daimler-Motoren. Sie zeigten eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 20,5 Stundenkilometern. Die Formel-1-Rennen begannen in den 1950er Jahren. Heute kostet ein Auto dieser Klasse etwa 6000000 US-Dollar. Das Formel-1-Auto ist ein Computer auf Rädern, dessen Leistung ausreicht, um den Flug des Shuttles zu gewährleisten. Der Bordcomputer zeichnet kontinuierlich mehr als 100 Parameter auf. Einen Teil der Informationen belässt sie in ihrem RAM, den Rest überträgt sie per Telemetrie an einen stationären Computer in der Box. Mit seiner Hilfe überwachen Mechaniker und Ingenieure die Hauptparameter des Motors - Drehzahl, Temperatur, Druck, Kraftstoffverbrauch - und bewerten auch andere kritische Eigenschaften - zum Beispiel die Temperatur der Aufhängung des rechten Hinterrads. Überhaupt ist der Bordcomputer sein Assistent und Freund. Aber natürlich nicht der einzige. Vergessen Sie nicht den Piloten und in den Boxen. Ab und zu gibt es Befehle über Funk wie: „Mika, erhöhe den Spritvorrat um eins …“ oder: „David, in der nächsten Runde wechseln wir die Räder …“ Und diese Befehle werden konsequent umgesetzt Reiter, die verstehen: alles kalkuliert, von außen besser sichtbar... Rennwagen werden auf Basis neuester Technologien erstellt. Diese Technologien werden in der Folge häufig bei konventionellen Fahrzeugen eingesetzt. So wurden Scheibenbremsen und Turboaufladung zunächst an Rennwagen erprobt.
Die Karosserie von Formel-1-Autos besteht aus ultraleichten Materialien, zu denen beispielsweise Kohlefasern gehören. Die Grundstruktur ist unabhängig vom Designer und besteht aus drei Hauptkomponenten: dem Cockpit, der Vorder- und Hinterradaufhängung mit Rädern und dem mit dem Getriebe verzahnten Motor. Gleichzeitig dient der Motor auch als tragendes Strukturelement. Der Hauptteil der Vorderradaufhängung ist unter dem Nasenkonus verborgen. Sie dient nicht nur der Verbesserung der Aerodynamik. Eine darin eingebaute dicke, solide Wand schützt die Beine des Piloten im Falle einer Kollision mit einem Hindernis auf der Strecke. Bei der Fertigstellung der Karosserie achten sie auf kleinste Details, die das Erreichen der Höchstgeschwindigkeit beeinträchtigen können. Die stromlinienförmige Form ist das Ergebnis sorgfältiger Forschung von Ingenieuren und wiederholter Tests in einem Windkanal. Es reduziert den Luftwiderstand bei hohen Geschwindigkeiten erheblich und die Autos fahren auf geraden Strecken schneller als dreihundert Stundenkilometer, was den Stromverbrauch und den Kraftstoffverbrauch senkt und dadurch natürlich die Geschwindigkeit erhöht. Damit das Auto bei hohen Geschwindigkeiten nicht an Stabilität verliert, ist ein Heckflügel an der Karosserie befestigt. Der Frontflügel verleiht dem Auto Abtrieb. Rennmotorleistung - 850-900 PS. Ein solcher Motor wiegt etwa 150 Kilogramm, da er durch die Verwendung von hochwertigem Aluminium für Zylinder und allerlei leichten, aber haltbaren Materialien für andere Teile so leicht wie möglich ist. Die Lebensdauer des Motors unter verrückten Rennlasten ist nicht sehr lang. Vor Saisonstart und zwischen den Rennen fährt der Testfahrer Hunderte von Kilometern. Auf der Strecke beobachtet ihn ein unbestechliches Modul wachsam und zeichnet alles in seiner elektronischen „Leitung“ auf. Daher startet das Team beim geringsten "Niesen" des Motors sofort sein Testprogramm. Und wenn einer der Diagnosetests zeigt, dass etwas mit dem Motor nicht stimmt, wird es sofort ausgebaut, in einen schönen Aluminiumbehälter verpackt und zum Hersteller geschickt. Und lege ein Ersatzteil auf das Auto. Während des Rennens kann das Team nur beten, dass dem Motor nichts passiert. Sein Wechsel kommt nicht in Frage. Reifen sind eine andere Sache. Um die Wende der 1950er und 1960er Jahre erkannten Renntechnik-Designer, wie wichtig Grip für ein Hochgeschwindigkeitsauto war. Fast eineinhalb Jahrzehnte später sind Rennreifen sprunghaft fett und angeschwollen, bis schließlich die Breite des Profils den Durchmesser nicht mehr überschreitet. Doch dann griff die FIA ein und begrenzte die Größe von Rennreifen und lenkte damit die Gedanken der Reifeningenieure vom extensiven auf den intensiven Weg. Denn nicht nur durch eine größere Aufstandsfläche, sondern auch durch höherviskose Materialien lässt sich die Bodenhaftung der Räder erhöhen. So erschienen Anfang der 1980er-Jahre superweiche Reifen. Alle Rennreifen sind sich ähnlicher als Zwillinge. Der einzige Unterschied besteht darin, dass einige ein Muster auf der Lauffläche haben, während andere (die meisten von ihnen) eine glatte, mattschwarze Oberfläche haben. Das sind die sogenannten Slicks – das logische Ergebnis der Suche nach einer Erhöhung der maximalen Kontaktfläche des Reifens mit der Fahrbahnoberfläche. 1970 eingeführt (vorher glaubte man, dass das Muster zur Kühlung des Reifens beiträgt), werden sie heute überall eingesetzt – nicht nur in der Formel 1, sondern auch bei allen anderen Rennwagen. Klar ist, dass die Vorteile von Slicks nur auf trockener Strecke zum Tragen kommen. Sobald es regnet, verwandelt sich ein Auto auf solchen Reifen in eine echte „Kuh auf Eis“. Bei nassem Wetter wird "Regen" -Gummi mit Rillen verwendet, die das Ablösen des Reifens durch Feuchtigkeit beschleunigen. Der moderne Reifen hat ein schlauchloses Radialdesign mit einer Karkasse aus Nylonschnüren unterschiedlicher Dicke. Die Cordfasern sind mit einer Gummischicht versiegelt, um ihre gegenseitige Reibung zu verhindern, die Wärme erzeugt. Das Laufband besteht aus einer Mischung aus Natur- und Synthesekautschuk, Ruß, Ölen und Harzen. Die genaue Zusammensetzung ist streng geheim.
Den Designern ist es gelungen, die Zusammensetzung der Gummimischung so zu wählen, dass der Reifen förmlich auf der Strecke klebt. Wie Sie sich jedoch denken können, ist ein solcher Gummi von kurzer Dauer. Natürlich nicht, weil es so richtig auf dem Asphalt klebt. Beim Aufwärmen während des Rennens, und die optimale Betriebstemperatur des Reifens liegt innerhalb von 100 Grad Celsius, wird die Mischung chemischen Reaktionen ausgesetzt, was wiederum die Temperatur im Inneren des Reifens weiter erhöht – über 120 Grad. Dies führt dazu, dass der Reifen scheinbar „kocht“, zu sprudeln beginnt und am Ende in Stücke zerbricht. In den 1980er Jahren waren Reifenwechselstopps im Allgemeinen zufällig. Der Pilot fuhr nur dann für einen „Boxenstopp“ an die Box, wenn er bei einer Kollision mit einem anderen Auto die Reifen beschädigte oder von der Strecke abfuhr und Schmutz an den Reifen klebte oder bei einer scharfen Bremsung der Asphalt wie eine Raspel, löschte den Gummi vom blockierten Rad. Aber mit dem Aufkommen von Reifen unterschiedlicher Steifigkeit erkannten die Manager, dass anstelle eines Satzes härterer und langlebigerer Reifen weiche, ultraschnelle Reifen verwendet werden konnten, die sie während des Rennens ersetzten. Das brachte ein paar Sekunden Zeitgewinn, brachte aber zusätzliche Dramatik in den Wettkampf. Seit 1994 sind in den Boxen rund zwanzig Mitarbeiter für den Service der Autos beschäftigt. Drei Mechaniker kümmern sich um jedes Rad, zwei arbeiten mit Wagenhebern vor und hinter dem Auto, einer hält den Kontakt zum Piloten, drei befüllen das Auto, zwei sind mit Feuerlöschern im Einsatz. Ein solches Team wechselt alle vier Räder und füllt in 10-12 Sekunden mehrere zehn Liter Kraftstoff in den Tank. Die beste Radwechselzeit (Tanken war noch nicht erlaubt) wurde von McLaren-Mechanikern 1991 gezeigt - 4,28 Sekunden! Sie müssen jedoch immer noch zur Box gelangen - verlangsamen Sie, gehen Sie zur "Boxengasse" ("Garagengasse"), kehren Sie dann auf die Strecke zurück und passieren Sie die Rivalen, die darauf rasen. Durch den „Boxenstopp“ verliert der Pilot insgesamt 20 Sekunden bis eine Minute (je nach Streckenkonfiguration). Daher sollte der Gewinn durch die Verwendung von zwei Sätzen Weichgummi mehr als dreißig Sekunden betragen, da sonst der Garten nicht eingezäunt werden muss. Die Fülle an Sorten von Rennreifen und die Möglichkeit, sie während des Rennens auszutauschen, führten zu negativen Ergebnissen. Zum einen bedeutet das Ein- und Ausfahren in die Box ein gewisses Risiko für Fahrer und Mechaniker. Aber die Hauptsache - die Kosten für "Reifenservice" sind stark gestiegen. Formel-1-Fahrer werden manchmal auch als Gladiatoren bezeichnet. Tatsächlich ist die Gefahr, sich auf der Strecke zu verletzen und sogar zu sterben, ziemlich groß. Um ihn so weit wie möglich zu reduzieren, besteht das Cockpit des Autos aus besonders langlebigen Materialien. Oft sieht man bei der Übertragung von Rennen, wie beim Aufprall auf die Stoßstange die Räder und Karosserieteile zur Seite geschleudert werden. Es scheint, dass der Pilot nicht gerettet werden kann, aber dank des rettenden Cockpits lebt er und es geht ihm gut. Pilotenbekleidung ist für die Sicherheit des Piloten von großer Bedeutung. Zu Beginn der Weltmeisterschaften in den 1950er Jahren konnte die Kleidung den Fahrer nur vor ... einer leichten Brise schützen. Die heutige Formellistenkleidung erinnert eher an die Kleidung eines Astronauten oder eines Piloten eines Überschalljägers. Die Standards des Internationalen Autoverbandes bezüglich maximaler Sicherheit des Fahrers sind sehr streng.
Ein Helm, der sich von einem einfachen Kopfschmuck aus Pappmaché mit beispielsweise einem Haarschnitt in eine beeindruckende Verteidigung verwandelte, die den Stahlhelmen mittelalterlicher Ritter in ihrer Effizienz überlegen war. Heutige Helme wiegen etwa 1,2 Kilogramm und sind dreimal leichter als die ersten Modelle, die 1968 erschienen und aus Fiberglas bestanden. Ein transparentes Visier aus LEXAN-Material, das 1992 Glas ersetzte, hält einem frontalen Aufprall eines Steins stand, der mit einer Geschwindigkeit von 500 Stundenkilometern geschleudert wird.
Zur modernen Garderobe eines Piloten gehört auch ein Sicherheits-„Kragen“, der für Überlastungen (bis zu 4,5 g) notwendig ist, die bei langen, schnellen Kurven auftreten, bei denen ein schlecht trainierter Pilot die Nackenmuskulatur frei reißen kann. Die Sturmhaube ("Balaclava") besteht aus feuerfestem Stoff. Die Unterwäsche und der Overall sind aus schwer entflammbarem NOMEX-Material – dem einzigen, das für den Einsatz im „Studio“ der „Formel 1“ zugelassen ist. NOMEX garantiert die Sicherheit des Fahrers in der Acetylenflamme: Temperatur von 700 Grad Celsius für mindestens 20 Sekunden! Sogar die Fäden, die zum Nähen des Overalls verwendet werden, sind aus NOMEX. Handschuhe ebenfalls aus NOMEX mit Lederinnenhand für optimalen Halt am Wildlederlenker; sie sitzen fest und werden mit Klettverschlüssen am Arm befestigt. Die Rennstiefel sind aus Leder und natürlich mit NOMEX überzogen, außerdem haben sie Schaumstoff-Laufflächen zum Schutz vor Stößen im Cockpit. Die Laufsohle besteht aus hochverdichtetem Gummi. Jeder Fahrer hat seine Lieblingsstrecken, auf denen er am leichtesten seine besten Qualitäten zeigen kann. In Monte Carlo gibt es eine legendäre Strecke, auf der jeder Rennfahrer davon träumt, zu gewinnen. Und es gibt die modernste Strecke, die Ende des XNUMX. Jahrhunderts gebaut wurde. Die Formel-1-Strecke im malaysischen Sepang ist eine sterile, supertechnologische Anlage, die wenig Ähnlichkeit mit klassischen Strecken wie dem Nürburgring oder Silverstone hat. Der prächtige Rundkurs wurde von der deutschen Firma Hermann Tilke „Tilke Engineering & Architecture“ entworfen. Heute hat es in diesem Bereich praktisch keine Konkurrenz mehr. In nur drei Jahren vollendeten die Malaysier den Bau des Rennrings. Dafür mussten auf einer Fläche von 250 Hektar Bananenhaine abgeholzt werden. Anstelle des Dschungels gibt es jetzt überdachte Stände in Form von Bananenblättern, ein kolossales Einkaufszentrum und andere Freuden der Zivilisation. All dies ist gewürzt mit orientalischer Gastfreundschaft, hervorragendem Service und nationalen Ambitionen. 120 Millionen Dollar wurden für den Bau der Strecke ausgegeben. Michael Schumacher beschrieb die Strecke mit einem Wort: „tricky“. Hier gibt es einige sehr schnelle Kurven, in denen die Fahrer im fünften Gang zu Boden treten. Und es gibt sehr langsam, auf der zweiten zu überwinden. Es gibt zwei 800-Meter-Geraden hintereinander, auf denen die Geschwindigkeit über 300 Stundenkilometer beträgt. Entsprechend groß ist die Belastung der Bremsen, wie in Monza oder auf deutschen Strecken. Alle Teams und alle Fahrer haben die Strecke vor der ersten Ankunft in Malaysia im Jahr 1999 virtuell getestet: auf Computersimulatoren. Rubens Barrichello sagte, dass er den Sepang-Ring im Voraus mit einer normalen Spielkonsole gelernt habe. Aber die Realität, wie sie sein sollte, erwies sich als komplizierter als ihre Nachahmung. „Die Strecke sieht einfacher aus, als sie tatsächlich ist“, sagte Ralf Schumacher nach dem freien Training. Im Allgemeinen ist die Meinung der meisten Fahrer, dass die Strecke technisch, schwierig, aber schön und vielversprechend ist. "Es gibt ein paar enge Kurven", erklärt Eddie Irvine, "wo man den Ausgang der Kurve nicht sehen kann. Außerdem gibt es sehr lange Kurven. Und weil es so viele verschiedene Arten von Kurven gibt, ist es sehr schwierig, sie zu finden." richtige Balance des Autos. Aus körperlicher Sicht war die Strecke nicht sehr schwierig und es war im Auto kühler als draußen." Eddie ist natürlich besser sichtbar, aber nach den Rennen kriechen die Rennfahrer in feuchten Overalls aus den Cockpits, als wären sie gerade geschwommen. Aber es regnete nicht. Teammanager werden jedoch nicht müde, die Infrastruktur der Strecke in Sepang zu bewundern. „Malaysia verdient höchstes Lob, das ist der Ring des XNUMX. Jahrhunderts“, sagte Eddie Jordan, der Besitzer des gleichnamigen Teams, auf einer Pressekonferenz. „McLaren“-Chef Ron Denis war kurz: „Die Strecke ist super!“ Autor: Musskiy S.A.
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