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HISTOIRE DE LA TECHNOLOGIE, TECHNOLOGIE, OBJETS AUTOUR DE NOUS
Voiture de Formule 1. Histoire de l'invention et de la production
Annuaire / L'histoire de la technologie, de la technologie, des objets qui nous entourent "Formula 1" (eng. Championnat du monde de Formule XNUMX de la FIA) - le championnat du monde de courses en anneau sur des voitures à roues ouvertes. Le Championnat du Monde de Formule 1 a lieu chaque année et se compose d'étapes distinctes (avec le statut de Grand Prix). À la fin de l'année, le vainqueur du championnat est révélé. En Formule 1, les pilotes individuels et les équipes s'affrontent. Les pilotes s'affrontent pour le titre de champion du monde, tandis que les équipes s'affrontent pour le championnat des constructeurs. Les équipes participant aux courses de Formule 1 utilisent des voitures de course (voitures de course) de leur propre production lors du Grand Prix. Ainsi, la tâche de l'équipe n'est pas seulement d'embaucher un pilote rapide et expérimenté et de fournir une configuration et un entretien compétents de la voiture, mais aussi de concevoir et de construire la voiture à partir de zéro. Mais il y a des exceptions. Par exemple, les châssis des équipes Red Bull Racing et Scuderia Toro Rosso étaient très similaires, presque identiques, jusqu'en 2009. Ils ont été conçus et fabriqués par Red Bull Technology (les voitures Toro Rosso étaient basées sur Minardi et présentaient des différences significatives par rapport à l'écurie principale, et ont continué pendant un certain temps à fonctionner avec des moteurs V10 obsolètes, avec un restricteur d'admission d'air modifié), puisque les deux équipes et la société - Le fabricant appartient à Red Bull GmbH. Parce que les équipes construisent des voitures avec leur propre technologie et en raison de la forte concurrence des équipes, en Formule 1 des solutions techniques originales voient constamment le jour, ce qui conduit au progrès des voitures de course et des voitures de route.
En 1894, la toute première course automobile a eu lieu sur la route Paris-Rouen, longue de 127 kilomètres. Les voitures avec n'importe quel moteur étaient autorisées à y participer. Les demandes ont été soumises par 102 coureurs. Cependant, seules 21 voitures ont réussi à démarrer (14 d'entre elles avaient des moteurs à combustion interne, 7 - des moteurs à vapeur), et seulement 13 voitures à essence et 2 voitures à vapeur ont terminé la course. Le premier prix a été partagé par Panard de Levassor (qui conduisait lui-même la voiture) et Peugeot avec des moteurs Daimler. Ils ont montré une vitesse moyenne de 20,5 kilomètres par heure. Les courses de Formule 1 ont commencé dans les années 1950. Aujourd'hui, une voiture de cette classe coûte environ 6000000 1 100 $. La voiture de Formule XNUMX est un ordinateur sur roues dont la puissance est suffisante pour assurer le vol de la Navette. L'ordinateur de bord enregistre en continu plus de XNUMX paramètres. Elle laisse une partie des informations dans sa mémoire vive et transmet le reste par télémétrie à un ordinateur fixe dans la boîte. Avec lui, les mécaniciens et les ingénieurs surveillent les principaux paramètres du moteur - vitesse, température, pression, consommation de carburant, et évaluent également d'autres caractéristiques critiques - par exemple, la température de la suspension de la roue arrière droite. En général, l'ordinateur de bord est son assistant et son ami. Mais pas le seul, bien sûr. Ne pas oublier le pilote et dans les cases. De temps en temps, il y a des commandes à la radio comme : "Mika, augmente l'alimentation en carburant d'un ..." Ou : "David, au tour suivant, nous changeons les roues ..." Et ces commandes sont strictement exécutées par des coureurs qui comprennent : tout est calculé, de l'extérieur plus visible... Les voitures de course sont créées sur la base des dernières technologies. Ces technologies sont par la suite souvent utilisées sur des véhicules conventionnels. Ainsi, les freins à disque et la turbocompression ont d'abord été testés sur des voitures de course.
La carrosserie des voitures de Formule 1 est faite de matériaux ultra-légers, qui comprennent, par exemple, des fibres de carbone. La structure de base est indépendante du concepteur et se compose de trois éléments principaux : le cockpit, les suspensions avant et arrière avec roues et le moteur solidaire de la boîte de vitesses. Dans le même temps, le moteur sert également d'élément structurel porteur. La partie principale de la suspension avant est cachée sous le cône de nez. Il ne sert pas seulement à améliorer l'aérodynamisme. Une paroi épaisse et solide intégrée protège les jambes du pilote en cas de collision avec un obstacle sur la piste. Lors de la finition du corps, ils font attention aux moindres détails qui peuvent interférer avec l'atteinte de la vitesse maximale. La forme profilée est le résultat de recherches minutieuses par des ingénieurs et de tests répétés en soufflerie. Il réduit considérablement la résistance de l'air à grande vitesse et les voitures roulent à plus de trois cents kilomètres à l'heure en ligne droite, ce qui réduit la consommation d'énergie et de carburant et, bien sûr, augmente la vitesse en conséquence. Pour que la voiture ne perde pas de stabilité à grande vitesse, un aileron arrière est fixé à la carrosserie. L'aile avant fournit une force d'appui à la voiture. Puissance du moteur de course - 850-900 chevaux. Un tel moteur pèse environ 150 kilogrammes, car il est aussi léger que possible grâce à l'utilisation d'aluminium de haute qualité pour les cylindres, toutes sortes de matériaux légers mais durables pour les autres pièces. La durée de vie du moteur sous des charges de course folles n'est pas très longue. Avant le début de la saison et entre les courses, le pilote d'essai parcourt des centaines de kilomètres. Sur la piste, un module incorruptible le surveille avec vigilance et enregistre tout dans son "conduit" électronique. Dès lors, au moindre « éternuement » du moteur, l'équipe lance immédiatement son programme d'essais. Et si l'un des tests de diagnostic montre que quelque chose ne va pas dans le moteur, il est immédiatement retiré, emballé dans un beau conteneur en aluminium et envoyé au fabricant. Et mettre une pièce de rechange sur la voiture. Pendant la course, l'équipe ne peut que prier pour que rien n'arrive au moteur. Son changement est hors de question. Les pneus c'est autre chose. Au tournant des années 1950 et 1960, les concepteurs de voitures de course ont réalisé à quel point l'adhérence était importante pour une voiture rapide. Depuis près d'une décennie et demie, les pneus de course ont grossi et gonflé à pas de géant, jusqu'à ce que, finalement, la largeur du profil n'ait pas dépassé le diamètre. Mais ensuite, la FIA est intervenue et a limité la taille des pneus de course, faisant ainsi passer les pensées des ingénieurs de pneus du chemin extensif au chemin intensif. Après tout, il est possible d'augmenter l'adhérence des roues avec la route non seulement grâce à une plus grande surface de contact, mais aussi en utilisant des matériaux de viscosité plus élevée. Ainsi, au début des années 1980, des pneus super tendres sont apparus. Tous les pneus de course se ressemblent plus que des jumeaux. La seule différence est que certains ont un motif sur la bande de roulement, tandis que d'autres (la plupart d'entre eux) ont une surface noire mate lisse. Ce sont les soi-disant slicks - le résultat logique de la recherche d'une augmentation de la surface de contact maximale du pneu avec la surface de la piste. Introduits en 1970 (avant cela, on croyait que le motif aidait à refroidir le pneu), ils sont maintenant utilisés partout - non seulement en Formule 1, mais aussi sur toutes les autres voitures de course. Il est clair que les avantages des slicks ne peuvent apparaître que sur une piste sèche. Dès qu'il pleut, une voiture sur de tels pneus se transforme en une véritable "vache sur glace". Par temps humide, le caoutchouc "pluie" est utilisé avec des rainures qui accélèrent la séparation du pneu avec l'humidité. Le pneu moderne a une conception radiale sans chambre à air avec une carcasse composée de cordes en nylon de différentes épaisseurs. Les fibres du cordon sont scellées avec une couche de caoutchouc pour éviter leur frottement mutuel, qui génère de la chaleur. Le tapis de course est composé d'un mélange de caoutchouc naturel et synthétique, de noir de carbone, d'huiles et de résines. La composition exacte est strictement classifiée.
Les concepteurs ont réussi à choisir la composition du mélange de caoutchouc de manière à ce que le pneu colle littéralement à la piste. Cependant, comme vous pouvez le deviner, un tel caoutchouc est de courte durée. Pas parce que, bien sûr, ça colle vraiment à l'asphalte. Se réchauffant pendant la course et la température de fonctionnement optimale du pneu est inférieure à 100 degrés Celsius, le mélange est exposé à des réactions chimiques, à son tour, augmentant encore la température à l'intérieur du pneu - plus de 120 degrés. Cela conduit au fait que le pneu semble "bouillir", commence à bouillonner et, à la fin, se brise en morceaux. Dans les années 1980, les arrêts de changement de pneus étaient généralement aléatoires. Le pilote n'est entré dans les stands pour un «arrêt au stand» que s'il a endommagé les pneus lors d'une collision avec une autre voiture, ou s'il est sorti de la piste et de la saleté collée aux pneus, ou lors d'un freinage brusque, l'asphalte, comme une râpe, caoutchouc effacé d'une roue bloquée. Mais avec l'avènement de pneus de rigidité variable, les managers ont réalisé qu'au lieu d'un ensemble de pneus plus durs et plus durables, des pneus souples ultra-rapides pouvaient être utilisés, les remplaçant pendant la course. Cela a donné un gain de quelques secondes, mais a apporté un drame supplémentaire à la compétition. Depuis 1994, une vingtaine de personnes ont été employées pour entretenir les voitures dans les boxes. Trois mécaniciens s'occupent de chaque roue, deux travaillent avec des crics devant et derrière la voiture, un maintient le contact avec le pilote, trois remplissent la voiture, deux sont en service avec des extincteurs. Une telle équipe change les quatre roues et verse plusieurs dizaines de litres de carburant dans le réservoir en 10 à 12 secondes. Le meilleur temps de changement de roue (le ravitaillement n'était pas encore autorisé) a été montré par les mécaniciens McLaren en 1991 - 4,28 secondes ! Cependant, vous devez toujours vous rendre aux stands - ralentissez, dirigez-vous vers la "ligne des stands" ("garage lane"), puis revenez sur la piste en dépassant les rivaux qui se précipitent le long de celle-ci. À la suite du "pit stop", le pilote perd un total de 20 secondes à une minute (selon la configuration de la piste). Par conséquent, le gain de l'utilisation de deux ensembles de caoutchouc souple devrait être supérieur à trente secondes, sinon il n'est pas nécessaire de clôturer le jardin. L'abondance de variétés de pneus de course et la possibilité de les remplacer pendant la course ont conduit à des résultats négatifs. Premièrement, entrer et sortir des stands implique un certain risque pour les pilotes et les mécaniciens. Mais l'essentiel - le coût du "service des pneus" a fortement augmenté. Les pilotes de Formule 1 sont parfois appelés gladiateurs. En effet, le risque de se blesser sur la piste, et même de mourir, est assez grand. Afin de le réduire au maximum, le cockpit de la voiture est fait de matériaux particulièrement résistants. Souvent, lors de la diffusion des courses, vous pouvez voir comment, lors de l'impact sur la butée, les roues et les morceaux de la carrosserie de la voiture se dispersent vers le côté. Il semble que le pilote ne puisse pas être sauvé, mais il est bel et bien vivant grâce au cockpit salvateur. Les vêtements de pilote sont d'une grande importance pour la sécurité du pilote. A l'aube des championnats du monde, dans les années 1950, les vêtements ne pouvaient que protéger le coureur d'une… légère brise. Les vêtements formels d'aujourd'hui rappellent davantage les vêtements d'un astronaute ou d'un pilote de chasseur supersonique. Les normes de la Fédération internationale de l'automobile concernant la sécurité maximale du pilote sont très strictes.
Un casque qui, d'une simple coiffe en papier mâché et conservant, disons, une coupe de cheveux, s'est transformé en une redoutable défense, supérieure en efficacité aux casques d'acier des chevaliers médiévaux. Les casques d'aujourd'hui pèsent environ 1,2 kg et sont trois fois plus légers que les premiers modèles, apparus en 1968 et fabriqués en fibre de verre. Une visière transparente en matériau LEXAN, qui a remplacé le verre en 1992, résiste à l'impact frontal d'une pierre lancée à une vitesse de 500 kilomètres par heure.
La garde-robe moderne d'un pilote comprend également un «collier» de sécurité, nécessaire pour les surcharges (jusqu'à 4,5 g) qui se produisent lors de virages longs et rapides, où un pilote mal entraîné peut déchirer librement les muscles du cou. La cagoule ("cagoule") est en tissu résistant au feu. Les sous-vêtements et les combinaisons sont fabriqués en matériau ignifuge NOMEX - le seul approuvé pour une utilisation dans le "studio" de Formule 1. NOMEX garantit la sécurité du cavalier dans la flamme d'acétylène : température de 700 degrés Celsius pendant un minimum de 20 secondes ! Même les fils utilisés pour coudre la combinaison sont en NOMEX. Gants également en NOMEX avec une paume en cuir pour une adhérence optimale sur le guidon en daim; ils sont bien ajustés et sont attachés au bras avec des sangles VELCRO. Les bottes de course sont en cuir et recouvertes, bien sûr, de NOMEX, et ont également des bandes de roulement en mousse pour protéger contre les chocs dans le cockpit. La semelle extérieure est en caoutchouc hautement compressé. Chaque pilote a ses pistes préférées, là où il lui est plus facile de montrer ses meilleures qualités. Il y a une piste mythique à Monte Carlo, où chaque coureur rêve de gagner. Et il y a la piste la plus moderne construite à la fin du XNUMXe siècle. Le circuit de Formule 1 de Sepang, en Malaisie, est une installation stérile et ultra-technologique qui ressemble peu à des circuits classiques comme le Nurburgring ou Silverstone. Le magnifique circuit a été conçu par la firme allemande Hermann Tilke "Tilke Engineering & Architecture". Aujourd'hui, il n'a pratiquement plus de concurrents dans ce domaine. Les Malaisiens ont achevé la construction de l'anneau de course en seulement trois ans. Pour cela, des bananeraies ont dû être abattues sur une superficie de 250 hectares. A la place de la jungle, ce sont désormais des stands avec un toit en forme de feuille de bananier, un centre commercial colossal et d'autres joies de la civilisation. Tout cela est assaisonné d'une hospitalité orientale, d'un service exceptionnel et d'ambitions nationales. 120 millions de dollars ont été dépensés pour la construction de la route. Michael Schumacher a décrit le morceau en un mot : « délicat ». Il y a des virages très rapides ici que les coureurs pédalent jusqu'au sol en cinquième vitesse. Et il y a très lent, vaincu sur la seconde. Il y a deux lignes droites de 800 mètres, l'une après l'autre, où la vitesse est supérieure à 300 kilomètres par heure. En conséquence, la charge sur les freins est énorme, comme à Monza ou sur les pistes allemandes. Toutes les équipes et tous les coureurs ont testé la piste virtuellement avant la première arrivée en Malaisie en 1999 : sur des simulateurs informatiques. Rubens Barrichello a déclaré qu'il avait appris à l'avance l'anneau de Sepang en utilisant une console de jeu ordinaire. Mais la réalité, comme il se doit, s'est avérée plus compliquée que son imitation. "La piste semble plus facile qu'elle ne l'est en réalité, - a déclaré Ralf Schumacher après les essais libres. - Les virages sont plus lents qu'ils ne le paraissent, certains endroits sur la piste sont très glissants." En général, l'opinion de la plupart des coureurs est que la piste est technique, difficile, mais belle et prometteuse. "Il y a quelques virages serrés", explique Eddie Irvine, "où vous ne pouvez pas voir la sortie du virage. De plus, il y a des virages très longs. Et parce qu'il y a tellement de types de virages différents, il est très difficile de trouver le bon équilibre de la voiture. En termes d'activité physique, la piste n'était pas très difficile et il faisait plus frais à l'intérieur de la voiture qu'à l'extérieur. Eddie, bien sûr, est plus visible, mais après les courses, les coureurs rampent hors des cockpits dans des combinaisons assombries par l'humidité, comme s'ils venaient de nager. Mais il n'y a pas eu de pluie. Les team managers ne se lassent pourtant pas d'admirer les infrastructures du circuit de Sepang. "La Malaisie mérite les plus grands éloges, c'est le ring du XNUMXe siècle", a déclaré Eddie Jordan, le propriétaire de l'équipe du même nom, lors d'une conférence de presse. Le chef « McLaren » Ron Denis a été bref : « La piste est géniale ! Auteur : Musskiy S.A.
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