Техника Формулы-1.

Шасси.
Основу шасси составляет монокок, несущая конструкция, весом 45-50 кг., к которой крепятся все остальные узлы машины. Монокок должен быть твердым, чтобы выдерживать огромные нагрузки и одновременно легким. Большинство команд используют полностью углеполастиковый монокок. В результате чего он способен выдерживать чудовищные нагрузки при весе всего в 45 кг. Помимо пилота внутри монокока располагается и 120-литровый бензобак. Вес топлива составляет 15% от массы всего автомобиля. Именно поэтому его поведение так меняется при опустошении баков.

Вес — немаловажный фактор над уменьшением которого бьются все конструкторы. Поэтому даже краска используется особая — низкой плотности. После каждой гонки большинство элементов перекрашивают заново из-за многочисленных повреждений покрытия. Вокруг монокока собирается весь автомобиль: сзади к нему крепится двигатель, к двигателю — коробка передач, к ней в свою очередь — рычаги задней подвески. На сверхжесткую переднюю переборку монокока опирается передняя подвеска и носовой обтекатель с выполненным заодно с ним передним антикрылом.

Таким образом, двигатель Ф1 должен быть не только мощным, а коробка передач — не только надежной. Они должны быть еще и жесткими. Кокпит должен быть на столько жестким, чтобы он смог обеспечить выживание гонщика при самой тяжелой аварии. Поэтому кокпит и называют «капсула безопасности». Особое внимание уделяется предотвращению травм шеи и головы гонщика. С 1996 года введена боковая защита головы, — гонщики все глубже утопают в машине.

Двигатель.
Двигатель в наибольшей степени влияет на облик автомобиля Ф1, определяя положение центра тяжести, а площадь радиаторов, необходимых для его охлаждения, определяют размеры и форму воздухозаборников.

Двигатель Ф1 рассчитан всего на 500 км., но с введением новых пунктов в техническом регламенте FIA командам приходится увеличивать срок службы двигателя. После чего он подвергается полной переработке, во время которой в нем меняют все кроме блока цилиндров, головок и возможно коленвала. Такой техосмотр обходится командам в 320 000 долларов. Соотношении мощности и веса современного автомобиля Ф1 составляет около 1100 л. с. на тонну.

Топливо.
В качестве топлива двигателей в машинах Формулы-1 используется бензин. Большинство команд получает топливо бесплатно от своих технических партнеров, обычно от мировых поставщиков нефти и нефтепродуктов. Топливо это жидкость, которая при смешении с кислородом подается в цилиндры, после чего, воспламеняясь, взрывается и толкает поршень вниз. Чем лучше топливо, подаваемое в цилиндры и чем больше взрывоопасных частиц на кубический сантиметр в нем, тем большую мощность можно получить на одном количестве топлива, либо использовать меньше топлива при одной и той же мощности. Эти параметры основаны на постановлении ЕвропейскогоПарламента для коммерческого топлива 2000 года. Благодаря математической модели для предсказания мощности и конечных показателей бензина, топливо может быть приготовлено для повышения мощности машин в условиях, описанных FIA.

Трансмиссия.
Как и любая серийная машины, болиды Формулы-1 имеют сцепление, коробку
передач и дифференциалы. Несмотря на то, что все части системы трансмиссии имеют те же функции, что и в обычном легковом автомобиле, их строение заметно отличается. За гонку, пилот переключает передачи несколько тысяч раз! Каждая команда создаёт свою коробку передач. Большинство машин имеет 6 передач, хотя в современных болидах уже используется 7. Болиды F1 имеют заднюю передачу, вопреки мнению новичков. Но она была
выполнена так, что ей почти не приходиться пользоваться. Трансмиссия один из важнейших элементов болида формулы-1 как и любого другого автомобиля.

Аэродинамика.
Именно аэродинамика определяет характеристики автомобиля Ф1. передние и задние крылья обеспечивают 65% прижимной силы. 30 % приходится на задний диффузор. Остальные 5% процентов приходятся на всевозможные аэродинамические «навороты».

Принято считать, что степень аэродинамического совершенства конструкции определяется коэффициентом лобового сопротивления. Однако у обычного автомобиля он составляет 0,3 — 0,4. у болидов Ф1 на средней трассе примерно 0,6, а в Монако более 1. виной тому — широкие открытые колеса, воздухозаборники двигателя и радиаторов системы охлаждения и, конечно же, — антикрылья. Однако именно последние позволяют проходить повороты с перегрузкой до 4g.

Электроника.
На сегодняшний день каждый болид Формулы-1, находящийся на стартовой решетке, во многом зависит от изощренной электроники. Именно она управляет большинством его сложных компонентов. Болид содержит свыше километра проводов, соединяющих около сотни сенсоров и различных соленоидов, которые наблюдают и контролируют множество элементов автомобиля. Лишь в редких случая гонка заканчивается без схода кого-либо из гонщиков из-за проблем с электроникой. Этот фактор свидетельствует об особой роли электронных компонентов в современных машинах Формулы-1.

Телеметрия.
Информация со 120 датчиков записывается «черным ящиком», расположенным под левым боковым обтекателем. На каждом круге автомобиль отправляет в боксы приблизительно 1 Мб телеметрической информации о работе наиболее важных систем. Во время тестов существует возможность в течение 5 кругов накапливать на борту до 40 Мб телеметрии, которая считывается при визите в боксы.

Подвеска.
Рычаги подвески изготовлены из углеволоконного композита. Ресурс рычагов составляет 2500 часов. Амортизаторы подвески можно регулировать с помощью гидравлики, изменяя жесткость подвески, ход колеса, упругость демпфирования. Ход переднего колеса составляет всего 15-25 мм. в зависимости от трассы.

Подвеска спроектирована так, что становится жестче по мере увеличения нагрузки. Это сделано для того, чтобы прижимная сила, растущая пропорционально квадрату скорости, не заставила автомобиль в конце концом цеплять днищем полотно. Передние и задние борт регулируют крен автомобиля в зависимости от боковых перегрузок в поворотах и также могут настраиваться под определенную трассу. У большинства машин Ф1 существует и третий амортизатор, который помогает стабилизатору поперечной устойчивости или даже заменяет его. Что в полнее оправдано, ведь на старте стоит автомобиль весом в 600 кг., а в конце прямой вес приближается к 2.5 тоннам. При этом клиренс автомобиля составляет на обычной трассе 15 мм.

Тормоза .
Внутри каждой колесной сборки установлены тормоза с углеволоконными дисками и накладками. Их рабочая температура превышает 700С. При этом тормоза раскаляются до оранжево-красного свечения. Тем не менее, углепоастиковые тормоза нуждаются в охлаждении, для чего с внутренней стороны колес предусмотрены небольшие воздухозаборники.

Толщина дисков не превышает 28 мм. Сделано это, чтобы заставить гонщиков беречь тормоза и осторожнее проходить повороты. Углепоастиковые тормоза одно из самых дорогих удовольствий в Ф1. за гоночный уик-енд превращается в пыль два-три комплекта стоимостью 50 000 долларов каждый. Тормоза автомобилей Гран При на столько эффективны, что главная проблема состоит не в том, чтобы приложить максимальное усилие к педали, а том, чтобы тормозить максимально жестко, но избегая при этом блокировки колес.

Диски.
Диски в Формуле 1 обычно изготавливаются из сплава магния. Этот материла выбран из-за его низкого веса и высокой прочности. Всеми возможными способами производители добиваются от колёсных дисков наивысшей прочности. На поверхности диска находится крепление-замок, которое помогает легко и быстро менять резину на пит-стопах. Он открывается, когда требуется смена резины и механик закрывает его, когда замена закончена.

Команды покупают диски таких производителей, как OZ Racing, Enkey и BBS. Перед гонкой механики доставляют колёсные диски к грузовику производителя шин, и там на них, с помощью специальных приборов, «обуваются» шины. Затем колёса доставляют обратно в боксы.

Шины / Резина / Покрышки.
Эффективность торможения автомобиля определяется не тормозами, а шинами, рисунок протектора которых предназначен для уменьшения сцепления с трассой. У нынешних высокопрофильных шин есть недостаток в виде деформации. Команды вынуждены делать избыточный отрицательный угол развала колес, чтобы сохранить площадь пятна контакта при искажении шин под воздействием боковых сил в поворотах.

Кокпит.
Сиденье болида Ф1 изготавливается из углепластика по отливкам, деланным непосредственно с тела гонщика. Сиденье охватывает тело от плеч до ног и закругляется вокруг ребер, помогая выдерживать боковые нагрузки. Привязные ремни с 6 точками опоры затягиваются до предела. Сиденье извлекается вместе с гонщиком в случае тяжелой травмы при аварии.
Положение гонщика в кокпите таково, что из-за высокой боковой защиты и поднятого носового обтекателя, глаза находятся на уровне среза кабины, и он практически не видит трассу впереди себя. Педалей в кокпите 2: газ и тормоз. Большинство органов управления основными системами сосредоточены на руле.

Карбон.
Карбон — это одна из форм графита, сплетенного в длинные и тонкие нити с резиной.
Карбон — один из основных материалов в формуле-1.

Шлем.
Шлем — это практически единственная защита для головы пилота. Конечно, он служит также отличительным признаком данного пилота, помогающим публике и комментаторам узнать его во время гонки. Но всё же шлем, прежде всего, является важнейшей частью защиты пилота, а также играет существенную аэродинамическую роль. Область шлема — одна из наиболее турбулентных зон в болиде Формулы-1, и поэтому одной из задач для производителей шлемов, таких как Schubert и Bell, становится уменьшение этого нежелательного побочного эффекта. Более того, шлем может быть сконструирован таким образом, что он увеличивает поток воздуха, направляющегося в воздухозаборник над головой пилота, что, в свою очередь, может увеличивать мощность двигателя и, в результате, скорость движения. Проектировщики шлемов не должен забывать также и об вентиляционных отверстиях для дыхания, обеспечении доступа воды для питья во время гонки, и многое другое.

Руль.
Руль в современной формуле-1 это сложный электронный блок, с руля можно управлять основными частями болида и интегрировать его с другими узлами, например радиосвязью вмонтированной в шлем, которой пилот управляет именно с руля. Так же с руля осуществляется переключение передач полуавтоматической коробки передач болида, на руле регулируется смесь топлива и многое, многое другое.

Множество кнопок размещенных на панели руля, обеспечивают полный контроль над электроникой болида, различные индикаторы обеспечиваю пилота информацией, необходимой по ходу квалификаций и гонок. Каждая команда использует свою конфигурацию рулей, однако концептуально все рули в формуле-1 похожи и имеют примерно один набор функций.

Машина безопасности (Safety Car).
Автомобиль безопасности — конечно не самый быстрый автомобиль, не самый красивый, но он привлекает внимание во время опасной ситуации находясь на трассе. В настоящее время, автомобиль безопасности на каждое ГП предоставляет компания Mercedes-Benz. Автомобиль безопасности, должен управлять опытный гонщик, коим и является на данный момент Берн Майландер (Posche Super Cup). С ним должен быть представитель FIA, который держит контакт по радио с директором гонки.

Пит-Стоп.
Пит-стопы это важнейшая часть гонки, от скорости обслуживания, слаженности работы механиков и точного расчета в питах, напрямую зависит судьба финиша. Поэтому для того провести четкий пит-стоп, необходимо весьма слаженная работа которая оттачивается между гонками и в межсезонье. проведение пит-стопа это настоящая наука.

Покрытие гоночных трасс
Общая толщина — 38см
4 см битуминизированного асфальта
4 см укреплённого битуминизированного асфальта
10 см битумной основы (щебень, песок и битум)
20 см увлажнённой битумной основы

Покрытие шоссе.
Общая толщина — 71см
3 см битуминизированного асфальта
5 см укреплённого битуминизированного асфальта
11 см битумной основы
12 см другой битумной основы
40 см цемента, извести и щебени

Видеокамеры.
Что бы трансляции формулы-1 были еще интереснее, и аудитория во всех странах мира могла видеть то же что видит пилот при похождении виражей все автомобили формулы-1 должны быть оснащены видеокамерами. В правилах ФИА предусмотрено несколько вариантов размещения видео камер. Если видеокамера не используется, на ее место устанавливается макет, который по весу, форме и размеру полностью идентичен оригинальной видеокамере. Все видеокамеры имеют нейтральную аэродинамику.

Экипировка.
Экипировка пилотов формулы-1 это прежде всего безопасность. так же вся экипировка гонщиков должна быть удобной, надежной и легкой. Это главные составляющие амуниции современных пилотов. Основные компоненты экипировки современных пилотов формулы-1 это: Комбинезон и огнезащитный костюм, Ремни безопасности, Шлем, Система защиты головы и шеи.