Formule 1: závodní vůz — popis, konstrukce a pravidla
Formule 1: detailní popis závodního vozu — konstrukce, aerodynamika, motor, bezpečnost a pravidla šampionátu. Vše, co potřebujete vědět.
Vůz formule 1 je závodní vůz používaný v závodech formule 1. Má jedno sedadlo v otevřeném kokpitu a řidič je vystaven vzduchu (open‑wheel). Vpředu i vzadu jsou výrazná aerodynamická křídla a motor je umístěn za řidičem. Předpisy, kterými se vozy řídí, jsou pro šampionát Formule 1 přísné a detailní: určují konstrukční zásady, bezpečnostní prvky i technické limity. Předpisy také uvádějí, že vozy musí být postaveny samotnými závodními týmy, ačkoli design a výrobu některých dílů mohou provádět specializované externí firmy.
Konstrukce a materiály
Základem moderní formule 1 je monokok z uhlíkových kompozitů (carbon‑fibre), který tvoří bezpečnostní přežitkovou buňku řidiče. Celá konstrukce je navržena tak, aby byla co nejlehčí a současně co nejtužší — to zvyšuje bezpečnost i ovladatelnost. Vůz obsahuje přední a zadní nápravu s komplexním zavěšením (obvykle dvojité lichoběžníkové rameny s mechanickými nebo pneumatickými tlumiči a pružinami), karbonové brzdové kotouče a brzdiče s výkonnými chladicími kanály a sofistikované brzdové rozdělení ovládané z volanty.
Pohon a hybridní systém
Současné vozy používají složité hybridní pohonné jednotky. Jádrem je vysoce výkonný přeplňovaný zážehový motor (životně důležitý je turbodmychadlo), doplněný elektrickými systémy pro rekuperaci a dodávání energie. Tyto systémy (např. MGU‑K a MGU‑H) shromažďují energii z brzdění a výfukových plynů a ukládají ji do energetické baterie, kterou lze opět použít pro krátkodobé zvýšení výkonu. Převodovka je zpravidla sekvenční s osmi rychlostmi a ovládáním páčkami za volantem.
Aerodynamika
Aerodynamika rozhoduje o přítlaku a odporu vzduchu a tím zásadně ovlivňuje rychlost, přilnavost a opotřebení pneumatik. Kromě předních a zadních křídel patří mezi klíčové prvky složité podlahy, difuzor, bočníky (sidepods) a různé průtokové kanály. Týmy používají rozsáhlé počítačové simulace (CFD) a wind‑tunnel testy k optimalizaci každého detailu. Pravidla FIA ale omezují některé aerodynamické prvky, aby se zlepšilo předjíždění a snížily náklady.
Bezpečnost
Bezpečnost je primární požadavek: vozy mají pevný karbonový monokok, energeticky pohlcující nosníky a zadní části karoserie, boční ochranné struktury a ochrannou klec kolem hlavy řidiče. Od roku 2018 je povinným prvkem “Halo” — titanová ochranná konstrukce nad kokpitem, která chrání hlavu při pádech nebo při nárazu předmětů. Dále jsou používány HANS pomůcky (hlava a krk), protipožární oblečení, bezpečnostní pásy s vícibodovým upínáním a přísné crash testy pro každou novou konstrukci.
Pravidla, limity a homologace
Mezinárodní automobilová federace (FIA) vydává technické a sportovní předpisy, které určují rozměry vozu, hmotnost, palivové a energetické limity, maximální průtok paliva a další parametry. Podle pravidel musí týmy navrhovat a stavět vlastní šasi, přičemž některé komponenty lze nakupovat od externích dodavatelů. Kromě technických limitů existují i sportovní pravidla (např. parc fermé, tresty za výměnu komponent, postupy při startu) a finanční omezení ve formě rozpočtového stropu zavedeného pro vyrovnání soutěže.
Pneumatiky, strategie a provoz během závodu
Pneumatiky významně ovlivňují chování vozu a strategii závodů; dodavatele a směsi určuje šampionát (v posledních letech jediným oficiálním dodavatelem byla firma Pirelli). Během závodu týmy volí kompromis mezi přilnavostí a životností pneumatik, plánují zastávky v boxech a nastavují aerodynamiku a podvozek podle tratě a počasí. Elektronika, telemetrie a radiová komunikace umožňují týmu sledovat stav vozu v reálném čase a optimalizovat strategii.
Řidič a ovládání
Řidič sedí v těsně propracovaném kokpitu s multifunkčním volantem, který obsahuje pákové řazení, ovladače map motoru, nastavení brzdového rozdělení, rádio a displej s klíčovými údaji. Řízení je extrémně citlivé a vyžaduje vysokou fyzickou i psychickou kondici — vozy generují velké přetížení v zatáčkách a prudkém brzdění.
Vývoj a inovace
Formule 1 je platformou pro technické inovace: nové materiály, zlepšení hybridních systémů, aerodynamické koncepty a softwarová řešení se často vyvíjejí právě v této disciplíně. Přesto jsou inovace regulovány tak, aby byla zajištěna bezpečnost a konkurenceschopnost seriálu.
Vůz formule 1 je tedy kombinací extrémně lehké konstrukce, špičkového hybridního pohonu, propracované aerodynamiky a nejmodernější bezpečnostní technologie — vše v rámci přísně definovaných pravidel, která řídí jak technickou specifikaci, tak sportovní provoz šampionátu.
Vůz formule 1 Ferrari, který řídil Michael Schumacher.
Vůz formule 1 Ferrari, který řídil Michael Schumacher.
Technologie
Vozy F1 jsou díky technologiím rychlejší, odolnější vůči odporu a bezpečnější. Některé z těchto technologií jsou popsány níže.
ERS
ERS je zkratka pro systémy rekuperace energie. Existují dva základní typy systémů ERS - mechanické a elektrické, přičemž oba získávají energii bez použití paliva a poškozování životního prostředí. Pravidlo pro používání KERS zavedla FIA v roce 2009. Funguje tak, že do setrvačníku nebo baterie (jako je ta vpravo) ukládá energii, která by se ztratila při brzdění, a umožňuje tuto energii znovu využít při zrychlování. Systém ERS byl zaveden v roce 2014 a aktivuje se trvale v průběhu závodního víkendu, kdekoli si to jezdec zvolí.
Kontrola trakce
Tato funkce se často používá v zatáčkách, protože kontroluje protáčení kol při podřazování a přetáčení. Znamenají jednoduše to, kterému konci vozu dojde přilnavost jako prvnímu, protože pneumatiky mají pouze omezenou přilnavost. Při nedotáčivém smyku dochází nejdříve k vyčerpání přilnavosti přední nápravy a kol a při přetáčivém smyku dochází nejdříve k vyčerpání přilnavosti zadní části vozu. Když k tomu dojde, je to jako smyk při ruční brzdě. Kontrola trakce je zařízení, které se snaží udržet stabilitu vozu tím, že upravuje pohyb kol v těchto zatáčkách.
DRS
DRS je zkratka pro Drag Reduction System (systém snižování odporu). Jedná se o doplněk zadního křídla vozu zavedený v sezóně 2011 ve Formuli 1, jehož cílem je snížit aerodynamický odpor a podpořit tak předjíždění. Používá se v případě, že se jezdec nachází v blízkosti někoho před sebou. Bude moci otevřít zadní křídlo, aby se vůz stal aerodynamičtějším a měl lepší aerodynamiku a mohl svého soupeře předjet. Zařízení se pak vypne, jakmile předjede svého soupeře.
Technologie
Vozy F1 jsou díky technologiím rychlejší, odolnější vůči odporu a bezpečnější. Některé z těchto technologií jsou popsány níže.
ERS
ERS je zkratka pro systémy rekuperace energie. Existují dva základní typy systémů ERS - mechanické a elektrické, přičemž oba získávají energii bez použití paliva a poškozování životního prostředí. Pravidlo pro používání KERS zavedla FIA v roce 2009. Funguje tak, že do setrvačníku nebo baterie (jako je ta vpravo) ukládá energii, která by se ztratila při brzdění, a umožňuje tuto energii znovu využít při zrychlování. Systém ERS byl zaveden v roce 2014 a aktivuje se trvale v průběhu závodního víkendu, kdekoli si to jezdec zvolí.
Kontrola trakce
Tato funkce se často používá v zatáčkách, protože kontroluje protáčení kol při podřazování a přetáčení. Znamenají jednoduše to, kterému konci vozu dojde přilnavost jako prvnímu, protože pneumatiky mají pouze omezenou přilnavost. Při nedotáčivém smyku dochází nejdříve k vyčerpání přilnavosti přední nápravy a kol a při přetáčivém smyku dochází nejdříve k vyčerpání přilnavosti zadní části vozu. Když k tomu dojde, je to jako smyk při ruční brzdě. Kontrola trakce je zařízení, které se snaží udržet stabilitu vozu tím, že upravuje pohyb kol v těchto zatáčkách.
DRS
DRS je zkratka pro Drag Reduction System (systém snižování odporu vzduchu). Jedná se o doplněk zadního křídla vozu zavedený v sezóně 2011 ve Formuli 1, jehož cílem je snížit aerodynamický odpor a podpořit tak předjíždění. Používá se v případě, že se jezdec blíží k někomu před sebou. Bude moci otevřít zadní křídlo, aby se vůz stal aerodynamičtějším a měl lepší aerodynamiku a mohl svého soupeře předjet. Zařízení se pak vypne, jakmile předjede svého soupeře.
Materiály
Týmy Formule 1 provádějí rozsáhlý výzkum materiálů. Níže uvádíme seznam materiálů používaných ve světě F1, co jsou zač, k čemu slouží, kde jsou umístěny a proč si je týmy F1 vybírají místo všech ostatních.
Uhlíkové vlákno
Uhlíkové vlákno je velmi pevný a lehký materiál, který obsahuje uhlíková vlákna. Někdy může obsahovat i další vlákna, jako je kevlar, hliník a sklo. Ačkoli má velmi vysokou cenu, poměr pevnosti a hmotnosti a dobrá tuhost z něj činí velmi cenný materiál. Jelikož je však stále levnější, používá se v mnohem menších výrobcích, jako je sportovní vybavení, těla nástrojů a také předměty pro domácnost.
Uhlíková vlákna se nejčastěji používají na karoserii vozu F1 a také na airbox, křídla, kryt motoru, volant a zavěšení. Někdy je vyztuženo titanem nebo ocelí.
Používá se více než všechny ostatní druhy materiálu, protože je lehký, velmi pevný, tuhý a lze jej snadno tvarovat do libovolného tvaru.
Kevlar
Kevlar je další vlákno podobné uhlíku. Některé jeho vlastnosti jsou velmi podobné. Kevlar je velmi pevný a lehký materiál. Pokud byste měli stejné množství oceli a kevlaru, byl by kevlar pětkrát pevnější než ocel. Když je tkaný, je vhodný k nošení pod vodou. Kevlar používá také armáda, protože je to velmi pevný materiál a vyrábí se z něj řada předmětů, například přilby.
Kevlar se používá v podstatě ve stejných oblastech jako karbonová vlákna. Používá se například v karoserii, křídlech, zavěšení a dalších částech.
Kevlar je extrémně pevný materiál. Vzhledem k tomu, že vozy F1 jezdí vysokou rychlostí, zvyšuje ochranu řidičů a zabraňuje masivnímu poškození vozů.
Hliník
Hliník je prvek. Je velmi lehký a tvrdý. Často se používá na lodě, aby loď nekorodovala, a díky svému oxidovému povlaku je velmi stabilní. Hliník se používá v karoserii a téměř ve všech částech vozů F1. Hliník se používá, protože je extrémně lehký a velmi pevný.
Hořčík
Hořčík je další chemický prvek, který je velmi lehký a pevný. Používá se hlavně v kombinaci s hliníkem k výrobě extrémně lehkých a pevných slitin, jako je například magnázium. Používá se hlavně v kolech a některých malých součástkách v motorech.
Zlatá fólie
Zlatá fólie je druh fólie zlaté barvy, která zabraňuje úniku tepla. Používá se mezi motorem a palivovou nádrží. Používá se v této určité poloze, aby mohla zastavit přenos tepla z motoru do palivové nádrže.
Materiály
Týmy Formule 1 provádějí rozsáhlý výzkum materiálů. Níže uvádíme seznam materiálů používaných ve světě F1, co jsou zač, k čemu slouží, kde jsou umístěny a proč si je týmy F1 vybírají místo všech ostatních.
Uhlíkové vlákno
Uhlíkové vlákno je velmi pevný a lehký materiál, který obsahuje uhlíková vlákna. Někdy může obsahovat i další vlákna, jako je kevlar, hliník a sklo. Ačkoli má velmi vysokou cenu, poměr pevnosti a hmotnosti a dobrá tuhost z něj činí velmi cenný materiál. Jelikož je však stále levnější, používá se v mnohem menších výrobcích, jako je sportovní vybavení, těla nástrojů a také předměty pro domácnost.
Uhlíková vlákna se nejčastěji používají na karoserii vozu F1 a také na airbox, křídla, kryt motoru, volant a zavěšení. Někdy je vyztuženo titanem nebo ocelí.
Používá se více než všechny ostatní druhy materiálu, protože je lehký, velmi pevný, tuhý a lze jej snadno tvarovat do libovolného tvaru.
Kevlar
Kevlar je další vlákno podobné uhlíku. Některé jeho vlastnosti jsou velmi podobné. Kevlar je velmi pevný a lehký materiál. Pokud byste měli stejné množství oceli a kevlaru, byl by kevlar pětkrát pevnější než ocel. Když je tkaný, je vhodný pro použití pod vodou. Kevlar používá také armáda, protože je to velmi pevný materiál a vyrábí se z něj řada předmětů, například přilby.
Kevlar se používá v podstatě ve stejných oblastech jako karbonová vlákna. Používá se například v karoserii, blatnících, zavěšení a dalších částech.
Kevlar je extrémně pevný materiál. Vzhledem k tomu, že vozy F1 jezdí vysokou rychlostí, zvyšuje ochranu řidičů a zabraňuje masivnímu poškození vozů.
Hliník
Hliník je prvek. Je velmi lehký a tvrdý. Často se používá na lodě, aby loď nekorodovala, a díky svému oxidovému povlaku je velmi stabilní. Hliník se používá v karoserii a téměř ve všech částech vozů F1. Hliník se používá, protože je extrémně lehký a velmi pevný.
Hořčík
Hořčík je další chemický prvek, který je velmi lehký a pevný. Používá se hlavně v kombinaci s hliníkem k výrobě extrémně lehkých a pevných slitin, jako je například magnázium. Používá se hlavně v kolech a některých malých součástkách v motorech.
Zlatá fólie
Zlatá fólie je druh fólie zlaté barvy, která zabraňuje úniku tepla. Používá se mezi motorem a palivovou nádrží. Používá se v této určité poloze, aby mohla zastavit přenos tepla z motoru do palivové nádrže.
Vyhledávání