.
280 km/s hızla, bir Formula 1 sürücüsü yerçekimi kuvvetini birkaç kez aşan hızlanmaları destekler; bu, bir astronotun bir roket havalandığında deneyimlediği hızlanmaya eşdeğerdir. Bu hızda, bir kaza sayılmaz. Bununla birlikte, 2007 Kanada GP’sindeki Robert Kubica gibi Formula 1’de kazalar oluyor ve sürücüler kurtuluyor.
280 km/s hızla pistten çıktıktan sonra Kubica’nın arabası, aracın dışında tamamen parçalandı. kokpit, pilotun seyahat ettiği kabin. Hurdaya dönen bir araçtan kendi ayağıyla indi ve kurtardığı için Papa II. John Paul’e teşekkür etti: “John Paul’dü, beni kurtardı.” Kubica, mümkün olanın sınırında, mümkün olanı dönüştüren teknolojiyi hatırlamıyordu. kokpit Vikinglerin zaten isteyeceği bir kalkan üzerinde bir Formula 1’in.
bu kokpit can yeleği olarak
Kubica, kompozit malzemeler, özellikle tek kişilik şasi yapımında kullanılan ana malzeme olan karbon-karbon sayesinde hayatını kurtarmayı başardı. Mc Laren ekibi, 1990’ların sonunda kullanımında öncü oldu.
Karbon fiber çok hafif bir malzemedir, ancak tek başına iyi bir çeliğinkine eşdeğer mekanik dirence ulaşabilir. Bir matrise, ayrıca karbona gömülü olan fiber, kırılmadan önce çelikten çok daha fazla enerji emebilir.
Bir karbon fiber kompozit malzeme, iyi çeliğin üç katı çekme dayanımına sahip olabilir (3,5 GPa’ya karşı 1,3 GPa), ancak 6 kat daha az yoğun olma avantajıyla (1,75 g /cm³ – 7,9 g/cm³). Bu, çelik için 0,17 GPa’ya karşı 2 GPa’lık spesifik bir direnç sağlar.
Kompozit bir malzemede, bir elyaf ağı bir matrisi doldurur. Bu yapılandırma ile, bir çatlak oluştuğunda, ilerlemesi engellenir ve malzeme kırılmadan önce çok fazla enerjiye dayanabilir.
En güçlü sentetik elyaf
Zilon gibi daha yeni aramid tipi lifler (örneğin kurşun geçirmez yeleklerde de kullanılır) bazen karbon lifinin yerini alır. Bu yeni malzemeler, enerji depolamak için daha da fazla kapasite sağlıyor.
Fernando Alonso, Avustralya Grand Prix’sinde 310 km/s hızla bir kaza geçirdikten sonra mucizevi bir şekilde hayatını kurtardı. Asturias pilotu bunu anlatacak kadar yaşayabilirse, Albert Park’ın 3. virajında bir trajediyi önleyen, çelikten daha dirençli bir malzeme olan zylon sayesindedir, çünkü o, bir darbede tüm enerjiyi emebilir. etki ile ayrışır. Zylon, bugün laboratuvarda üretilen en güçlü sentetik elyaf olarak kabul edilmektedir.
Frenler teknolojik bir dahidir
Bir Formula 1 yayını izlediğimizde, yorumcular frenlerin sıcaklığına çok önem verirler: eğer uygun değilse, etkinliği azalır. Bu davranış, triboloji olarak bilinen bilimsel disiplinle bağlantılı yasalara tabidir.
Bir malzeme karşı malzeme ile temas eder ve sürtünme nedeniyle frenleme oluşur. Temas halindeki malzemelerin, sıcaklığın, nemin ve temas yüzeyinin önemli olduğu tribolojik bir sistemle karşı karşıyayız.
Birkaç derecelik sıcaklık farkı, bir fren pabucunun birkaç saniye veya birkaç dakika içinde aşınmasına neden olabilir. Ek olarak, frenin bu bozulma hızı çevre koşullarına bağlı olarak değiştirilebilir.
Malzeme biliminin sağladığı bilgi, yine karbon-karbon bileşiklerinden (havacılık frenleri gibi) yapılan bir Formula 1 freninin aşırı çalışma koşullarına (5G hızlanmaları veya yavaşlamaları) karşı en iyi hayatta kalma koşullarını öngörebilmek için gereklidir. 1980’lerde Brabham ekibi tarafından). Fren aşınması nedeniyle yarışlar kazanılabilir veya kaybedilebilir.
Lastikler ve triboloji
Lastik izi sistemi de tribolojik bir sistemdir. Lastik aşınması (doğrudan kavrama ile bağlantılıdır), bir kez daha yapıldıkları malzemelere ve ayrıca ve büyük ölçüde sıcaklık ve çevre koşullarına bağlıdır.
Kötü bir lastik seçimi, Formula 1 yarışlarında asla olumlu sonuçları olmayan büyük felaketlerin sebebi olmuştur.
Burada yine, takviye çelik bantlarının kauçuk bir taban (farklı kauçuklar) üzerinde kullanıldığı kompozit malzemeler (veya daha iyisi, kompozit yapılar) kuraldır.
Temel kauçuğun sertliği, lastiğin davranışını ve dolayısıyla aracın yola tutunmasını belirleyen şeydir. Lastiği seçerken pistin sertliğini, sıcaklığı veya nemi dikkate almamak, daha hızlı aşınmaya ve yol tutuşunun tamamen kaybolmasına neden olabilir. Ve sonuç olarak, bir yarışta pozisyon kaybı.
Motor için alüminyum, titanyum ve çelik
Bir Formula 1 motorunda birçok aileden metal buluruz: motor bloğunda alüminyum, pistonlarda titanyum, krank milinde çelik. Geleneksel bir araba motorunda (bazı üst düzey araçlar hariç), yüksek maliyeti ve sahip olabileceği zararlı etki nedeniyle asla titanyuma rastlamıyoruz. Korozyon sorunlarına neden olabilir: Çok “asil” bir element olan titanyum, çelik veya alüminyuma kıyasla bir katot görevi görerek bunların bozulmasına neden olur.
Bir Formula 1 motorunun kısa ömrü, güvenilirlik ve olası korozyon sorunlarına karşı direnç ihtiyaçlarının baskın çıkmasına neden olur. Ancak ağırlığı kontrol etme arayışında, magnezyum alaşımlarını (alüminyumdan bile daha hafif) veya tamamen zıt yönde, karşı ağırlık görevi görmek ve ağırlık düzenlemelerine uymak için tungsten bulabiliriz.
Performansı optimize etmek için seramik kaplamalar da bulabiliriz. Seramik, daha yüksek çalışma sıcaklıklarına ve termal döngünün daha fazla optimizasyonuna olanak tanır.
Bir Formula 1 motoru, bazılarının yorulma davranışlarına, çalışma sıcaklıklarına ve güvenilirliklerine göre diğerlerinin yerini aldığı bir malzeme test laboratuvarıdır. İlerlemenizi seri araçlara aktarabilmenizi sağlayan laboratuvar.
Bir motor bozulduğunda ve bir parçanın değiştirilmesi gerektiğinde, ne kadar karmaşık olursa olsun, günümüzde malzeme teknolojisi, metallerin eklemeli üretimi (3D baskı) sayesinde birkaç saat içinde değiştirilmesine olanak sağlıyor. Malzeme laboratuvarı bir kez daha teknoloji ihraç ediyor.
Bugün Formula 1 arabalarının prototiplerinin tasarımına ve geliştirilmesine yön veren itici güçlerin neler olduğunu düşünürsek, bunların sürdürülebilirlik ve güvenlik olduğunu söyleyebiliriz. Daha hafif, aynı zamanda daha az tüketen, ancak performansı koruyan veya iyileştiren ve sürücünün güvenliğini asla unutmayan otomobiller üretiyoruz.
Pilot yüksek hızda çarptığında hasar görmesini önleyen yeni malzemelerin şasiye sağladığı güvenlikten daha önce bahsetmiştik. Ancak yangın durumunda pilotun derisine saniyeler boyunca zarar vermemesini sağlayan alev geciktirici malzemelerin geliştirilmesindeki ilerlemeleri de unutmayalım. Malzemeler sayesinde teknolojinin sınırlarında çalışan arabalar. Hızlı, sürdürülebilir ve güvenli arabalar.
.
