The use of carbon fiber composites has played a significant role in Formula 1 racecars since the 1981 season when the newly designed McLaren MP4/1 revealed its carbon fiber monocoque. This introduction of the composite in the sport has produced some dramatic changes in the racing scene for numerous reasons. The three most iconic changes are in driver safety, driver comfort, and overall performance. This article will take a deeper look into these three examples.
Veiller à ce que les pilotes de Formule 1 restent en sécurité est la plus haute priorité non seulement pour l'équipe de course, mais aussi pour les régulateurs et les officiels de tout le sport lui-même. Il existe des règles, des règlements et des directives strictes pour les voitures de course de Formule 1 pour tout, de la cylindrée du moteur au système de réduction de la traînée. Ces restrictions sont en place non seulement pour la sécurité des conducteurs et des spectateurs, mais aussi pour maintenir des règles du jeu équitables en veillant à ce qu'aucune équipe ne bénéficie d'un avantage indu sur l'autre. La caractéristique de sécurité la plus importante de la fibre de carbone est la monocoque de la voiture, ou plus communément appelée «le châssis».,en
Le monocoque, un mot français qui se traduit par «monocoque», est le principal composant qui comprend le cockpit du conducteur et est entouré de structures déformables de protection contre les collisions qui absorbent l'énergie lors d'un impact. Cet élément essentiel de la voiture était à l'origine en acier au début du sport, suivi de l'aluminium, et a finalement évolué vers la fibre de carbone rigide qui est devenue la norme aujourd'hui.,en
Cette coque moderne est deux fois plus solide que l'acier, est fabriquée à partir de fils cinq fois plus fins que les cheveux humains et ne pèse que 35 kg. L'ensemble du châssis est fabriqué à la main dans un environnement de salle blanche sous pression. Il est essentiel que les ingénieurs ne transfèrent pas de graisse ou d'huile de leur peau sur le tissu en fibre de carbone car cela contaminerait et affaiblirait le produit final.,en
The monocoque is equipped with a crumple zone on each end which will shatter mm by mm to absorb impact during a crash, but the entire “survival cell” remains completely intact even under the most extreme conditions. In fact, there hasn’t been a driver death in over 20 years since Ayrton Senna died from severe head trauma after hitting a wall at over 150 MPH in 1994.
Another notable safety feature that Formula One teams use to protect their drivers is carbon fiber helmets. These high-tech helmets are made to be as light as possible, typically under three pounds. It is important to keep the weight down because it reduces the g-forces that are experienced during acceleration, braking, and cornering.
Les pilotes de Formule 1 ne sont pas assis dans leur voiture; ils sont en fait allongés avec les pieds légèrement surélevés en raison de la conception du cockpit. Il est essentiel qu'ils gardent un centre de gravité bas à tout moment et il est même difficile de voir correctement car ils sont si bas dans la voiture.,,en,En plus de la déficience visuelle, le cockpit de la voiture de course de Formule 1 typique atteint plus de 120 degrés Fahrenheit et le conducteur porte également deux couches de vêtements, une combinaison de course et une combinaison ignifuge. Les conducteurs peuvent même perdre jusqu'à 6 lb de poids d'eau en une seule course.,,en
Adding to the visual impairment, the cockpit of the typical Formula One racecar reaches over 120 degrees Fahrenheit and the driver wears two layers of clothing, one racing suit, and one fire-retardant suit as well. Drivers can even lose up to 6 lbs of water weight in a single race alone.
Avec toutes ces conditions exigeantes pour les pilotes, il est essentiel que les équipes de course les rendent aussi confortables que possible. Cela se fait en construisant le cockpit de la voiture autour du conducteur.,,en,Toutes les équipes ont une maquette de pilote dans laquelle elles donnent au conducteur un «ajustement de siège» avant la fabrication du premier châssis. Le châssis entier est ensuite répliqué pour faire une disposition de cockpit personnalisée. Le siège du conducteur est en fait moulé à la forme de son corps et il est conçu pour être soulevé directement hors de la voiture afin de prévenir les blessures à la colonne vertébrale après un accident.,,en
All teams have a driver mockup in which they give driver a “seat fitting” prior to the first chassis being manufactured. The entire chassis is then replicated to do a custom cockpit layout. The driver’s seat is actually molded to their body shape, and it is designed to be lifted directly out of the car in order to help prevent spinal injuries after a crash.
À ce stade de l'aménagement du cockpit, les modifications sont très faciles et modulaires par rapport à la production du châssis car tout devient fixe et difficile à modifier. Il est très important que les conducteurs soient confortables et bien ajustés pour des performances optimales. Tout est personnalisé selon les besoins du conducteur, depuis le dossier du siège jusqu'à la zone des pétales et tout rembourrage des appuie-tête. Cette personnalisation du cockpit entraînera moins de distraction pour le conducteur afin qu'il puisse se concentrer complètement sur la course, et ne pas être mal à l'aise dans ses sièges.,en
Outre les avantages évidents de l'utilisation de composites en fibre de carbone pour la sécurité et le confort, il a également un lien direct avec une augmentation importante des performances. Étant donné que la fibre de carbone est 5 fois plus légère que l'acier, les voitures de course de Formule 1 ont connu une réduction de poids importante depuis la formation du sport. Ces voitures nettement plus légères sont capables de manœuvrer la piste plus efficacement et elles ont une accélération plus puissante, ce qui se traduit directement par des tours plus rapides autour de la piste. La fibre de carbone ultra légère est utilisée sur les panneaux de carrosserie tels que les ailes pour atteindre ce poids réduit. En fait, 20% du poids du panneau de carrosserie provient en fait de la peinture et des autocollants; cela vous donne une idée de la légèreté de ces pièces.,en
En plus de gagner un meilleur temps au tour, les composants en fibre de carbone peuvent supporter beaucoup plus de stress. Même les arbres de transmission et les boîtes de vitesses sont désormais fabriqués en fibre de carbone et ils peuvent tolérer d'énormes quantités de couple par rapport à leurs homologues en acier. Fondamentalement, presque tous les composants, moins le moteur, des voitures de course de Formule 1 sont fabriqués en fibre de carbone striée.,en
En conclusion, la fibre de carbone a joué un rôle extrêmement important en Formule 1 depuis son introduction. Il améliore radicalement la sécurité du conducteur, offre un niveau de confort beaucoup plus élevé pour les conducteurs et améliore considérablement les performances globales de la voiture. Jusqu'à ce qu'un nouveau composite soit trouvé qui soit plus léger et plus résistant que la fibre de carbone; on peut dire sans risque de se tromper que ce formidable composite ne s’éloignera pas de la Formule 1 de si tôt.,,en,Les composites en fibre de carbone jouent un rôle dans les courses de Formule 1 | 3MB Co., Ltd.,,en
