Formula 1 – tehoa ja turvallisuutta

Formula 1:n juuret ovat 1920- ja 1930-luvuilla ajetuissa Euroopan Gran Prix -mestaruuskisoissa. Modernin Formula 1 -sarjan peruskivi muurattiin toisen maailmansodan jälkeen vuonna 1946, kun Fédération Internationale de l’Automobile’s, FIA, määritteli sarjalle perussäännöt. Vapaasti hengittävän moottorin tilavuus oli 4,5 litraa, ahdetun 1,5 litraa. Vuonna 1904 perustettu FIA on kansainvälinen autoalan edunvalvontajärjestö, jonka suuri yleisö tuntee autourheilun, erityisesti Formula 1:n kautta.

Sarjan alkuaikoina keskityttiin lähinnä nopeuteen eikä turvallisuuteen, mikä näkyy esimerkiksi autojen muotoilussa.

1950­

Varsinaiset Formula 1:n maailmanmestaruuskilpailut alkoivat vuonna 1950, mutta kautta aikojen ensimmäinen F1-kisa ajettiin Italiassa syyskuun ensimmäisenä päivänä vuonna 1946. Torinon Grand Prix’n voittoon kaasutti Achille Varzi Alfa Romeo 158 Alfettan puikoissa. Tuon aikakauden Formula 1 -autot eroavat merkittävästi nykyajan vastineistaan.

Gioacchino Colombon suunnittelemalla autolla kisattiin jo ennen Formula 1:n perustamista. Tuolloin konepellin alla oli 1,5-litrainen mekaanisesti ahdettu kahdeksikkomoottori, joka tuotti noin 200 hevosvoimaa. Vuosien varrella moottoria viritettiin ensin 254 hevosvoimaan, ja Formula 1 -sarjan alkaessa kone pystyi tuottamaan jo 350 hevosta.

Kaudet 1952–1953 ajettiin Formula 2 -sarjan kaksilitraisilla autoilla, koska varustelukustannukset olivat nousseet, ja tasaväkinen kilpailu loisti poissaolollaan. F1-autoihin palattiin vuonna 1954, ja sääntöihin lisättiin mahdollisuus käyttää 2,5-litraista vapaasti hengittävää moottoria.

Moottoriuudistuksen myötä Mercedes-Benz onnistui nousemaan ylivoimaisten italialaisautojen rinnalle ja ohi. Saksalaisautossa oli muun muassa ruiskumoottori, uusi korirakenne sekä säädettävä alusta.

1960

1960-luvun lähestyessä takamoottoriset autot alkoivat yleistyä. Ferrari pysyi vahvana etumoottorin kannattajana, mutta takamoottoriset Cooperit veivät mestaruudet vuosina 1959 ja 1960. Vuonna 1962 Lotus esitteli taakse sijoitetun V8-moottorin ympärille rakennetun, itsekantavalla korilla varustetun kisa-auton, ja kaappasi mestaruuden vuonna 1963.

Ensimmäinen turvakaari ilmestyi radoille samoihin aikoihin, ja kuljettajia velvoitettiin käyttämään tulenkestäviä vaatteita. Vuonna 1968 puolestaan tehtiin ensimmäinen havainto visiirillisestä kypärästä, tosin vasta harjoituksissa

Formula 1 -sarjan teknisiä sääntöjä muutettiin vuonna 1966, minkä seurauksena vapaasti hengittävien autojen moottorin tuli olla kolmelitrainen. Ahdetun moottorin iskutilavuus pysyi 1,5 litrassa, mutta turbokonetta ei käytetty yli kymmeneen vuoteen se kalleuden vuoksi.

1970

Vuodesta 1970 lähtien autojen ohjaamot piti suunnitella siten, että kuljettaja saatiin pelastettua viidessä sekunnissa. Vuonna 1972 kuusipisteturvavyöt tulivat pakollisiksi, ja näitä seurasi tulen- ja törmäyksenkestävät polttoainetankit. Radoille lisättiin turvavallit, ja lääkärit liittyivät ratahenkilökuntaan.

Turbomoottori päätyi Renaultin kilpa-autoon vuonna 1977. Tuohon mennessä autojen ulkomuoto oli ehtinyt muuttua kiilamaiseksi, ja autot sisälsivät aerodynamiikkaa parantavia siipiä. Kuljettajan yläpuolelle lisättiin ilmanottoaukko, ja vaihdelaatikko alettiin sijoittaa poikittain.

1970-luvun villeinä formulavuosina myös rengasmäärä vaihteli. Tyrrell esitteli vuonna 1974 kuusirenkaisen P34 -autonsa, joka voitti Ruotsin Grand Prix’n. Auton edessä oli neljä erikoisvalmisteista 10-tuumaista rengasta, ja kaksi normaalikokoista takana.

Tuplaeturenkaiden tavoitteena oli muuttaa ilmavirran suuntaa ja saada siten auton nopeus suuremmaksi. Pienemmät renkaat kuitenkin vähensivät pitoa tien pintaan. Monimutkaisen pyöräntuennan ansiosta kaikkia neljää eturengasta pystyi kääntämään.

1980

1980-luvulle tultaessa turboahdettujen moottorien tehot olivat kasvaneet niin suuriksi, että myös turvallisuustekijät nousivat esiin. Vuonna 1987 vapaasti hengittävien moottoreiden tilavuus nostettiin 3,5 litraan, ja turbomoottoreiden käyttöön asetettiin rajoituksia, kunnes ne kiellettiin kokonaan vuonna 1989.

1980-luvulla autojen kestävyyttä alettiin kehittää törmäystestien avulla.

1990-2010

1990-luvulle tultaessa tekninen kehitys otti harppauksia muillakin osa-alueilla kuin pelkästään moottoreissa. Puoliautomaattiset vaihdelaatikot, aktiivijousitus sekä sutimisenesto yleistyivät. Käyttöön otetiin myös välitankkaukset.

Irrotettavasta ohjauspyörästä tuli pakollinen, törmäystestien vaatimuksia kovennettiin, ja renkaat tuli kiinnittää runkoon vaijerin avulla. Turvakaaria ja turvavöitä ryhdyttiin testaamaan turvallisuuden näkökulmasta, ja kypärien turvallisuusstandardeja kiristettiin.

Kuljettajat saivat myös turvallisuuskoulutusta. Heidän piti irrottaa ohjauspyörä, poistua autosta ja kiinnittää ohjauspyörä takaisin kymmenessä sekunnissa. Ratatyöntekijöiden turvallisuuden parantamiseksi turva-autot otettiin käyttöön.

Vuonna 1995 moottorin tilavuutta pienennettiin kolmeen litraan, vuonna 2006 2,4 litraan. Vuonna 2014 palattiin takaisin turboahdettuihin moottoreihin, joiden iskutilavuus oli 1,6 litraa.

2020

Moderni Formula 1 -auto on huomattavasti edeltäjiään turvallisempi. Hiilikuidusta ja alumiinista valmistettu kori kestää isotkin törmäykset, ja runkorakenteet on suunniteltu siten, että ne antavat periksi törmäyksen sattuessa vaimentaen näin koriin vaikuttavaa törmäysenergiaa.

Kun tilannetta verrataan sarjan alkuaikoihin, esimerkiksi turvavyöt tulivat pakollisiksi vasta vuonna 1972. Modernit kuusipistevyöt ovat kuljettajan turvallisuuden näkökulmasta tärkeimmät yksittäiset turvalaitteet. Kuljettaja kiinnitetään niiden avulla yksilöllisesti valmistettavaan penkkiin, joka voidaan onnettomuuden sattuessa poistaa autosta siten, ettei kuljettajaa tarvitse irrottaa istuimesta.