F1のテクノロジー
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1.グルーブドタイヤ 2.ホイール 3.ブレーキキャリパー 4.ホイールナット
5.テールランプ 6.ディフューザー 7..エンジンスターター用の穴 8.トップウイング
9.リアビューミラー 10.シートベルト 11.ステアリング 12.Eマーク
13.Nマーク 14.チムニーダクト 15.エアインテーク 16.サイドポンツーン
17.チキンウイング 18.フリップアップ 19.アッパーボーダーウイング 20.スリット
21.ドライブシャフト 22.タイロッド 23.ブレーキダクト 24.ピトー管
25.無線アンテナ 26.フロントノーズ 27.サイドプロテクター 28.ディフレクター
29.キルスイッチ 30.レーシングスーツ 31.ヘルメット

【1.グルーブドタイヤ(溝付きタイヤ)】
 タイヤのグリップ力向上にFIAが規制を掛けました。その規制は、タイヤに4本の溝を掘る(1998年〜2008年)というものでした。
 ブリジストンとミシュランがタイヤ戦争を繰り広げ、溝で生じた接地面の減少以上の技術力でラップタイムを向上させてしまいました。

【2.ホイール】
 軽量化のためには炭素繊維を使って作りたいのですが、マグネシウム合金が使われています。車両規定で、ホイールは金属でなければならないと定められているためです。
 直径は14インチで、軽自動車と同程度です。
 極めて高い重心性が求められ、製造コストは1個100万円を超えるそうです。

【3.ブレーキキャリパー】
 ホイールの内部に見える銀色のパーツがブレーキキャリパーです。ブレーキディスクを挟みこんで制動力を生み出します。少しでも重心を下げるため、回転軸よりも下側に配置しています。走行性能の向上には低重心化が欠かせません。
 ブレーキは瞬間的に1,000℃を超えるため、高温に耐えられるように設計されています。


【4.ホイールナット】
 タイヤ交換の時間を短くするため、1個のナットでホイールが固定されています。
 
*1991年、ナイジェル・マンセル(ウィリアムズ/ルノー)はナットの取り付け不良で脱輪を起こし、チャンピオンシップを台無しにしてしまいました。

【5.テールランプ】
 ウェットコンディションでのレース中、またはスピードリミッターの作動中に赤く点灯します。ブレーキランプではありません。
 衝撃吸収構造で作られており、後方から衝突された時には、壊れることで衝撃を吸収します。

【6.ディフューザー】
 ベンチュリー効果(ベルヌーイの定理)によるダウンフォースの効率を高めるための空力部品がディフューザーです。マシン底面の後部にあり、上方に跳ね上がった構造をしています。
 F1マシンは、マシン全体のダウンフォースの4割ほどをベンチュリー効果によって作り出しています。

【7.エンジンスターター用の穴】
 センター・ディフューザーの中央に穴があります。エンジンスターターの棒を刺す場所です。
 F1マシンは、少しでも軽く作るため、セルモーターを搭載していません。エンジンの起動は手動で行なわれています。
 エンジンが止まったら、その場でリタイアです。

【8.トップウイング】
 断面形状を見るとウイングなのですが、ウイングとしての機能より、空気の流れをコントロールする整流版としての役割のほうが大きかったといわれています。
 トップウイングは、ロールフープウイングとも呼ばれます。ロールフープ(ロールバー)とは、マシンが転倒した際にドライバーの頭部を守る役割を果たすパーツです。ロールフープの位置に取り付けられるパーツなのでロールフープウイングとも呼ばれているのでしょう。

 マシンの上部にある∩形のパーツがロールフープです。

【9.リアビューミラー】
 ミラーの大きさも車両規定で定められています。視界は見えるというだけでなく、見える最低の範囲まで定められています。
 空気抵抗のことを考えて、最低寸法ギリギリで作られているものと思われます。
 

【10.シートベルト】
 ドライバーが車の外に投げ出されないようにする装置がシートベルトです。肩・腰・腿(もも)のつけ根を固定する6点式が採用されています。材質や幅などがレギュレーションで規定されています。
 事故の際、迅速に外せるように一発で外せるバックルが採用されています。
 体とシートは非常にきつく締めつけられており、発射前の宇宙船のように、メカニックがシートベルトの締め付けを担当します。F1マシンは、あらゆる面で、自動車というより宇宙船に近付いているという人さえいます。

【11.ステアリング】
 軽量化のため、ステアリングにも炭素繊維という素材が用いられています。
 ステアリングに付けられているスイッチ類で、走行中にマシンの設定を変更することができます。チームによってはコースに合わせてボタンの配置や機能が変わるそうです。
 ステアリングの裏側には、パドルというスイッチが左右に付いています。右側がシフトアップ、左側がシフトダウンになっています。

*東レ(株)が炭素繊維を開発した時、使い道は決まっていませんでした。社内アンケートで使い道を募集したところ「釣り竿」という答えが返ってきたそうです。釣り竿やゴルフクラブのへ利用から始まり、航空機や自動車にまで使われるようになったのです。
 炭素繊維それ自体は柔らかいのですが、特殊な処理を施すことで鋼板よりも軽く、強度・剛性が高いという特性を発揮します。比重は鉄の約1/4、比強度は鉄の約10倍です。


【12.Eマーク】
 Eマークで表示された場所にあるレバーを引くと、消火器が作動し、エンジンの主電源が切られます。
 ドライバーが気を失うなどして消火器を操作できない場合に、コースマーシャルがレバーを引いて安全を確保します。

【13.Nマーク】
 停止したマシンをコースマーシャルが押して、安全な場所に移動することがあります。そのため、ギアを強制的にニュートラルにするためのスイッチがNマークで示されています。

【14.チムニーダクト】
 F1マシンの車体は、エアロダイナミクス(空気力学)によって、車体後部が強く絞り込まれるようになりまりた。そのため、排熱のための流路もせまくなり排熱効率が下がりました。
 排熱効率を上げるために考え出されたアイデアがチムニーダクトです。
 エンジンは冷やしすぎると出力が下がるため、コースによってダクトの穴をふさいだりして対応しました。
 ダクト形状から、空力パーツとしても機能していることが分かります。

RA107のチムニーダクト

【15.エアインテーク】
 吸気口のことをエアインテークといいます。ここから取り込んだ空気を利用して、ガソリンを燃焼させています。
 300Km/hを超えると数%の過給効果があるといわれています。

【16.サイドポンツーン】
 ラジエターに空気を送るための空間のことをサイドポンツーン(サイドポッド)といいます。ラジエターダクトを通してラジエターに空気が送られます。
 下部がえぐれたような形状をしているサイドポンツーンをスキャロップドポンツーンといいます。より多くの空気を後方へ流し、ダウンフォースを増大させる意図があります。

【17.チキンウイング】
 チムニーダクトと連結するような位置に配置されているのがチキンウイングです。少しでもダウンフォースを稼ごうというアイデアです。
 チキンウイングを取り付けたぶん空気抵抗も増えますが、それは覚悟の上です。ダウンフォースは、それほど重要な要素なのです。
 空気抵抗などエンジンパワーで何とかしてやるとでも言わんばかりに、2007年型のF1エンジン(V型8気筒2400cc)は、各チームとも700馬力を超えていたそうです。

【18.フリップアップ】
 気流を上方に向かわせるため空力パーツです。別名フェアリングフィン。
 後輪やサスペンションで発生する乱気流を防ぐために気流を上方へ向かわせています。

【19.アッパーボーダーウイング】
 空気が車体からはく離するのを防止するパーツです。できるだけ多くの空気を後方へ送り、より多くのダウンフォースを得ています。

BAR006のボーダーウイング(2004年)

 ボーダーウイングは、車体と路面の間に気流を向かわせる目的で取り付けられているらしい。

【20.スリット】
 翼端板(エンドプレート)にある切り込みがスリットです。ウイングの上面で発生する気流の乱れを防いでいます。

【21.ドライブシャフト】
 サスペンションアームの中で茶色く光っているのがドライブシャフトです。エンジンの動力をタイヤに伝える役割を担っています。
 軽量化のため中空にするのがF1流だそうです。

【22.タイロッド】
 ステアリングの動きをアップライトに伝えるためのパーツです。
 空気抵抗を軽減するために、サスペンションのアッパーアームと同じ高さにタイロッドを配置し、まとめてカバーで覆うのが主流です。

SA07のタイロッド
 SA07は、アッパーアームとタイロッドを一体型にしていませんでした。


【23.ブレーキダクト】
 ブレーキディスクを冷却しないとベーパーロック現象でブレーキが利かなくなります。一般の自動車でもサイドブレーキを掛けたまま走行しているとベーパーロック現象が起こり危険です。
 F1で使われているブレーキディスクの温度は、瞬間的に1000℃前後まで上昇します。そのため積極的に冷やす必要があります。

【24.ピトー管】
 ピトー管は、対気速度を計測する装置です。
 空気力学を駆使して作られているF1マシンにとって、空気の流れはとても重要な要素です。そのためピトー管は無くてはならない装置なのです。
 ダウンフォースは対気速度に影響を受けるため、走行スピードよりも対気速度のほうが重要だといわれています。

【25.無線アンテナ】
 走行中のさまざまなデータがマシンに蓄積されます。そのデータをチームに伝送するためのパーツです。
 送られてきたデータを基に、「燃料を節約しろ」など、ドライバーに指示を出すことも可能です。

【26.フロントノーズ】
 フロントノーズは、正面からの衝撃を吸収する構造で作られています。
 レース中継でF1マシンが派手に壊れる映像が流れることがありますが、壊れることで衝撃を吸収しているのです。

*2012年アブダビGP、レッドブルRB8のノーズの先端部分がゴムのような素材でできていることを疑わせる映像が映し出され合法性を疑う声が出ました。
 ノーズの先端部分は、クラッシュテストに合格するため、少し柔らかめに作られているそうですが、RB8のそれは常識外れの柔らかさでした。

ステップドノーズ
 2012年、安全性向上のためにノーズ先端部の高さがレギュレーションで規定されました。
 2台のマシンがT字の状態でクラッシュするとドライバーの頭部が危険にさらされるため、安全な位置まで先端部の高さを下げたのです。
 段差を付けた方がレギュレーションに対応することが容易であったためマクラーレンを除くすべてのチームがステップドノーズを採用しました。
 ステップドノーズを採用したマシンは、「F1史上もっとも醜い」と酷評されました。

【27.サイドプロテクター】
 側面からの衝撃を吸収してドライバーの頭部を守るためのパーツです。
 ドライバーがシートに座ってから、メカニックによって取り付けられます。

【28.ディフレクター】
 前輪付近で乱れた気流を制御するためのパーツです。ターニングベーンとも。大型のものはバージボードと呼ばれています。

バージボード
 バージボードには気流を車体底面に向かわせる役割があり、ダウンフォースを増大させる効果があります。



【29.キルスイッチ】
 メイン電源を遮断するスイッチがキルスイッチ(マスタースイッチ)です。スパーク(雷)マークで表示されます。


*1991年、カナダGPのファイナルラップでキルスイッチがドラマを演出しました。先頭を走っていたナイジェル・マンセルは、観客に手を振った際に誤ってキルスイッチを押してしまい優勝を逃しました。
 故障か、誤作動か、誤操作か。真実は闇の中なのですが、誤操作の線が濃厚だと考えられています。

【30.レーシングスーツ】
 850℃のなかで35秒間生存できるように作られています。レース中、肌が露出してはならないというという規定があり、レース中はとても蒸し暑いそうです。
 両肩の部分には丈夫なストラップがあり、緊急時にはこのストラップを持ってドライバーを救い出します。

【31.ヘルメット】
 国際自動車連盟(FIA)の厳しい規定をクリアするために、炭素繊維強化樹脂(CFRP)で作られています。1個100万円を超えるといいます。
 800℃の炎に45秒さらされても、内部が70度を超えてはならないそうです。
 ヘルメットは、HANS(ハンス)と呼ばれる装置と合わせて使うことで、頭部が前方に大きく移動するのを防げるように設計されています。
 F1では、サイドプロテクター、HANS、ヘルメットという3重の装置で頭部を守っています。