با اینکه در چند سال اخیر اتفاق ناگواری در فرمول یک اتفاق نیفتاده است ولی این ورزش به علت سرعت بالا بسیار رقابتی و خطرناک است. هیچ ورزش دیگری نیاز به چنین سرمایه‌گذاری برای توسعه و یا خرید تجهیزات پیچیده ندارد. حتی کند‌ترین خودروهای فرمول یک نیز می‌توانند از 0 تا 100 کیلومتر در ساعت را در 7/1 ثانیه و از 100 تا 200 Km/h را در 8/3 ثانیه بپیمایند و به سرعتی بیش از 300 کیلومتر در ساعت در کمتر از 9 ثانیه دست یابند. رسیدن به سرعت 160 کیلومتر در ساعت و ترمز گیری تا ایست کامل برای این خودروها تنها 4 ثانیه زمان می‌برد، این در حالیست که چنین کاری برای سوپر اسپرتی چون بوگاتی ویرون نزدیک به 10 ثانیه به طول می‌انجامد. یعنی رقمی که 5/2 برابر از یک خودرو فرمولاوان 2 میلیون دلاری کُندتر است.

دانفورس تولیدی توسط قطعات آیرودینامیکی یک خودرو فرمولاوان آنچنان است که در سرعت‌های بیش از 240 کیلومتر در ساعت از وزن خودرو بیشتر می‌شود، از این رو این جمله معروف است که یک خودرو F1 در چنین سرعتی می‌تواند به صورت معکوس در سقف تونل به حرکت خود ادامه دهد!

کلاه رانندگان مسابقات یکی از مقاوم‌ترین ساخته‌های دست بشر است. این کلاه‌ها باید در برابر گرمای 800 درجه سانتی گراد برای 45 ثانیه مقاومت کنند و همچنین در مقابل ضربات ناشی از برخورد اجسام با سرعت 300 کیلومتر در ساعت، بیش از 5/2 میلی‌متر تغییر شکل ندهند. فنربندی چرخ‌های جلو با وجود وزن اندک خودرو آنچنان طراحی شده‌اند که می‌توانند به لطف ساختار فیبرکربنی خود نزدیک به 2 تن فشار را تحمل کنند، چنین رقمی به معنای آن است که این خودروها به راحتی تحمل وزن یک خودرو دیگر را تنها بر روی محور جلوی خود دارند.

پیشرانه های خارق العاده

موتور خودروهای فرمول 1 یکی از پیچیده‌ترین و مدرن ترین ساخته‌های مهندسی هستند. باور ندارید؟! پس موارد زیر را در نظر بگیرید. دور موتور این پیشرانه‌ها به بیش از 18000 دور بر دقیقه می‌رسد که 3 برابر یک خودروی متداول و 2 برابر بیش‌تر از سوپر اسپرت‌های ساخت فراری و مک‌لارن است.

شتاب وارد شده به هرکدام از پیستون‌های پیشرانه‌های V8 و 4/2 لیتری این خودروها به حدود 7000 G (شتاب گرانش زمین) می‌رسد و هر پیستون در بالاترین دور (18000 RPM) در حدود 300 مرتبه در یک ثانیه کورس سیلندر را طی می‌کند. تلورانس (فاصله مجاز) بین قطعات داخلی پیشرانه آنچنان اندک است که امکان حرکت و روشن شدن پیشرانه در حالت سرد وجود ندارد. از این رو روغن داغ و آب گرم به درون پیشرانه پمپ می‌شود تا امکان حرکت قطعات پس از انبساط حرارتی مهیا شود و سپس پیشرانه به وسیله استارت خارجی، روشن می‌شود. تا فصل 2003 عمر مفید یک پیشرانه فرمولاوان تنها در حدود 2 ساعت شرایط مسابقه بود، به لطف تغییرات قوانین این رقم در مورد پیشرانه‌های مورد استفاده در فصل 2013 به حدود 10 ساعت افزایش یافته است. این در حالی است که پیشرانه تولید انبوه خودروهای جاده‌ای در حدود 20 سال عمر می‌کنند. 200 کانال، اطلاعات خروجی از 150 سنسور را جمع‌آوری می‌کنند و این اطلاعات در هنگام پیت استاپ با سرعت 1/3 گیگابایت در ثانیه به رایانه‌های مهندسین تیم منتقل می‌شوند.

نیروی جی (G FORCE)

همانطور که از فیزیک کلاسیک می‌دانید، اعمال یک جی شتاب گرانش به هر جسمی، برابر با نیروی معادل وزن جسم است، حال اگر شما با نیروی 3 جی بپیچید  با نیروی برابر 3 برابر وزن خودتان به بیرون از پیچ رانده خواهید شد. زمانی که یک خودرو فرمول یک با سرعت 300 کیلومتر بر ساعت حرکت می‌کند، ترمزگیری در آستانه یک پیچ کم سرعت، می‌تواند نیرویی معادل 5 جی را به گردن راننده وارد کند و این یعنی وزنی نزدیک به 24 کیلوگرم برای چند ثانیه باید توسط گردن وی تحمل شود، چرا که در چنین شرایطی وزن سر به حدود 5 برابر حالت عادی می‌رسد. مسئله وقتی سخت‌تر خواهد شد که علاوه بر شتاب جانبی ناشی از طی مسیر پیچ، شتاب منفی بسیار شدید حاصل از ترمزگیری نیز بر بدن راننده اعمال شده و بدین ترتیب راننده مجبور به تحمل شرایط بسیار ناشی از اعمال نیروهای ترکیبی می‌شود.

از این رو تقویت عضلات گردن از اولویت‌های رانندگان فرمولاوان محسوب می‌شود و هر راننده روزانه حداقل 5/1 ساعت تنها به تمرینات مربوط به عضلات گردن می‌پردازد، این در حالیست که مجموع زمانی تمرینات بدنسازی رانندگان حرفه‌ای به بیش از هشت ساعت در روز بالغ می‌شود! اگر یک فرد عادی را در برابر شتاب 5 جی قرار بدهید فریادهای او را خواهید شنید که شما را از این کار باز می‌دارد چرا که این نیرو معادل این است که با سرعت 322 کیلومتر در ساعت به یک دیوار بکوبید. آیا هنوز فکر می‌کنید رانندگان فرمول 1 بیش از حد حقوق می‌گیرند؟!

جعبه دنده

مونتاژ 1500 قطعه متحرک و ثابت برای ساخت جعبه دنده تیم BMW Sauber در سال 2008 نزدیک به چهل ساعت طول می‌کشید. این جعبه دنده می‌توانست 50 بار سریع‌تر از پلک زدن شما دنده‌ها را تعویض کند. این در حالیست که یک راننده در طول یک مسابقه بین 2800 تا 4000 بار دنده را تغییر می‌دهد و از فصل آینده جعبه دنده‌های پیشرفته‌تر و سریع‌تر هشت سرعته، جایگزین گونه‌های هفت سرعته فعلی خواهند شد.

فرمان و الکترونیک

تماشای فرمان خودروهای فرمول 1 گیج کننده است استفاده از آن که جای خود دارد. در کنار مجموعه نمایشگر چند کاربردی، بسیاری از تنظیمات خودرو نیز به وسیله دکمه‌های مختلف و چند مرحله‌ای از از طریق فرمان انجام می‌شوند. فرمان این خودروها حداقل 20 دکمه دارند که تنظیماتی مانند محدود کننده سرعت برای پیت استاپ، تنظیمات دیفرانسیل، ارتباط رادیویی، انتخاب جعبه دنده و...به وسیله آن‌ها قابل تغییرند. شما با 200 یورو می‌توانید یک فرمان عادی بخرید ولی اگر یک چک 40 هزار یورویی بنویسید ممکن است بتوانید مالک یک فرمان فرمول 1 مربوط به فصل 2009 باشید.

هر خودرو فرمول یک بیش از 80 هزار قطعه و بیش از یک کیلومتر سیم‌کشی ولی تنها 640 کیلوگرم وزن دارد، رقمی که بسیار کمتر از از یک هاچ‌بک کوچک است! از همین رو نسبت نیرو به وزن یک خودرو فرمولاوان در فصل 2013 با بیش از 750 اسب بخار قدرت و 640 کیلوگرم وزن، به رقم 17/1 اسب بخار به ازای هر کیلوگرم وزن می‌رسد که رکوردی در جهان مسابقات سرعت به حساب می‌آید.

تایر

تایرهای مورد استفاده در مسابقات سرعت به جای هوا با نیتروژن، CO2 یا مخلوطی از گازهای مختلف، باد می‌شوند چرا که تاثیر پذیری این گازها نسبت به افزایش دما به نسبت هوا کمتر است، همچنین باید اطمینان حاصل شود که هیچ بخار آبی وارد آن ها نشود زیرا بخار آب در دمای بالا به طور غیر قابل پیش بینی منبسط می‌شود و روی فشار لاستیک تاثیر خود را نشان می‌دهد. هر لاستیک معمولا کمتر از 100 کیلومتر دوام دارد و در زمان پیت استاپ تمام چرخ‌ها در کمتر از 4 ثانیه تعویض می‌شوند، که البته باید گفت رکورد جهانی 1/2 ثانیه برای تعویض چهار چرخ، در فصل جاری (2013) توسط تیم ردبول و در گرندپری مالزی به ثبت رسید که رقمی باورنکردی برای کار تیمی 16 انسان در اوج دقت به نظر می‌رسد. تایرها در حدود نیم کیلوگرم از وزن خود را به دلیل ساییدگی در دمای 90 تا 110 درجه سانتی‌گراد از دست می‌دهند، از این رو مهندسان باید به دقت وزن از دست رفته تایرها را نیز در پایان مسابقه محاسبه کنند تا وزن خودرو از حداقل مجاز قانونی کمتر نشود. در حالی که عمر تعریف شده برای تایر خودروهای جاده‌ای بین 60 تا 100 هزار کیلومتر تعریف می‌شود. یک تایر مسابقه‌ای تنها برای 90 الی 120 کیلومتر کارایی دارد. در مواقعی که خودرو مارشال به دلیل وقوع تصادفات به پیست می‌آید براساس قوانین رانندگان ناچار به کاهش سرعت هستند. در چنین شرایطی تایرها دمای مطلوب خود را از دست می‌دهند و از چسبندگی ایده‌آل با سطح مسیر نیز کاسته می‌شود. بنابراین رانندگان ناچارند با انجام مانورهای خاص و ترمزگیری‌های ناگهانی دمای چرخ‌ها را در سطح مطلوب حفظ کنند. گفتنی است که در زمان تعویض چرخ‌ها نیز، تایرها به صورت الکتریکی گرم می‌شوند تا راننده بتواند بدون مشکل به کار خود ادامه دهد.

تایرهای مخصوص رانندگی در شرایط بارانی، به گونه‌ای طراحی می‌شوند که در هنگام رانندگی پر سرعت در مسیرهای خیس و آب گرفته، بیش از 250 لیتر آب به ازای هر ثانیه توسط این تایرها به مسیر پشت خودرو اسپری می‌شود. رقمی که برای پُر کردن یک وان بزرگ کافی خواهد بود!

ایمنی

شاسی فیبرکربنی خودروهای فرمولاوان حتی می‌تواند در تصادفاتی با سرعت بیش از 330 کیلومتر در ساعت نیز از جان راننده محافظت کند و از ساختاری چند پارچه از قطعات فیبرکربنی ، 1000 لایه پارچه کولار، انواع ساختارهای لانه زنبوری و فلزی ساخته می‌شوند. چنین شاسی‌های سبک وزن، پیچیده و گران‌قیمتی در گرندپری آمریکا سال 2004 و 2005 جان رالف شوماخر (برادر کوچکتر میشاییل شوماخر) را در برخورد پر سرعت با دیوار بتونی حاشیه مسیر ایندیانا پلیس نجات دادند. خودروهای مُدرن فرمولاوان می‌توانند ایمنی راننده را در هر تصادفی تامین کنند. شدیدترین تصادف ثبت شده در این مسابقات مربوط به تصادف رعب‌آور دیوید پیورلی در گرندپری 1977 انگلستان می‌شود که پس از برخورد با سرعتی نزدیک به 180 کیلومتر در ساعت با دیوار حاشیه مسیر، ظرف تنها 2 ثانیه متوقف شد. این تصادف به قدری سریع بود که شتاب منفی معادل 8 /197 جی به خودرو وارد شد، رقمی که در حدود 40 برابر بیش از حد تحمل بدن انسان به نظر می‌رسد. با این حال پیورلی از این تصادف جان سالم به در برد و پس از پشت سرگذاشتن دوران نقاهت، بار دیگر به پیست‌های مسابقه بازگشت. خودروهای فرمول یک در پیست مونزا ایتالیا، سخت‌ترین ترمزگیری فصل را تجربه می‌کنند. ترمزگیری از سرعتی نزدیک به 350 کیلومتر در ساعت تا 100 کیلومتر در ساعت ظرف تنها 2 ثانیه، باید در حدود 60 بار در طول مسابقه تکرار شود. روندی که علاوه بر ترمزها، رانندگان را نیز به چالش می‌کشد.

استرس راننده

همه ما استرس را تجربه کرده‌ایم ولی استرس رانندگان در طول مسابقه فرای تصور است. ضربان قلب آن‌ها به 200 بار در دقیقه می‌رسد و میانگین تپش قلب این ورزشکاران حرفه‌ای در حدود 150 بار خواهد بود که دو برابر بیش از ضربان قلب معمول یک فرد بالغ قلمداد می‌شود. همچنین بدن رانندگان فرمول یک بیش از 3 لیتر آب در طول مسابقه از دست می‌دهد و فشار خون آن‌ها 50 درصد افزایش می‌یابد. این رانندگان در طول مسابقه 1200 کالری انرژی می‌سوزانند که معادل دویدن در دو ماراتن است و برای فشار دادن ترمز تا 800 پوند بر اینچ مربع نیرو وارد می‌کنند. با وجود اینکه دمای کاکپیت (درون خودرو) به 50 درجه سانتی‌گراد می‌رسد، رانندگان فرمولاوان باید بتوانند با سرعت 300 کیلومتر در ساعت بر روی مسیر مسابقه تمرکز کنند. از دست دادن تمرکز برای کسری از ثانیه می‌تواند به قیمت تفاوت بین یک دور سریع یا اسپین شدن و عقب ماندن از سایرین تمام شود.

دما

همان‌طور که اشاره شد دمای کابین راننده در زمان مسابقه از دمای سواحل مایوریکا در تعطیلات بیشتر و دمای لاستیک‌ها هم از دمای قهوه صبحانه شما بیشتر است! دیسک‌های ترمز فیبر کربنی خودروهای فرمول 1 برای اینکه به صورت بهینه کار کنند باید دمایی بیش از 500 درجه سانتی‌گراد داشته باشند و در طول مسابقه ممکن است به 1200 درجه سانتی‌گراد نیز برسند. زمانی که مارشال وارد پیست می‌شود راننده‌ها با زیاد ترمز کردن سعی میکنند دمای ترمزها را حفظ کنند در غیر این صورت بعد از بیرون رفتن مارشال با ترمزی نا کارا مواجه خواهند شد.

این ترمزها هزاران دلار قیمت دارند و ساخت هر دیسک فیبر کربنی نزدیک به یک ماه زمان می‌برد. این دیسک‌های کامپوزیتی علاوه بر دمایی نزدیک به 1000 درجه سانتی‌گراد، فشار زیادی را تحمل می‌کنند، به طور مثال زمانی که سرعت ماشین را از 315 کیلومتر در ساعت به 185 می‌رساند انرژی مهار شده آنچنان بالاست که برای پرتاب یک فیل بالغ به ارتفاع 10 متری کفایت می‌کند.

تایرها حتی پس از اتمام مسابقه نیز نزدیک به 100 درجه سانتی‌گراد دما دارند. چنین رقمی برای درست کردن نیمرو بر روی آن‌ها کافیست.

همچنین دمای روغن جعبه دنده در هنگام مسابقه به بیش از 150 درجه می‌رسد و دمای اگزوز از 950 درجه سانتی‌گراد نیز فراتر می‌رود. رقمی که می‌تواند به سوختن پوشش بدنه و آسیب رسیدن به تایرها منجر شود.