10 tekniker förbjudna från Formel 1-racing

Formel 1-ingenjörer är lika konkurrenskraftiga som förarna. De söker ständigt efter ny teknik och innovationer för att överträffa konkurrenterna, vilken förare Mark Donohue kallades "den orättvisa fördelen". Men det betyder att F1-lag ibland också pressar på kuvertet långt.

F1 säger sig vara racingteknikens höjdpunkt, men varje smart ny idé löper ofta risken att bli förbjuden. Historien om F1 är full av exempel på förbjuden teknik. Vissa idéer böjde reglerna, medan andra direkt bröt mot dem. Vissa blev offer för rivaliserande lags avundsjuka. Andra var helt enkelt galna. Tekniken som listas här används inte längre i F1 av en eller annan anledning, men en del av den har övergått till vägen, vilket visar potential för racing att påverka vardagliga bilar.

Brabham BT46B "fanbil"

Racerbilar förlitar sig på att luftflödet trycker ner dem för att skapa grepp – ett fenomen som kallas downforce. Det finns två huvudsakliga sätt att generera downforce: fäst vingar till toppen av bilen eller skapa en lågtryckszon under för att suga in bilen på banan. Den senare gör jobbet med minimalt extra motstånd.

1978 tog det brittiska F1-teamet Brabham konceptet med sug till det yttersta med sin BT46B. Designern Gordon Murray (som fortsatte med att designa McLaren F1-superbilen) lade till en fläkt som sög ut luft från undersidan av bilen genom motorrummet. En liknande idé hade tidigare prövats av den amerikanske designern Jim Hall på hans Chaparral 2J, i Can-Am-serien.

Brabham BT46B debuterade vid Svenska Grand Prix 1978, och Niki Lauda körde den till seger efter att ha kvalat trea. Han och lagkamraten John Watson hade blivit instruerade av Brabhams brass att ta saker långsamt i kvalet, för att inte tippa lagets hand. Det var nog en bra idé. Murray hade utnyttjat ett lagligt kryphål och hävdade att fläkten främst var för motorkylning. Andra lag köpte det inte, och ilskan växte efter Laudas vinst. Brabham-chefen Bernie Ecclestone, som någonsin varit politiker, bestämde sig för att dra tillbaka BT46B, snarare än att riskera en kamp om dess laglighet.

Sexhjuliga bilar

Mer kraft är alltid bra, men hur är det med fler hjul? Designer Derek Gardner trodde det. Hans Tyrrell P34 hade ett par normalstora däck bak, men fyra 10-tums däck fram. Varför? Gardner sa att de fyra små framdäcken erbjöd mer grepp, men det kan ha funnits en aerodynamisk fördel också, eftersom de mindre däcken var snyggt instoppade bakom frontspoilern. I alla fall var P34 inte framgångsrik. Under två tävlingssäsonger (1976 och 1977) vann den bara ett lopp. Men P34 är fortfarande en av F1:s mest ikoniska bilar.

Tyrrells bristande framgång hindrade inte andra lag från att prova sexhjulingskonceptet. March presenterade en bil med fyra fullstora bakhjul 1977, men kunde inte hitta finansieringen för att avsluta den. Ferrari lekte med idén att sätta fyra hjul på en enda bakaxel - som en "dualie" pickup. Slutligen byggde Williams en prototyp av sexhjuling – FW08B – 1982. Liksom March hade den två hjul fram och fyra bak – alla i samma storlek.

Williams trodde att den sexhjuliga designen skulle göra det lättare att paketera aerodynamiska hjälpmedel, och fick några lovande första resultat i testerna. Men FW08B tävlade aldrig. Sexhjuliga bilar förbjöds inför säsongen 1983.

Aktiv fjädring

Aktiv fjädring, som automatiskt justerar inställningarna som svar på förändringar i vägbanan, är vanligt i produktionsbilar idag. Men du hittar det inte i F1.

Lotus satte fart i början av 1980-talet med ett datorstyrt hydrauliskt fjädringssystem, men namnet som mest förknippas med tekniken i F1 är Williams.

Medan Lotus aldrig hade någon större framgång med aktiv fjädring, stormade Williams mot back-to-back världsmästerskap 1992 och 1993 med sina FW14B respektive FW15C. Williams fjädringssystem gjorde bilarna levande, på mer än ett sätt. Kika in i Williams-garaget inför en tävling så ser du bilarna dansa runt som tekniker testade upphängningskomponenterna. Vissa förare klagade över att det var svårt att förutsäga hur en bil skulle bete sig på banan, vilket krävde att de litade på att systemet visste vad som var bäst.

Som ofta är fallet med framgångsrika innovationer i F1, väckte Williams irritation hos andra lag och fel sorts uppmärksamhet från regelmakare. Kritiker hävdade att aktiv fjädring gjorde bilar för lätta att köra, och att den komplexa tekniken var utom räckhåll för fattigare team. F1 förbjöd slutligen aktiv fjädring, tillsammans med de flesta elektroniska förarhjälpmedel, i slutet av säsongen 1993.

Antispinn

Precis som aktiv fjädring är traction control en teknik som har blivit vanlig i moderna landsvägsbilar, men som inte längre används i F1. Traction control använder elektronik för att övervaka för hjulslirning och ingriper för att förhindra att hjulen tappar greppet helt. Det kan vara en livräddare på halt väg, samt en praktisk fördel på en racerbana.

Traction control togs bort i det genomgripande förbudet mot elektroniska hjälpmedel i slutet av säsongen 1993. Regelskapare ville göra körningen mer utmanande och minska fördelarna för de mest välfinansierade teamen. Ironiskt nog hade traction control utan tvekan sitt största ögonblick i F1 medan det var förbjudet.

1994 anklagades Benetton-teamet för att ha använt traction control, vilket ledde till en utredning av F1:s styrande organ, FIA. Analys av Benetton B194 racerbilens datorer visade misstänkt programvara, som teamet hävdade var inaktiv. Eftersom utredarna inte kunde bevisa att Benetton faktiskt hade använt programvaran för att möjliggöra dragkontroll, lades ärendet ner. Michael Schumacher fortsatte med att vinna mästerskapet 1994 – det första av sju för tysken – men dragkontrollkaprisen är fortfarande en debattämne till denna dag.

FIA fann till slut att förbudet mot dragkontroll var för svårt för polisen, och förarstödet återinfördes 2001. Det var förbjöds igen 2008, när FIA inrättade en standardiserad elektronisk kontrollenhet för att förhindra lag från att använda olaglig programvara.

Markeffekt

Mellan slutet av 1970-talet och början av 1980-talet kunde du inte ha en vinnande F1-bil utan markeffekt. Det är ett första märke till fenomenet inom flygplansdesign, där luft som strömmar runt en vinge nära marken genererar extra lyft. Börjar med Lotus, F1-team kom så småningom på att markeffekten också kunde generera mer downforce med minimalt motstånd.

F1-bilar med markeffekt riktade luft in i sidokapslar med vingformade element. Glidande kjolar förseglade bilens botten mot banan, vilket skapade ett lågtrycksområde som effektivt sög upp bilen på banan (det var denna effekt som Gordon Murray försökte multiplicera med Brabham BT46B-fansen bil"). Lotus 78 var den första bilen som använde markeffekt, men andra team tog snabbt tag i konceptet. I början av 1980-talet hade markeffekten, tillsammans med kraftfulla turboladdade motorer, tagit F1 till nya prestandanivåer.

De goda tiderna skulle dock inte vara kvar. Från och med 1983 var alla F1-bilar skyldiga att ha platta golv, vilket effektivt satte stopp för markeffekteran. Förbudet infördes av säkerhetsskäl, på grund av markeffektens högre kurvhastigheter bilar, och den påstådda möjligheten av en katastrofal förlust av downforce om underredets tätning bröts.

Exotiska bränslen

F1-team arbetar hårt för att maximera varje aspekt av bilen – inklusive bränslet som driver den. Oljebolag har länge investerat i F1 för att få ut maximal prestanda från sina produkter på samma sätt som leverantörer av motorer, bromsar eller däck. Allt detta kom till sin spets på 1980-talet, när slappa regler ledde team ner i ett kaninhål av exotiska bränslen.

Även F1-team värdesätter bränsleeffektivitet. Mer bränsle betyder mer vikt, och vikten är prestandas fiende. Att utvinna mer energi från en given mängd bränsle innebär att en bil inte behöver bära så mycket av det. Ett tak för bilbränslekapaciteten och ett förbud mot tankning gjorde strävan efter mer potenta bränslen brådskande. Detta ledde till några extrema åtgärder. Honda och Shell skapade ett bränsle som var nästan ren toluen – ett känt cancerframkallande ämne. De två företagen var så stolta över sitt giftiga hopkok att de publicerade ett tekniskt dokument om det, enligt Autoblogg.

Cancerframkallande bränsle är inte bra, och nya regler infördes så småningom för att stävja dessa överdrifter. Från och med 1993 gav arrangörerna mandat att F1-bränsle måste likna vanlig bensin och sätta stopp för de flesta sken. Lag försöker dock justera sina formuleringar för att få en prestationsfördel. Vissa har till och med försökt brinnande motorolja för att få ut mer prestanda.

McLaren "bromsstyrning"

Mot slutet av 1990-talet beslutade McLaren att två bromspedaler var bättre än en. 1997 McLaren MP4/12 hade en andra bromspedal, som kontrollerade bromsning endast för bakhjulen. Detta "bromsstyrning"-system utformades för att hjälpa bilar att svänga in i kurvor lättare.

Specifikt var McLarens ingenjörer ute efter att slå ner understyrning. Som namnet antyder är det känslan av att en bil fortsätter att plöja rakt fram även när föraren styr in i ett hörn. Att aktivera bromsarna på ett av bakhjulen mitt i ett hörn var utformat för att motverka detta. McLaren har hävdat bromsstyrsystemet skar en halv sekund per varv i inledande tester, och förarna gillade det.

McLaren höll systemet hemligt för att inte tipsa rivalerna. Men en fotograf märkte så småningom att bromsskivorna på McLarens bilar glödde i mitten av hörnet – en plats där förare normalt sett inte skulle bromsa. Hemligheten var ute, och påtryckningar från andra lag ledde till att systemet förbjöds tidigt under säsongen 1998. Det var dock inte dåligt: ​​McLaren vann årets mästerskap med en bil med konventionella bromsar. Företaget har även använt en version av bromsstyrning på några av dess vägbilar.

Hajfenor

Moderna F1-bilar handlar om aerodynamik. Men med de flesta av de lågt hängande frukterna antingen förbjudna eller helt utnyttjade, handlar det om stegvisa förbättringar. Det är därför nuvarande F1-bilar är prydda med tillägg som ser ut som kolfiber Chihuly skulpturer, och varför de kort växte fenor.

Hajfenor introducerades som en del av en större översyn av F1-bildesignreglerna för säsongen 2017. Motorkåpans fenor designades för att fungera med mindre bakre vingar, vilket ändrade den aerodynamiska ekvationen något. Vissa team försökte hitta prestandavinster med den nya installationen. Andra tyckte att fenorna var ett praktiskt ställe att sätta bilnummer på.

Hajfenor var dock borttagna efter bara en säsong. De visade sig helt enkelt inte vara populära bland team, av vilka några tyckte att de fick bilarna att se fula ut. I vad som slutade bli den avgörande omröstningen i frågan, McLaren-chefen Zak Brown klagade att hajfenor inte lämnade tillräckligt med utrymme på bilen för sponsorlogotyper.

Williams CVT

Det är svårt att föreställa sig en kontinuerligt variabel transmission (CVT) används i en racerbil. CVT: er använder bälten istället för växlar, vilket förbättrar bränsleekonomin och ger mjukare acceleration. Men åtminstone i landsvägsbilar är CVT vanligtvis en prestandadöd. Men på 1990-talet försökte ett av F1:s största team göra en CVT till sitt hemliga vapen.

1993 monterade Williams en prototyp CVT till sin FW15C. Bilen, som skulle fortsätta att vinna årets mästerskap, innehöll redan en då revolutionerande halvautomatisk växellåda, samt aktiv fjädring. Williams hoppades att en CVT skulle ta det till nästa nivå. Transmissionen erbjöd vissa potentiella fördelar. Att eliminera växlingar skulle kunna raka bråkdelar av en sekund från varvtiderna, och avsaknaden av fasta utväxlingar kan ha gjort det lättare att hålla motorn i sitt kraftområde.

Williams fick dock aldrig chansen att ta reda på det. Nya regler för 1994 fastställde att transmissioner måste ha ett visst antal fasta utväxlingar. Det var en del av en genomgripande förändring som syftade till att begränsa användningen av högteknologiska prylar i F1. Skiftet hade en stor effekt på Williams, som var den största användaren av elektroniska förarhjälpmedel. Emellertid används CVT nu ofta i vägbilar från biltillverkare som Nissan, Subaru, och Honda.

Lotus 88 "tvillingchassi"

Lotus-grundaren Colin Chapmans mest kända linje var "förenkla och lägg till lätthet", men Chapman verkade göra tvärtom när han designade Lotus 88. Bilen hade inte ett, utan två chassier – det ena inuti det andra.

"Tvillingchassit"-designen var ett försök att utnyttja markeffekten, ett koncept som Lotus först introducerade i F1. När 88:an introducerades 1981 började regelskapare redan trycka tillbaka mot markeffekten. De förbjöd de glidande kjolarna som föll ner för att täta undersidan av en bil mot banan, och beordrade ett mellanrum mellan bilens botten och banan. De nya reglerna gjorde en underredestätning – den viktiga ingrediensen i en bil med markeffekt – omöjlig.

Chapmans lösning var att skapa ett sekundärt, yttre chassi, som hela karossen var monterad på. Det yttre chassit kunde röra sig oberoende av det inre chassit, som fungerade som bilens huvudstruktur. Aerodynamiska krafter skulle trycka ner det yttre chassit på banan och skapa den där viktiga tätningen.

Lotus 88 tävlade aldrig. Det förbjöds snabbt efter protester från andra lag. 1983 satte nya regler stopp för markeffektbilar för gott.

Modern Formel 1 erbjuder inte så många exempel på oortodox teknik som 1970-, 1980- och 1990-talen. Många fans hävdar att racingen har blivit tråkig och förutsägbar; detsamma kan sägas om tekniken. Decennier av hantering av anomalier som Brabhams fläktbil eller McLarens bromsstyrning har skapat otroligt pedantiska regler och en nivå av teknologisk homogenitet som aldrig tidigare skådats. Men team letar alltid efter den orättvisa fördelen och söker kontinuerligt igenom reglerna efter kryphål som högoktaniga advokater. Med en fullständig översyn av reglerna som ska träda i kraft 2021, kanske det äntligen kommer något nytt och spännande för att piffa till.

Redaktörens rekommendationer

• Insta360-kameror tar en snabb tur runt Monacos F1-bana
• Detta är vad professionella förare använder för att tävla på distans under lockdown
• Formel 1 lägger till kostnadstak 2021, så team spenderar ännu mer för 2020
• Här är tekniken som hjälpte till att skapa världens snabbaste traktor