Cykliczne zmiany w kształcie samochodów F1 nie są w sporcie niczym nowym. FIA i najważniejsze osoby decyzyjne gonią głównie za poprawą ścigania, a co za ty idzie, zwiększeniem atrakcyjności widowiska. Nieobce jest też implementowanie technologii z zamiarem dopasowania bolidów do wymogów nowoczesnego świata i nowszych pokoleń widzów.
W XXI wieku poważnych zmian było kilka. Od sezonu 1998 samochody ewoluowały aż do roku 2008, kiedy przestrzeń aerodynamiczna na samochodzie była bardziej zakręcona niż węzeł gordyjski. W ramach poprawy jakości zawodów wprowadzono kolosalne zmiany w sezonie 2009. Popełnione tam błędy momentalnie umożliwiły jednak zespołom uzyskanie docisku w inny sposób i żaden postęp nie został osiągnięty.
Dominacja Red Bulla zakończyła się wraz z erą silników V8, po czym nastał czas jednostek hybrydowych. Wszyscy kibice F1 znają je doskonale, ale po kolejnej transformacji w sezonie 2017, samochody, które dały Mercedesowi trzy bezproblemowe tytuły z rzędu w obu klasyfikacjach, zostały nieco zapomniane. A to przecież ona położyła podwaliny pod posiadające najwięcej docisku, najszybsze, najefektywniejsze i najbezpieczniejsze samochody F1 w historii.
Niesławny protoplasta
Od niepamiętnych czasów Formuła 1 szczyci się statusem dyscypliny wyznaczającej motoryzacyjne standardy, do maksimum możliwości rozwijającej obecne technologie. Gdy zatem pod koniec pierwszej dekady XXI wieku stało się jasne, że przyszłość stanowi moc drzemiąca w energii elektrycznej, proekologiczne tendencje i dążenie do wytyczania nowych szlaków nakazały poczynić pierwszy krok w kierunku tego, co dziś znamy pod pojęciem jednostek hybrydowych.
System KERS wprowadzono na równi z kompletną redefinicją filozofii aerodynamicznej w sezonie 2009. Skomplikowany komponent odpowiadał za odzyskiwanie energii w procesie hamowania oraz przekazywanie jej na żądanie kierowcy podczas przyspieszania. W jego kosztownej implementacji dużą rolę odegrały firmy pokroju Magneti Marelli oraz SAFT. Postawiono przed zadanie uczynienia KERS-u możliwie najlżejszym i najbardziej kompaktowym dla zainteresowanych stajni.
Zainteresowanych? Tak, gdyż FIA nie zdecydowała się wprowadzić systemu jako obligatoryjnego elementu samochodu. W toku rewolucyjnego sezonu korzystały z niego tylko cztery ekipy, notabene najsilniejsze zespoły poprzedniego roku. Nie można powiedzieć, by wiele na tym zyskały. KERS był problematyczny i zawodny. Choć potrafił okazać się efektywny – Renault zanotowało ponad 70% skuteczności w odzyskiwaniu energii na tylnej osi, transformowaniu jej na elektryczność, a następnie gromadzeniu i ponownemu uwalnianiu – to zapewniany przez niego zysk ok. 0,2-0,3 sekundy na okrążeniu przegrywał z dodatkową wagą (50 kilogramów). Przekładało się to na sposób pakowania komponentów w nadwoziu oraz balans bolidu.
F1 popełniła błąd
Z tego też powodu jego skuteczność w wielu przypadkach ograniczała się do startu, gdzie 60 kW mocy na czas nieco ponad 6 sekund wydatnie wspomagało przebijanie się przez stawkę. Potem zapewniał coraz mniej korzyści. Przypadki, w których okazywał się decydujący dla wyniku wyścigu, jak w trakcie GP Belgii, zdarzały się rzadko. Kimi Raikkonen wyprzedził wówczas Giancarlo Fisichellę (Włoch utrzymuje, że tylko dzięki KERS-owi) i objął prowadzenie.
System KERS bardzo dobrze sprawdzał się podczas procedury startowej. W GP Malezji Fernando Alonso i Nelson Piquet Jr. zyskali odpowiednio 6 i 4 pozycje na pierwszym okrążeniu. Niestety ukazany na zdjęciu w rękach Bertranda Baguette’a (kierowcy testowego) bolid nie pozwolił im na walkę z czołówką | UnracedF1 / Twitter
Kłopoty z jego opanowaniem skłoniły BMW Sauber i Renault do rezygnacji z elektrycznego doładowania jeszcze w trakcie sezonu, pomimo miesięcy prób jego usprawnienia. KERS pozostał legalny na kolejne sezony, ale w 2010 zespoły zdecydowały, że nie będą z niego korzystać. Do łask powrócił w kolejnym roku, lecz nigdy nie był używany jednocześnie przez całą stawkę.
F1 podąża ku nowoczesności
KERS podlegał niewielkim ewolucjom, lecz daleko mu było do prawdziwie rewolucyjnego rozwiązania. Dla szykującej się transformacji technicznej stanowił tylko pierwszy punkt operacji, którą forsował Jean Todt. Francuz chciał zerwać z wizerunkiem F1 jako sportu zostającego w tyle w sprawach klimatycznych. Pierwsze pomysły przewidujące debiut jednostek hybrydowych pojawiły się już w sezonie 2010.
Koncepcja oscylowała wokół malutkich silników czterocylindrowych, turbodoładowanych, o pojemności 1,6 litra, które miały osiągnąć 50% redukcji w aspekcie zużywania paliwa. Ten ambitny plan zakładał drastyczny spadek maksymalnych obrotów na minutę z 18 000 do 10 000, ale bez utraty mocy, którą przewidziano na 600 koni mechanicznych i dodatkowe 160 KM z systemu KERS. Moc systemu elektrycznego miała zatem zostać podwojona względem sezonu 2009.
Na tym debaty się nie zakończyły – w grudniu 2010 Światowa Rada ustaliła kompromis na poziomie 12 000 obrotów na minutę i czterech cylindrów. Z tym rozwiązaniem zgadzało się jednakże tylko Renault. Szczególnie ostre protesty wytaczało Ferrari, co utożsamiano z faktem, iż ich samochody drogowe nie korzystały z takiego napędu. Opozycyjny pogląd względem Francuzów wyrażał nawet Adrian Newey (korzystający w Red Bullu z ich jednostek).
Newey patrzył z czysto inżynieryjnego punktu widzenia. Sugerował, że silnik sześciocylindrowy byłby znacznie korzystniejszy z uwagi na możliwość zintegrowania go z nadwoziem, zmniejszając jednocześnie wagę. Renault próbowało postawić na swoim grając kartą przetargową opuszczenia sportu, ale w połowie sezonu 2011 udało się wypracować rozwiązanie polubowne – zatwierdzono jednostki V6, 15 000 obrotów na minutę i z dużym udziałem hybryd.
Rolę w podjęciu takiej rezolucji odegrali też właściciele torów. BBC raportowała, iż F1 starła się z ich negatywną opinią, wynikającą z obaw, iż ciche silniki spowodują spadki frekwencji. Wątpliwości, czy przyzwyczajeni do silników V8 fani tłumnie zjawią się na oglądanie nowej F1, nie dawały się uspokoić.
Konieczna przebudowa
Wyżej wymieniona decyzja opóźniła wprowadzenie hybryd o rok – przesuwając rewolucję na sezon 2014. Ustaleniu kwestii silników towarzyszyły też debaty w sprawie kosztów, co pozostawało nie bez znaczenia zwłaszcza dla małych ekip, już i tak wypchniętych na krawędź upadku przez nieuczciwą politykę finansową i brak wyników. Z nowych przepisów nie wszyscy byli zadowoleni. Poza wieloletnimi kibicami, wieszczącymi koniec F1, obiekcje wyrażał też Bernie Ecclestone, określając nowe silniki mianem wykastrowanych.
Za kulisami, z sezonem 2014 wiązano jednakże duże nadzieje. Poprzedni rok podzielił się na dwie połowy – skazaną na porażkę chaotyczną walkę z oponami oraz dominację Sebastiana Vettela. Pierwsza część sezonu była nieprzewidywalna – przesadnie delikatne gumy powodowały, że w Australii Kimi Raikkonen wygrał, gdyż obok świetnej jazdy zjechał do boksu tylko dwa razy, a nie trzy, jak wszyscy inni. W Chinach tempo utraty przyczepności skłoniło kierowców do wyczekiwania na przejechanie tylko jednego okrążenia w trakcie kwalifikacji.
Stan opon szybko zaczął rodzić frustrację, gdyż kierowcy zmuszeni byli oszczędzać je na każdym kroku. Lewis Hamilton, gdy polecono mu, aby nań uważał, odkrzyknął do swego inżyniera: – Wolniej jechać już nie mogę! Wtedy pewne niedostatki przykrywała jeszcze intrygująca rywalizacji. Choć Vettel miał wyraźną przewagę, w grze o tytuł byli jeszcze Raikkonen, Alonso i Hamilton… ale potem Vettel wszystkim odjechał.
Kiedy Pirelli pojawiło się na torze z oponami z sezonu 2012, Niemiec nagle był niepokonany, wygrywając ostatnie dziewięć rund sezonu. Dominacja samochodu Red Bulla uaktywniła się do tego stopnia, iż Nigel Roebuck, jeden z najbardziej renomowanych brytyjskich dziennikarzy, opisywał: [Red Bull] wszedł w strefę supremacji nieznanej nikomu od czasów Williamsa FW14B [z sezonu 1992 – przyp. red.].
Kompletna zmiana fundamentów
Kolejne zwycięstwa stały się paradoksalnie jednym z powodów spadku formy w kolejnym sezonie, bo szykowały się potężne zmiany techniczne. Konstrukcja jednostek napędowych (termin silnik wyszedł z formalnego użytku) zgodnie z planem zmieniła się na dobrze nam znaną 1,6-litrową V6 z turbosprężarką (powrót po 26 latach), z obrotami ustalonymi na 15 000 na minutę.
Nie zmieniła się także, względem deklaracji, surowa moc – 600 koni mechanicznym – dopakowana przez system hybrydowy. Ten przeszedł restrukturyzację. KERS został zamieniony na ERS, złożony z połączonych i obwarowanych przepisami systemów MGU-H oraz MGU-K. Już wtedy było to rozwiązanie dalece efektywniejsze – podczas gdy KERS dostarczał ok. 80 koni mechanicznych mocy na niespełna 7 sekund, ERS łączył energię odzyskiwaną z hamowania i gazów z turbosprężarki, dając 160 koni mechanicznych więcej na czas 33 sekund.
Pochodząca z niego moc nie była już dostarczana przez poprzez naciśnięcie przycisku, ale uwalniała się automatycznie przy naciskaniu pedału gazu. W przyszłości zespoły rozwiną to rozwiązanie, opracowując specjalne tryby pracy silnika, pozwalające wykorzystywać zwiększony dopływ energii, kluczowy dla kwalifikacji i trudniejszych manewrów wyprzedzania.
Z silnikiem połączono przebudowę aerodynamiczną. Gazy wydechowe zdecydowano się utylizować za pomocą pojedynczej rury. Wykluczyło to genialne rozwiązanie tzw. dmuchanego dyfuzora, doprowadzone do perfekcji w Red Bullu. Potężne ilości docisku, jakie płynęły z kierowania ciepłych spalin prosto w obszar tylnej części samochodu, przeszły do historii. Docisk stał się towarem deficytowym.
Wyjątkowa pomyłka
Ucięły go nowe regulacje aerodynamiczne, zaczynające się już w obszarze przedniego skrzydła. Bardziej przysadzisty element nie układał się już w jednej linii poziomej z zewnętrzną ścianą opony, co wymusiło na inżynierach opracowanie innego rozwiązania, aby poradzić sobie z zarządzaniem przepływem powietrza. Skrzydła ułożone w jednej linii z oponami w naturalny sposób kierują nim, trzymając dodatkowo zakłócone powietrze z dala od gum. Węższa płaszczyzna skrzydła, poza brakiem tego luksusu, utrudnia też pozyskiwanie docisku.
Jego odzyskiwanie, z uwagi na obniżenie całego przedniego zawieszenia dla poprawy bezpieczeństwa, próbowano zmaksymalizować, kierując strugi powietrza na obszar podłogi. Regulamin zakładał jednak dysproporcję wysokości pomiędzy frontem nosa a płaszczyzną znajdującą się tuż przed nim (525 do 185 milimetrów). Połączywszy te dwa wymagania, inżynierowie części ekip wpadli na pomysł przez pierwsze tygodnie niezmiennie cieszący się największym zainteresowaniem publiki.
Nowa przednia struktura samochodu Lotusa zdecydowanie najbardziej wyróżniała się w stawce | Romain Grosjean / Twitter
Cała kompozycja zyskała prędko miano mrówkojada, który to układał się na różne sposoby, zależnie od preferencji inżynierów. Królem innowacji stał się Lotus, którego mrówkojad wyposażony został przez naturę w dwa pyski, jeden krótszy od drugiego. Niestety, o ile na polu interpretacji bez wątpienia okazał się najciekawszy, o tyle osiągi zmutowanego nosa pozostawiały wiele do życzenia.
Inne istotne zmiany obejmowały minimalną wagę bolidu (48 kilogramów więcej, łącznie 691), poszerzenie DRS-u i wprowadzenie systemu hamowania brake-by-wire. Skrzynie biegów przebudowano, aby wytrzymywały dłużej, podobnie jak silniki, których pulę na sezon zredukowano z ośmiu do pięciu. Maksymalna ilość paliwa na wyścig stanęła na 100 kilogramach – o jedną trzecią mniej niż w sezonie 2013. Pojawił się też limit przepływu na minutę.
Zapomniane asy Mercedesa
W nowych przepisach doskonale odnalazł się Mercedes. Zespół z Brackley cieszy się statusem absolutnego hegemona ery hybrydowej, niemniej jego przewaga utożsamiana jest z doskonałym silnikiem. Owszem, prace nad nim rozpoczęto już w sezonie 2010, niemniej Mercedes dostosował się również wewnętrznie. Ogromny postęp poczyniono zwłaszcza w roku 2013. John Owen, główny inżynier, wspominał iż: – był to pierwszy samochód, w którym zrobiliśmy wszystko tak, jak powinno to być zrobione.
Niemiecka ekipa przeszła restrukturyzację, zoptymalizowała zasoby i przyjęła jednolitą filozofię budowy samochodu. Po etapie kryzysowym na przełomie sezonu 2011 i 2012, gdy rozważano wycofanie się z serii, pojawił się Toto Wolff. Wykorzystując wiedzę Geoffa Willisa i Aldo Costy, dwóch znanych i cenionych specjalistów, udało się stworzyć samochód zdolny zająć drugie miejsce w klasyfikacji konstruktorów. Zadziałała spójna wizja i powołanie Grupy ds. osiągów, w której zasiadali kluczowi pracownicy. Decyzje podejmowane były teraz w toku efektywnych konwersacji, które zastąpiły walkę najważniejszych graczy o prymat.
Ujmując to słowami Johna Owena: Samochód z sezonu 2013 był pierwszym przykładem stwierdzenia <<wow, ten proces naprawdę działa>>. Dziś to zaskakujące, że wcześniej nie myśleliśmy o tym w ten sposób, ale przez lata przewinęliśmy się przez kilka różnych metod organizacji i zdaliśmy sobie sprawę, że to normalne podejście. Stabilizacja na gruncie technicznym zbiegła się z reorganizacją polityki, którą wcześniej także charakteryzowały nieustanne gierki.
Mercedes patrzył w przyszłość, a Red Bull nie. Wspomniany wyżej Willis został zatrudniony właśnie na rzecz projektowania nowego samochodu, czym zajmował się przez ponad rok. Kiedy okazało się, że bolid W04 jest bardzo szybki i naciska na Czerwone Byki, zasoby szybko przeniesiono na model W05. Udało się zrozumieć opony, a przygotowany przez m.in. Andy’ego Cowella silnik zapewniał tyle mocy, że kierowcy nie musieli naciskać do limitu w trakcie pokonywania zakrętów. Przewaga Mercedesa stała się oczywista dopiero w Bahrajnie. Ale najpierw F1 pojechała na testy.
Kłopoty i nadzieja F1
Niezawodność Mercedesa niestety nie cechowała całej stawki. Problemy wyszły na jaw momentalnie, utrudniając realizację bazowych programów. Prace, jakich mechanicy musieli się podejmować przy usuwaniu usterek, przynosiły wyraźne opóźnienia; szczególne kłopoty miało Ferrari, któremu problemy z telemetrią zabrały kilka godzin podczas trzeciego dnia przygotowań do sezonu.
Pat Fry, wówczas dyrektor inżynieryjny w Maranello, opowiadał: – Samochody są tak skomplikowane – dotarcie do problemów i ich odkrycie zajmuje nieco czasu. Trudniej jest dostać się do komponentów, które masz wymienić, aniżeli właśnie je wymienić […] Powiedziałbym, że sprawy, które opóźniły nasze prace i zajęły nam cztery godziny, zajęłyby połowę tego czasu [przy poprzedniej generacji samochodów] – wspominał, odwołując się do braku perfekcyjnego obeznania z nowymi pakietami.
Samochody okazywały się dość stabilne, o ile udawało się je poskładać, ale ten proces zajmował sporo czasu. Marussia spędziła większość testów na pracach garażowych, zmagając się z jednostką napędową. Szef ekipy, John Booth, otwarcie mówił o komplikacjach: – Trudno jest dostać się do czegokolwiek, a dojście do tego, do czego chcesz, wymaga usunięcia trzech czy czterech innych elementów. Było to pokłosiem upakowania nowych jednostek napędowych, z konieczności bardziej złożonych niż klasyczne silniki V8.
The Silver Arrows Story: Mercedes W05
16 wins. 31 podiums. 18 poles. 12 fastest laps. 701 points. And a pair of @F1 titles. 🏆🏆
Our Silver Arrows Story has reached 2014 – and the W05 Hybrid. The car that changed everything for us.
📷 @MercedesAMGF1 pic.twitter.com/VRoj2jhleh
— Mercedes-AMG (@MercedesAMG) February 9, 2021
Spektakl miał jednak na tym nie ucierpieć. Paddy Lowe, dyrektor techniczny Mercedesa, przewidywał znacznie zwiększoną nadsterowność nowych samochodów oraz zmianę układu sił. – Naprawdę sądzę, że przez charakterystykę momentu obrotowego nowych silników zobaczymy więc nadsterowności, niż przez ostatnie lata. Ten typ momentu obrotowego i redukcja docisku sprawią, że będzie ciekawie.
Zdaniem Lowe’a nowe opony Pirelli miały sprawdzać się lepiej w warunkach bojowych, choć Brytyjczyk swoją opinię bazował raczej na przeczuciu. W jednej sprawie miał jednak stuprocentową rację – układ sił się zmienił, i to na jego korzyść. Czy optymalnie dla całej F1, to już kwestia dyskusyjna.
(Nie)zadowalające efekty
Zanim przewaga Mercedesa stała się oczywista, odmieniona Formuła 1 nie cieszyła się pozytywnym odbiorem. Samochody wbrew przewidywaniom wyglądały na wolne, zawodne, a do tego niebywale ciche. Bernie Ecclestone przerażony tym, jak miękkie się okazały, zapowiadajał znalezienie metody na spowodowanie by zaczęły brzmieć jak samochody wyścigowe. Mercedes odjechał całej stawce, Ferrari i Red Bull kompletnie nie mogły się odnaleźć.
Skalę dominacji pokazał słynny pojedynek na pustyni, gdy Hamilton i Rosberg podkręcili walczyli o triumf na torze Sakhir. Sergio Perez, jadący za nimi, był na okrążeniu 46-tym zaledwie 1,7 sekundy za Srebrnymi Strzałami. 10 okrążeń później, na mecie, stracił do nich 24 sekundy. Andy Cowell był tym pokazem mocy jednocześnie zafrapowany, jak i przerażony. Podczas fenomenalnej walki dwóch asów, Cowell myślał tylko: – Zmniejszcie obroty! Potem dodawał, iż obudził się we mnie mały chłopiec mówiący: <<wow, spójrz, jak się ścigają>>, bo to było ekscytujące. Ale inżynier w głowie mówił mi <<o cholera, to ostatnia rzecz, jakiej potrzebujemy>>.
Obawy specjalisty okazały się bezzasadne. Mercedes zdominował sezon całkowicie. Nawet mając kłopoty, potrafił walczyć z rywalami, jak Rosberg w Kanadzie, kiedy walczył o triumf, pomimo ubytku 160 koni mechanicznych. Z silnikiem współgrało świetnie zawieszenie, co do którego John Owen nie był jednak przekonany. Koncept był nieco ryzykowny pod kątem hamowania na przedniej osi i, jak mówił Owen, nie wyglądał na coś, co powinno działać. I w tym wypadku przez członka Mercedesa przemawiała nadmierna ostrożność. Samochód prowadził się znakomicie, a moc silnika przykryła po prostu te usprawnienia, w czym Mercedes odnajdywał korzyści – na pewno pasowało nam, że każdy sądził, iż to tylko kwestia silnika […] Nie zamierzaliśmy naprowadzać ich na prawidłowe rozwiązanie – mówił Owen.
Niezagrożony, mimo zmian
Potęga Mercedesa trwała kolejne trzy lata. Zespół z Brackley rzadko toczył cięższe boje z rywalamii, choć przebudowane Ferrari (bez Stefano Domenicalego i Luci di Montezemolo) potrafiło stawić opór. Od czasu do czasu zagrażali im też spektakularny Daniel Ricciardo z Maxem Verstappenem. F1 stała się teatrem trzech aktorów, wśród których Mercedes zawsze odgrywał partię króla.
F1 szukała w międzyczasie własnej tożsamości. Na kolejne dwa lata wprowadzona innowacje, częściowo po analizach śmiertelnej kraksy Julesa Bianchiego. Jej wynikiem stał się wirtualny samochód bezpieczeństwa, ale nowe koncepcje obejmowały też procedury związane ze zdublowanymi bolidami (na które samochód bezpieczeństwa nie musiał już dłużej czekać), superlicencję dla młodych zawodników. System kar został zrewidowany, porzucając absurdalny przepis o przechodzeniu niewypełnionych kar na kolejne wyścigi.
Część nie przyjęła się. Powszechnie krytykowany eliminacyjny system kwalifikacyjny z sezonu 2016 został wycofany po dwóch weekendach. Niewiele dłużej przetrwały rewolucyjne pomysły z wykorzystaniem radia. Założenie było szczytne – nałożenie dodatkowych wymagań na kierowców, którzy nie mogli już kontaktować się w każdej sprawie z inżynierami. Lista zadań tych ostatnich zwęziła się do informowania o niebezpieczeństwach, konieczności wycofania samochodu, warunkach na torze. Za wyjście poza reguły przewidywano kary; Jenson Button otrzymał taką na Węgrzech. Powodem były dyskusje, czy jego samochód za chwilę się nie zepsuje. Od Grand Prix Niemiec restrykcyjne reguły stały się historią.
Niezależnie jednak od ilości i jakości pomysłów, w aspekcie technicznym Mercedes wciąż przodował. Trzeba było kolejnej rewolucji, obliczonej na uatrakcyjnienie widowiska, aby dotąd monotonna era (poza pojedynkami Rosberga z Hamiltonem) zyskała nieco polotu. Silniki hybrydowe systematycznie rozwijane doczekały się akceptacji środowiska, na co wpływ miały również równiejsze i bardziej nieprzewidywalne sezony. Po ośmiu latach niemiecki potentat znalazł pogromcę. Obyśmy jednak nie musieli rozwijać w sobie podobnej cierpliwości przy najnowszych konstrukcjach – premiera pierwszego już 10 lutego.
