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Formel 1: Mercedes AMG F1 Team Feature der Woche - Kampf gegen die Kräfte

Die Saison 2017 geht auf dem Circuit de Spa-Francorchamps in ihre zwölfte Runde

22.08.2017 (Speed-Magazin.de) Eine der größten Geschichten vor Saisonbeginn 2017 waren die erhöhten G-Kräfte, denen die Fahrer in den Cockpits der neuen Generation an Formel 1-Autos standhalten müssen. Breitere Flügel und Reifen führen zu mehr Abtrieb und Grip, wodurch die Fahrer mehr denn je belastet werden.

Zum Beispiel beim Auftaktrennen in Australien: Melbourne gehört normalerweise nicht zu den für die Fahrer physisch besonders anspruchsvollen Strecken im Rennkalender. In der schnellen Linkskurve 11 lagen die Spitzenwerte dennoch bei 5G – und damit 10% höher als 2016.

G oder G-Kraft ist die Bezeichnung für eine physikalische Belastung, die einer Schwerkraft-Einheit entspricht und während rascher Änderungen von Richtung oder Geschwindigkeit vervielfacht wird - etwa beim Beschleunigen und Bremsen. Wir leben in einer dreidimensionalen Welt und verwenden drei Achsen, um den Raum um uns herum zu beschreiben. In der Formel 1 verläuft die längsgerichtete X-Achse entlang des Autos, die seitliche Y-Achse quer über das Auto und die vertikale Z-Achse von oben nach unten.

Wenn man sich die Belastungen ansieht, denen ein Grand Prix-Fahrzeug und sein Fahrer ausgesetzt werden, lassen sich die G-Kräfte in drei Kategorien aufteilen: längsverlaufende Beschleunigung - beim Bremsen oder Beschleunigen -, seitliche Beschleunigung - in den Kurven - und vertikale Beschleunigung - ausgelöst durch Bodenwellen, Kerbs oder Höhenunterschiede in der Strecke.

Fans beim F1 GP Belgien 2016
Fans beim F1 GP Belgien 2016
© mspb | Zoom
Die höchste längsläufige Beschleunigung in der Formel 1 ist die Verzögerung, die beim Bremsen am Ende einer langen Geraden entsteht. Beste Beispiele dafür sind die erste Kurve in Baku sowie Kurve 14 in Shanghai. Aber auch Monza, wenn die Fahrer aus Ascari herausbeschleunigen, durch die Parabolica fahren und dann entlang der berühmten Start-Ziel-Geraden rauschen, bevor sie vor der Rettifilo-Schikane in die Eisen steigen. Dabei werden Verzögerungs-Höchstwerte von über -5G erwartet.

Da längsgerichtete G-Kräfte mit dem Abtrieb verbunden sind, erreichen die Fahrer die höchste Verzögerung nur in dem kurzen Moment, in dem sie zum ersten Mal auf die Bremse treten und in Richtung Lenkrad gedrückt werden. Während der Sicherheitsgurt die Fahrer in ihrer Position hält, wird ihr Kopf nach vorne gedrückt. Das Auto selbst nickt nach vorne, da die vertikale Belastung an den vier Ecken sich von den Hinter- auf die Vorderreifen verschiebt. Die Vorderradaufhängung und Reifen werden beide von den G-Kräften in die Strecke gepresst, während die Belastung am Heck sinkt.

Seitliche Beschleunigung wird in weiten, schnellen Kurven erreicht, zum Beispiel in der Vollgaskurve Copse in Silverstone. Dort erreichten die Fahrer während des Großbritannien Grand Prix in diesem Jahr beinahe 5G. Ähnliche Werte können wir in Spa und später in Suzuka erwarten. Beide Strecken ähneln Silverstone mit ihren flüssigen Kurven, in denen es auf starke aerodynamische Effizienz und mechanischen Grip ankommt.

Seitliche Beschleunigungen wie diese drücken die Fahrer in die Seite ihrer Cockpits und belasten damit die Rippen und Oberschenkel, die auf die Sitzkante treffen. Sie benötigen auch eine starke Nackenmuskulatur, um die wiederholten Kräfte auszuhalten, die den Kopf in der Kurve nach außen drücken. Es ist eine harte Fahrt. Aber auch die neuen Autos müssen den erhöhten G-Kräften standhalten. Bei seitlicher Beschleunigung tendieren die Autos dazu, in Kurven nach außen zu rollen. Die vertikale Belastung an den vier Ecken des Autos verschiebt sich von den inneren zu den äußeren Reifen. In der Saison 2017 werden die Fahrer und ihre Autos in Pouhon in Spa sowie den unvergesslichen „Esses“ in Suzuka zu Beginn der Runde besonders stark belastet.

In der Formel 1 werden vertikale Beschleunigungen im Verhältnis zur Fahrhöhe aufgezeichnet – wenn ein Auto einen Kerb oder eine Bodenunebenheit trifft. Die Bodenwelle vor der Rechtskurve Mirabeau in Monaco ist ein gutes Beispiel hierfür. Aber diese Momente sind normalerweise extrem kurz und dauern nur wenige Millisekunden.

Start des F1 GP von Belgien 2016
Start des F1 GP von Belgien 2016
© mspb | Zoom
Für jegliche Art von Vertikalhub ist eine extreme Änderung der Neigung vonnöten. Die erste Kurve in Spielberg und auf dem Circuit of the Americas sind gute Beispiele dafür. Aber nirgends im aktuellen Rennkalender ist der Neigungsunterschied so groß wie in der legendären Eau Rouge in Spa. Wenn die Fahrer unten ankommen, wird das Auto in den Boden gepresst, die Reifen und die Aufhängung werden von einer vertikalen Beschleunigung von 2,5G zusammengedrückt – direkt durch das Heck des Fahrers!

Das Auto fährt den Berg hinauf, bevor es auf der Spitze eine vertikale Beschleunigung mehr als 0,5G erreicht. Die Fahrer fühlen sich dann schwerelos und merken sogar für bis zu einer halben Sekunde, wie die Sicherheitsgurte sie im Auto nach unten ziehen. Hier müssen sie am Kurvenausgang besonders vorsichtig sein, da das Auto leicht werden und schnell Grip verlieren kann – wie Kevin Magnussens Mega-Abflug 2016 bewiesen hat. Es ist ein einzigartiges Erlebnis, das mit den diesjährigen Autos eine noch größere Herausforderung darstellen dürfte. So wird erwartet, dass die Fahrer den gesamten Eau Rouge-Abschnitt mit Vollgas durchfahren können.

Mit seiner Mischung aus schnellen, weiten Kurven wie Pouhon, einer starken Bremszone vor Les Combes sowie dem außergewöhnlichen Herzstück der gewaltigen Eau Rouge bietet der legendäre Kurs in Spa ein hartes „Back to School“-Erlebnis für das F1-Feld...


Daimler / JM

Belgien - Spa-Francorchamps: News & Ergebnisse | Bildergalerie


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