F1 là một trong những môn thể thao khốc liệt nhất thế giới, đối với cả khán giả và các tay đua. Điều này có nghĩa là các tay đua và những chiếc xe của họ bị đẩy đến giới hạn của mình. Bạn sẽ thường thấy các tay đua có thân hình khá nhỏ và gầy, nhưng tại sao lại như vậy?
Các tay đua F1 phải gầy để có thể đua với tốc độ nhanh nhất có thể, để trọng lượng của cả xe và tay đua càng thấp càng tốt. Trong bộ quy định vẫn còn áp dụng giới hạn trọng lượng tối thiểu, và các đội luôn cố gắng tiến sát giới hạn đó nhất có thể. Vậy nên ta thường thấy các tay đua có cơ thể nhỏ và mảnh khảnh.
Các quy định xung quanh trọng lượng của cả xe và tay đua vô cùng nghiêm ngặt, vì vậy các đội sẽ luôn tìm cách cắt giảm trọng lượng ở những nơi có thể. Chúng ta sẽ tìm hiểu kỹ hơn lý do tại sao trọng lượng lại quan trọng như vậy ở bài viết này.
Tại sao trọng lượng lại quan trọng?
Khi mọi người nói về cân nặng và số đo cân nặng, họ thường đề cập đến khối lượng. Đây là thứ được đo bằng kilôgam, pound hoặc stone, trong khi trọng lượng là lực hấp dẫn tác dụng lên phần khối lượng đó.
Nhưng để cho bài này trở nên dễ hiểu, chúng ta sẽ coi khối lượng của cả xe và tay đua là trọng lượng của họ. Mặc dù không đúng về mặt kỹ thuật, nhưng nó loại bỏ mọi sự nhầm lẫn không cần thiết.
Như vậy thì, trọng lượng của xe và của tay đua trong bất kỳ môn đua xe thể thao nào cũng rất quan trọng. Nhưng tại sao?
Có rất nhiều yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ của một chiếc xe F1 khi chạy trên đường đua, nhưng có một vài yếu tố chính nổi bật hơn cả. Chúng bao gồm: độ bám của lốp, downforce, tính khí động học, và trọng lượng của chiếc xe.
Những tác nhân chính
Điều quan trọng nhất để thiết lập thời gian vòng chạy là độ bám của lốp xe, vì nó là yếu tố giữ cho xe bám đường quanh các góc cua. Downforce cũng đóng một vai trò quan trọng ở đây vì nó liên quan trực tiếp đến mức độ bám đường. Khí động học cũng rất quan trọng trên những đoạn đường thẳng vì nó cho phép xe chịu ít lực cản hơn.
Tuy nhiên, trọng lượng mới là thứ có vai trò quan trọng ở tất cả các phần của cuộc đua. Xe càng nặng thì động cơ càng phải "đẩy" nhiều trọng lượng hơn trên đường đua. Một chiếc xe nặng chỉ 500 kg sẽ giúp động cơ vận hành dễ dàng hơn nhiều so với một chiếc xe nặng 1.000 kg.
Đây là lý do tại sao những chiếc xe đường trường lớn hơn, nặng hơn (chẳng hạn như SUV) thường có động cơ lớn hơn nhiều so với những chiếc hatchback nhỏ. Tất cả các xe F1 đều có kích thước động cơ tương đương, vì thế chúng sẽ có nhiều lợi thế hơn nếu tối ưu được trọng lượng ở những nơi khác.
Chênh lệch 10 kg
Cứ mỗi 10 kg trọng lượng được thêm vào một chiếc xe F1 ước tính sẽ làm tăng thêm khoảng 0,3 giây mỗi vòng chạy. Con số này nghe có vẻ không lớn nhưng trong suốt một cuộc đua gồm khoảng 50 vòng, nó tương đương với việc mất 15 giây trước một chiếc xe nhẹ hơn.
Các đội có thể điều chỉnh các khu vực khác (chẳng hạn như khí động học và phong cách đua) để tránh vấn đề này, nhưng tác động của trọng lượng lên xe là rất rõ ràng.
Xe càng nặng thì càng khó tăng tốc và đạt tốc độ tối đa, đồng thời càng khó di chuyển qua các góc cua và cả khi giảm tốc. Trong F1, mỗi mili giây đều có giá trị, vì vậy các đội sẽ luôn cố gắng giảm trọng lượng xuống ở nơi nào họ có thể. Điều này cũng có nghĩa là giữ cho tay đua càng nhẹ càng tốt.
Lưu ý là, trọng lượng có thể cải thiện độ bám đường trong một số trường hợp, vì bạn cần trọng lượng đè lên lốp xe để ép chúng vào đường đua và tạo lực ma sát.
Xe F1 và các tay đua nặng bao nhiêu?
Có các quy định xung quanh vấn đề trọng lượng của cả tay đua và xe đua trong F1. Các tay đua là một bài toán khá đơn giản, vì trọng lượng của họ chỉ đơn giản là chính họ cộng với bộ đồ đua và mũ bảo hiểm (cùng với găng tay và thiết bị HANS của mình).
Tuy nhiên, một chiếc xe F1 có quá nhiều bộ phận khác nhau, nên nó trở thành một thách thức khá lớn đối với các đội đang cố gắng thiết kế một chiếc xe vừa nhẹ vừa mạnh mẽ trong mỗi mùa giải.
Phần lớn trọng lượng của xe đến từ động cơ, tối thiểu 145 kg. Sau đó là các thành phần có khối lượng nặng khác, chẳng hạn như các bộ máy phát điện động cơ (MGU-H và MGU-K), cùng với hệ thống trữ năng lượng của xe. Bên cạnh những bộ phận phức tạp ở bên trong này, phần toàn bộ thân xe và lốp xe cũng đáng để xem xét.
Trọng lượng xe tối thiểu
Các quy định hiện hành của FIA quy định rằng khi cộng tất cả lại, chiếc xe phải nặng tối thiểu 798 kg (tính cả tay đua, nhưng không tính phần nhiên liệu). Xe có thể sử dụng 110 kg nhiên liệu trong suốt cuộc đua, do đó trọng lượng rơi vào khoảng 900 kg khi bắt đầu cuộc đua. Nhưng thực tế thì trọng lượng tối thiểu bao gồm cả tay đua mới là điều quan trọng.
Các tay đua, với bộ đồ đua, ghế ngồi và mũ bảo hiểm phải nặng ít nhất 80 kg. Với những tay đua nhẹ hơn mức này, họ sẽ được thêm bì để nâng trọng lượng lên. Trên thực tế, không có quy định trọng lượng tối đa của tay đua, mà chỉ có trọng lượng tối thiểu. Đó là lý do tại sao các tay đua phải thon gọn nhất có thể.
Những tay đua cần gầy và khoẻ
Các tay đua có xu hướng khá thấp và gầy, vì bản thân mũ bảo hiểm và ghế ngồi của họ có thể nặng vài kilogram. Vì chiếc xe cũng được chế tạo để trở nên nhẹ đi nên cũng không có nhiều chỗ cho các tay đua. Đây là một lý do khác khiến họ có xu hướng nhỏ và gầy, vì họ cần ngồi vào ghế chật hẹp một cách thoải mái trong suốt cuộc đua.
Điều này có nghĩa là các tay đua phải rất khỏe, vì họ không chỉ cần gầy mà còn cần có khả năng xử lý các điều kiện khắc nghiệt trong suốt cuộc đua. Nhiệt độ bên trong buồng lái có thể lên tới hơn 50°C, và họ cần chịu được lực tác động tương đương 5G qua các góc cua.
Biến động trọng lượng trong cuộc đua
Trong cuộc đua, trọng lượng của xe sẽ dao động. Điều này chủ yếu là do nhiên liệu đã được tiêu hao, với những chiếc xe sử dụng gần như toàn bộ 110 kg cho phép của chúng.
Chiếc xe cũng sẽ giảm trọng lượng từ lốp xe khi các lớp cao su bị mài mòn hết, nhưng nếu các tay đua vào pit ở phần cuối cuộc đua thì tác động này sẽ rất nhỏ. Chiếc xe cũng có thể bị hư hại, nhưng đây là sự sụt giảm trọng lượng mà các đội hi vọng sẽ không gặp phải!
Các tay đua cũng sẽ sụt kí trong suốt cuộc đua. Sự nóng bức trong buồng lái của một chiếc xe F1 và tốc độ của cuộc đua sẽ làm họ mất rất nhiều nước qua mồ hôi. Trong một số cuộc đua, họ có thể giảm vài kg trọng lượng do yếu tố này.
Đây là lý do tại sao các tay đua được yêu cầu cung cấp đủ nước trước cuộc đua và cả trong suốt cuộc đua (thông qua ống đồ uống đặc biệt nối với mũ bảo hiểm của họ).
Quy trình cân
Những dao động về trọng lượng này phải được tính đến khi những chiếc xe được thiết lập và chuẩn bị cho cuộc đua vào cuối tuần. Xe được cân trước cuộc đua và tất cả chúng phải đáp ứng các yêu cầu tối thiểu để tránh bị loại. Ngoài ra, chúng cũng có thể được cân ngẫu nhiên trong một buổi phân hạng - một biện pháp hòng ngăn chặn các đội cố tình gian lận.
Trước đây, các đội đã sử dụng các chiến thuật ranh mãnh để qua mặt các quy định về cân nặng. Chẳng hạn như vào những năm 1980, các đội sử dụng bể chứa nước để đảm bảo rằng họ có trọng lượng tối thiểu trước cuộc đua.
Họ nói rằng những bể chứa này được sử dụng để làm mát hệ thống phanh, nhưng trên thực tế, nước sẽ bốc hơi ngay từ đầu cuộc đua, từ đó giúp các đội có lợi thế hơn đối thủ trên những chiếc xe nặng hơn.
Sau đó, họ chỉ cần đổ đầy bình xăng trong thời gian dừng xe, dưới chiêu bài đổ đầy "chất lỏng làm mát". Điều này có nghĩa là họ đua với trọng lượng thấp trong suốt cuộc đua, và do đó sẽ đua nhanh hơn nhưng vẫn đáp ứng các yêu cầu về cân nặng tối thiểu trước và sau cuộc đua.
Những mánh khóe như thế này đã được đưa vào áp dụng trong những năm sau đó, nhưng FIA đã sớm nhận ra và thực hiện các buổi kiểm tra trọng lượng ngẫu nhiên.
Sau mỗi chặng đua, các tay đua lại được cân thêm một lần nữa để đảm bảo đạt trọng lượng tối thiểu trong suốt chặng đua. Những chiếc xe cũng sẽ được cân. Điều này đảm bảo rằng các đội gần như không thể lách quy định về trọng lượng tối thiểu.
Tổng kết
Một chiếc xe nặng nề sẽ khó mà tăng tốc được nhanh như một chiếc xe có trọng lượng nhẹ với cùng động cơ, hiệu suất khí động học và độ bám đường. Đó là lý do tại sao các đội F1 cố gắng giữ cho trọng lượng của xe và của các tay đua càng thấp càng tốt.
Có những quy định về những con số chính xác, và khi các tay đua cố gắng giữ cân nặng gần với mức tối thiểu nhất có thể, họ thường trông khá gầy.
