Černá alchymie

Perfektní sladění pneumatik a monopostu je ve formuli 1 nezbytným předpokladem úspěchu a specialisté společnosti Michelin do něj musí vložit veškeré své know-how. Krátce jsme se podívali do zákulisí závodu C4, kde francouzská značka v přísném utajení vyrábí pro pět svých partnerských týmů – BMW Williams, Jaguar, McLaren-Mercedes, Renault a Toyota – ono „černé zlato“.

Povolení k návštěvě továrny na výrobu pneumatik F1 ve čtvrti Cataroux je možné získat stejně snadno, jako letenku na vesmírnou stanici ISS. Nenápadná stavba nedaleko kmenové továrny Michelinu v Clermont-Ferrandu, patří mezi nejtajnější a nejstřeženější zařízení tohoto francouzského výrobce. Zde, v závodu C4, kde bylo během poslední sezóny prakticky ručně vyrobeno přes 50 000 pneumatik, se koncentruje jedinečná technologie značky Michelin.

Pneumatiky mají ve formuli 1 daleko větší vliv, než se obecně soudí. Zatímco úpravy motoru, podvozku nebo aerodynamiky monopostu umožňují zlepšení nanejvýš o několik desetin sekundy, perfektně fungující pneumatiky umožňují získat až jednu vteřinu na kolo.

Plášť F1: 200 různých materiálů a 79 % kaučuku

Srovnat podmínky, ve kterých musí pracovat sériové pneumatiky a pneumatiky F1, je téměř nemožné, ale přesto vycházejí ze stejných konstrukčních principů a také se podobným způsobem vyrábějí. Vše začíná namícháním správných ingrediencí. Pro výrobu pneumatiky je zapotřebí více než 200 různých materiálů a látek, například oleje, ocel, sloučeniny síry, kevlar, polyester, až 80 různých druhů kaučuku, aramidy, zinek, pryskyřice a vysrážená kyselina křemičitá s názvem silika.

Vzhledem k tomu, že u závodních pneumatik rozhoduje každý gram rotující hmoty, obsahují převážně velmi lehké materiály, jako jsou kevlarová vlákna, která nahrazují ocel, nebo různé textilní materiály. Podíl použitého kaučuku, bez ohledu na to, zda přírodního nebo syntetického, zůstává vždy stejný – 79 %.

Při vysoké teplotě a ohromném tlaku se v obrovských strojích míchá kaučuková hmota, do které se přidávají potřebné přísady. Vzniká základní směs, která se po zchlazení vyválcuje a rozřeže na tenké pruhy. Ty se pak po jednom navíjejí na rotující buben, na němž se vytváří kostra a bočnice. Pro vyztužení se používají pásy z kevlarových nebo uhlíkových vláken, které se pod různými úhly vrství na sebe a vytvářejí tak pevnou konstrukci pneumatiky.

Když se pružný vnitřní díl rotačního bubnu stáhne, vytvaruje se pneumatika do svého typického U-profilu. Následuje přilepení běhounu a polotovar putuje do vulkanizačního lisu, kde se při teplotě okolo 300 °C pneumatika dotvaruje a vulkanizačním procesem získá kaučuk své potřebné elastické vlastnosti.

Ruční výroba

Výroba běžných pneumatik probíhá téměř automaticky a podíl vadných kusů zdaleka nedosahuje ani jednoho procenta. Oproti tomu se pneumatiky pro vozy formule 1 vyrábějí prakticky ručně a k výrobě jednoho kusu jsou potřeba dvě hodiny lidské práce. Každá druhá pneumatika se likviduje, aniž by vůbec byla použita.

Pokud pneumatika na trati nedosahuje očekávaného výkonu, putuje celá série ihned do spalovny, kde ostatně končí i použité pneumatiky a to dříve, než by se jejich technologické tajemství mohlo dostat do nepovolaných rukou. V průměru spotřebuje každý tým 20 sad pneumatik na závodní víkend, množství, které specialisté Michelinu dokáží vyrobit v jednom dni. Díky tomu mohou bezprostředně reagovat na nové poznatky, např. z testů, upravit konstrukci pneumatik a okamžitě vyrobit celou sérii nových pneumatik.

U pneumatik pro sériové vozy existuje v posledních letech trend neustále zvětšovat vnitřní průměr – 19 palců a více, ale formule 1 zůstává u ráfků o velikosti 13 palců a u balonových pneumatik. Důvod je zřejmý: na jedné straně musí pneumatiky převzít důležité úkoly spojené s odpružením a tlumením nerovností, na druhé straně chtějí autoři technických regulí tímto omezením zabránit přílišnému růstu průměru a tedy i výkonu brzd.

Při pohledu na řez pneumatikou překvapí slabá tloušťka běhounu – čím je běhoun silnější, tím více v sobě může guma pracovat. Výsledkem je vznik nebezpečných tepelných mostů na běhounu, které by zhoršily vlastnosti závodní pneumatiky.

Kde bere pneumatika svoje schopnosti? Zjednodušeně řečeno, přilnavost k vozovce závisí v první řadě na směsi běhounu. Platí železné pravidlo, že čím je směs měkčí, tím je pneumatika přilnavější, ale o to více se také opotřebovává. Životnost pneumatiky ovlivňuje hlavně způsob jízdy a nastavení podvozku. Agresivní povrch vozovky samozřejmě také přispívá k opotřebení běhounu, ale sám o sobě nepředstavuje až takovou zátěž. Daleko horší je smyk – jakmile se začne pneumatika po drsném povrchu dřít, extrémně se namáhá a v nejhorším případě se i přehřeje.

Z okruhu na silnice

V roce 1979 zvítězil Michelin poprvé v historii formule 1 s radiální pneumatikou. Specifický a přísně tajný způsob vrstveného vinutí vláken, který Michelin při konstrukci závodních pneumatik použil, byl časem přenesen i do sériové produkce. Další z technologií, která se z formule 1 přenesla do sériové výroby, je například tzv. nulový nárazník.

Od příští sezóny by měla být ve formuli 1 zakázána elektronická kontrola trakce, která sice dovoluje projet zatáčku vyšší rychlostí, ale naproti tomu zvyšuje opotřebovávání pneumatik. „Umožňuje jízdu do zatáčky na hranici s konstantním skluzovým poměrem,“ vysvětluje Pascal Vasselon, který je u společnosti Michelin zodpovědný za pneumatiky pro vozy formule 1. „Řidiči by to při ručním ovládání nezvládli tak přesně a museli by neustále provádět korekci. Pokud uberou plyn, dojde u pneumatiky okamžitě k malé reakční pauze.“

Ve formuli 1 se používají tři typy pneumatik: tzv. suché, mokré a přechodné. Z hlediska konstrukce se značně odlišují. Pneumatiky pro mokrý povrch vůbec nevycházejí ze „suchých“ pneumatik, ale představují zcela odlišnou rodinu plášťů se speciální kostrou a mnohem měkčí směsí běhounu pneumatiky. Fungují již při provozní teplotě 40 až 50 stupňů, ale na suchém asfaltu by se během několika málo kol zcela zničily. Směrový dezén mokrých pneumatik je navržen tak, aby odváděl vodu zpod kola a držel směr i na velmi mokré trati.

Technické údaje pneumatiky pro vůz formule 1 pro suchou vozovku

• Optimální provozní teplota: 100 °C
• Optimální tlak horkého vzduchu: 1,1 – 1,2 barů vpředu, 1,0 – 1,1 barů vzadu
• Plnění: dusík nebo odvlhčený vzduch
• Vzdálenost ujetá při testech týmu pro GP v roce 2002: celkem 188 643 kilometrů
• Maximální šířka pneumatiky vpředu/vzadu: 355 mm/380 mm
• Průměr ráfku: ¨ maximálně 330 mm (13 palců)
• Dezén: čtyři symetrické drážky nejméně 14 mm široké a 2,5 mm hluboké. Na dně drážky nesmí být jejich šířka menší než 10 mm.

Od začátku sezóny 2002 smí Michelin každému ze svých partnerských týmů nabídnout dvě různé specifikace suché pneumatiky pro jeden závodní víkend, ale k obávanému růstu nákladů nedošlo: „Dobrá pneumatika je dobrá pneumatika pro každé auto,“ vysvětluje Pierre Dupasquier, sportovní ředitel Michelinu, důvod, proč nedošlo ke zvýšení nákladů. „Pět různých konstrukcí koster – to by byl nesmysl,“ dává mu za pravdu Pascal Vasselon. To by pak v přísně chráněném závodu C4 ve čtvrti Cataroux světla pravděpodobně vůbec nezhasínala.