Zeitung (Zusatzkapitel)

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In der heutigen Version unseres Car Magazine geht es rund ums Thema Formel 1, wie ein solcher Wagen aufgebaut ist und den jungen Neurennfahrer Nathan Johnson.


Formel 1

Das Monocoque

Das Monocoque ist das Kernstück eines jeden Formel-1-Autos

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Das Monocoque ist das Kernstück eines jeden Formel-1-Autos. Es ist Arbeitsplatz und Überlebenszelle des Piloten in einem. Hinten angeflanscht ist der Motor, vorne die Fahrzeugnase. Die Form des Monocoques ergibt sich aus einer Reihe von Faktoren wie der Länge des Radstandes, der Größe des Benzintanks, dem Körperbau der Piloten sowie aerodynamischen Anforderungen.

Beim Design des Monocoques wird zuerst die Oberflächenform definiert. Anschließend werden diverse Berechnungen durchgeführt, um zu garantieren, dass die Sicherheitszelle die von den Ingenieuren berechneten Anforderungen in Bezug auf Steifigkeit und Festigkeit erfüllt. Diese ergeben sich einerseits aus den fahrdynamischen Belastungen und andererseits aus den Sicherheitsvorschriften der FIA

Diese Anforderungen wurden in den vergangenen Jahren laufend erhöht, womit die passive Sicherheit für die Piloten signifikant verbessert werden konnte. Die wichtigsten Tests dabei sind der Frontalcrash (mit Nase) bei einer Geschwindigkeit von 15 m/s, der Seitencrash bei 10 m/s sowie der statische Belastungstest des Überrollbügels, der einem Druck von rund 12 Tonnen widerstehen muss. Am ganzen Fahrzeug werden insgesamt fünf dynamische und zehn statische Tests durchgeführt.

Das Monocoque besteht aus einem Verbund von Kohlefaser und Aluminium-Waben. Diese Kombination ergibt eine sehr hohe Steifigkeit und Festigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht. Die Composite-Ingenieure definieren, wie viele Lagen Kohlefaser an welcher Stelle benötigt werden, um die vielfältigen Anforderungen zu erfüllen.

Dabei haben sie zusätzlich die Wahl zwischen unterschiedlichen Kohlefasertypen - je nachdem, ob Kräfte nur in einer oder in mehreren Richtungen wirken. An besonders hoch belasteten Stellen können bis zu 60 Lagen Karbon übereinander verarbeitet sein. Insgesamt besteht ein Monocoque aus rund 1.500 einzelnen Kohlefaserstücken.

Hergestellt wird es aus zwei Halbschalen, in die zusätzliche Verstärkungen eingeklebt werden. Nach mehreren Backvorgängen im Autoklaven werden die Halbschalen zusammengeklebt. Der letzte Arbeitsgang umfasst das Montieren zahlreicher Befestigungsbauteile.

Aufgrund ihrer enorm hohen Festigkeit bieten Monocoques den Piloten selbst bei sehr schweren Unfällen einen maximalen Schutz. Weil auch der Benzintank darin untergebracht ist, gehören dramatische Feuerunfälle der Vergangenheit an. Nach einem Unfall lässt sich die Sicherheitszelle fast immer reparieren.

Pro Jahr werden beim Sauber-Team in Hinwil durchschnittlich vier bis fünf Monocoques gefertigt, die für den Renn- und Testeinsatz sowie für die Prüfstands versuche benutzt werden. Jede einzelne Sicherheitszelle muss dabei von der FIA homologiert werden, wobei lediglich das erste Exemplar sämtliche Tests bestehen muss.

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