خودرو فرمول‌یک را نمی‌توان صرفاً یک خودرو مسابقه‌ای بسیار سریع دانست؛ درحقیقت، یک آزمایشگاه متحرک مهندسی است که در آن آیرودینامیک، علم مواد، سازه، قوای محرکه، الکترونیک، تایر، کنترل انرژی و ایمنی باید در کوچک‌ترین فضای ممکن با یکدیگر کار کنند. تفاوت اصلی F1 با خودروهای جاده‌ای در همین نگاه مهندسی است؛ تقریباً هر سطح، قطعه و میلی‌متر از بدنه با هدف مشخصی طراحی شده و حتی تغییر شکل کنترل‌شده یک بال می‌تواند روی سرعت خودرو در یک دور پیست اثر بگذارد.
سال ۲۰۲۵ میلادی آخرین سال نسل خودروهایی بود که بر پایه مقررات معرفی‌شده از ۲۰۲۲ میلادی ساخته شدند، اما سال جاری میلادی یکی از بزرگ‌ترین تغییرات فنی تاریخ مدرن فرمول‌یک را رقم زد؛ زیرا هم‌زمان معماری آیرودینامیکی شاسی و فلسفه قوای محرکه تغییر کرد. FIA این نسل را با مفهوم «Nimble Car» یا خودرو چابک‌تر تعریف کرده است؛ خودرویی کوچک‌تر، سبک‌تر، کم‌درگ‌تر و وابسته‌تر به مدیریت هوشمند انرژی.
شاسی؛ قلب یک خودرو فرمول‌یک
ساخت خودرو از شاسی یا همان Survival Cell آغاز می‌شود. راننده درون یک مونوکوک کامپوزیتی قرار می‌گیرد که مهم‌ترین بخش سازه‌ای خودرو محسوب می‌شود. کربن‌فایبر به‌دلیل نسبت بسیار بالای استحکام به وزن، ماده اصلی ساختار خودروهای F1 است و علاوه‌بر کاهش جرم، امکان ایجاد سازه‌ای فوق‌العاده سخت و مقاوم را فراهم می‌کند.
مونوکوک تنها محل قرارگیری راننده نیست؛ سیستم‌های الکتریکی، سیم‌کشی، تجهیزات کنترل و بخش‌هایی از ساختار خودرو به آن متصل می‌شوند و موتور و سیستم تعلیق نیز از طریق نقاط سازه‌ای مشخص به شاسی ارتباط دارند. درنتیجه، مهندسان باید هم‌زمان سه هدف را دنبال کنند: کمترین وزن، بیشترین سختی پیچشی و بالاترین سطح ایمنی.
در سال‌های اخیر، حتی خود فرآیند انتخاب مواد نیز به یکی از حوزه‌های توسعه فناوری تبدیل شده است. برای نمونه، مرسدس در خودرو ۲۰۲۵ میلادی خود استفاده از کامپوزیت‌های کربنی با رویکرد پایدارتر را آزمایش کرد. این موضوع نشان می‌دهد آینده مهندسی F1 فقط درباره افزایش سرعت نیست و کاهش اثرات زیست‌محیطی فرآیند تولید نیز به بخشی از توسعه خودرو تبدیل شده است.
آیرودینامیک؛ جایی که سرعت واقعاً ساخته می‌شود
یکی از مهم‌ترین تفاوت‌های F1 با خودروهای معمولی این است که طراحان تلاش نمی‌کنند فقط مقاومت هوا را کاهش دهند؛ بلکه باید از جریان هوا برای تولید نیروی رو به‌پایین یا Downforce استفاده کنند. اسپویلر یا باله جلو، کف خودرو، دیفیوزر، سایدپادها، بال عقب و حتی اجزای سیستم تعلیق در مدیریت جریان هوا نقش دارند.
در نسل ۲۰۲۲ تا ۲۰۲۵، تونل‌های ونتوری زیر خودرو نقش بسیار مهمی در ایجاد Ground Effect داشتند. هوا با سرعت زیاد از زیر خودرو عبور می‌کرد و اختلاف فشار ایجادشده باعث افزایش نیروی رو به‌پایین می‌شد. مزیت این روش آن بود که بخش قابل‌توجهی از دانفورس بدون افزایش شدید نیروی درگ تولید می‌شد؛ اما با توسعه این خودروها، تیم‌ها به‌تدریج به راهکارهایی بسیار پیچیده برای کنترل جریان هوا رسیدند و فاصله گرفتن خودروها از یکدیگر می‌توانست کیفیت جریان هوای خودرو دنبال‌کننده را کاهش دهد. همین مساله یکی از دلایل مهم تغییر فلسفه آیرودینامیکی در سال ۲۰۲۶ است.
۲۰۲۵؛ اوج توسعه نسل Ground Effect
در خودروهای ۲۰۲۵، تیم‌ها هنوز در حال استخراج آخرین ظرفیت‌های مقررات نسل ۲۰۲۲ بودند. توسعه کف خودرو، لبه‌های Floor، دیفیوزر، سایدپاد و بال‌ها به‌شدت پیچیده شده بود و کوچک‌ترین تغییر در هندسه می‌توانست توزیع فشار زیر خودرو را تغییر دهد.
حتی سیستم تعلیق به ابزاری برای توسعه آیرودینامیک تبدیل شده بود. برای مثال، فراری در SF-25 از Push-Rod در محور جلو به Pull-Rod تغییر مسیر داد؛ تصمیمی که فقط به سینماتیک تعلیق مربوط نبود، بلکه با هدف بهبود جریان هوا و ایجاد آزادی بیشتر برای توسعه آیرودینامیکی انجام شد. هندسه جدید همچنین امکان ایجاد Anti-Dive بیشتر و کنترل بهتر ارتفاع خودرو در پیچ‌های سریع را فراهم می‌کرد.
این نمونه به‌خوبی نشان می‌دهد که در F1 نمی‌توان تعلیق، شاسی و آیرودینامیک را سه سیستم کاملاً جدا دانست؛ آن‌ها یک سیستم مهندسی یکپارچه هستند.
تعلیق؛ کنترل میلی‌متری تایر
خودروهای F1 از سیستم تعلیق مستقل با معماری دابل‌ویشبون استفاده می‌کنند. اما هدف سیستم تعلیق فقط جذب ناهمواری نیست؛ وظیفه اصلی آن حفظ تماس تایر با سطح پیست و کنترل دقیق وضعیت خودرو نسبت به سطح زمین است.
در خودروهای جاده‌ای، راحتی یکی از اهداف اصلی تعلیق است، اما در F1 موضوع کاملاً متفاوت است. مهندسان باید زاویه Toe، کمبر، گردش به دور محور خودرو و گشتاور جانبی را در محدوده بسیار دقیق کنترل کنند. دلیل اهمیت این موضوع آن است که تغییر چند میلی‌متری ارتفاع خودرو می‌تواند عملکرد کف و دیفیوزر را تغییر دهد. به‌همین دلیل، اجزای تعلیق F1 علاوه‌بر تحمل نیروهای مکانیکی بسیار زیاد، در مدیریت جریان هوا نیز نقش دارند.
۲۰۲۶؛ تولد یک فلسفه کاملاً جدید
سال ۲۰۲۶ فقط یک فیس‌لیفت برای خودروهای قبلی نیست؛ این نسل از ابتدا براساس فلسفه جدیدی طراحی شده است. حداکثر فاصله محوری از ۳۶۰۰ به ۳۴۰۰ میلی‌متر کاهش یافته و عرض خودرو از ۲۰۰۰ به ۱۹۰۰ میلی‌متر رسیده است. حداقل وزن نیز به ۷۶۸ کیلوگرم کاهش یافته است؛ یعنی حدود ۳۰ کیلوگرم کمتر از نسل قبلی.
FIA همچنین کاهش حدود ۳۰ درصدی دانفورس و بیش از ۵۰ درصدی نیروی درگ را در مقایسه با نسل قبلی هدف‌گذاری کرده است. بنابراین، خودرو ۲۰۲۶ از نظر ابعاد کوچک‌تر و از نظر آیرودینامیکی کم‌درگ‌تر است؛ اما کاهش دانفورس به‌معنای کاهش سرعت خودرو نیست؛ زیرا قوای محرکه جدید و وزن کمتر بخشی از این تفاوت را جبران می‌کنند.
پایان تونل‌های Ground Effect سنتی
یکی از مهم‌ترین تغییرات ۲۰۲۶، کاهش وابستگی خودرو به تونل‌های ونتوری زیر کف است. کف خودرو مسطح‌تر شده و دیفیوزر نیز فلسفه متفاوتی دارد. درنتیجه، دانفورس کمتری از Ground Effect سنتی تولید می‌شود.
هدف این تغییر فقط کاهش عملکرد آیرودینامیکی نیست؛ FIA می‌خواهد خودروها کمتر به تنظیمات بسیار پایین و سفت وابسته باشند و جریان هوای آشفته کمتری برای خودروهای پشت سر ایجاد کنند. درحقیقت، فلسفه جدید به‌دنبال ایجاد تعادل میان عملکرد، قابلیت دنبال‌کردن خودرو و قابلیت سبقت‌گیری است.
آیرودینامیک فعال؛ یکی از بزرگ‌ترین تغییرات
در نسل ۲۰۲۶، بال‌های جلو و عقب قابلیت تغییر وضعیت دارند. این فناوری با نام Active Aerodynamics شناخته می‌شود. در حالت Z-Mode، خودرو برای تولید دانفورس بیشتر و عملکرد بهتر در پیچ‌ها تنظیم می‌شود؛ اما در مسیرهای مستقیم، X-Mode می‌تواند با کاهش درگ، سرعت نهایی را افزایش دهد.
اسپویلر یا باله عقب نیز ساختاری سه‌المانه و فعال دارد و بال Beam Wing پایینی حذف شده است. بال جلو نیز نسبت به نسل قبلی باریک‌تر شده و از یک فلپ فعال دوالمانه استفاده می‌کند.
این تغییر یک تحول مفهومی است؛ زیرا در نسل‌های گذشته طراحان باید با شکل ثابت بدنه، مصالحه میان درگ و دانفورس را مدیریت می‌کردند؛ اما در ۲۰۲۶ خودرو می‌تواند در بخش‌های مختلف پیست رفتار آیرودینامیکی متفاوتی داشته باشد. هرچند در آنالیزهای آیرودینامیک F1 از CFD دقیق بهره گرفته می‌شود.
موتور؛ حرکت از هیبرید به سمت الکتریکی‌تر
قلب مکانیکی خودرو همچنان یک موتور ۱.۶ لیتری V6 توربوشارژ است؛ اما فلسفه قوای محرکه کاملاً تغییر کرده است. توان بخش احتراق داخلی از حدود ۵۵۰ تا ۵۶۰ کیلووات (۷۳۷ تا ۷۵۰ اسب‌بخار) در نسل قبلی به حدود ۴۰۰ کیلووات (۵۳۶ اسب‌بخار) کاهش یافته؛ درحالی‌که توان الکتریکی سیستم هیبریدی از ۱۲۰ به ۳۵۰ کیلووات (۱۶۰ تا ۴۶۹ اسب‌بخار) افزایش یافته است. بنابراین، سهم موتور الکتریکی تقریباً سه برابر شده است.
یکی از مهم‌ترین تغییرات نیز حذف MGU-H است؛ قطعه‌ای پیچیده که انرژی حرارتی توربو را بازیابی می‌کرد. در مقابل، تمرکز بسیار بیشتری روی MGU-K و بازیابی انرژی ترمز قرار گرفته است. انرژی قابل‌بازیابی در هر دور نیز به حدود ۸.۵ مگاژول افزایش یافته است.
بنابراین، مهندس F1 در ۲۰۲۶ باید خودرو را نه فقط با اسب‌بخار، بلکه با «مدیریت انرژی» طراحی کند. سیستم MGU-K Override می‌تواند برای خودرو دنبال‌کننده که در فاصله مناسب قرار دارد، توان الکتریکی بیشتری فراهم کند. طبق مقررات اولیه ۲۰۲۶، این سیستم امکان استفاده از توان ۳۵۰ کیلووات تا سرعت مشخصی را فراهم می‌کرد و حدود ۰.۵ مگاژول انرژی اضافی در اختیار راننده قرار می‌داد.
درواقع، DRS سنتی جای خود را به ترکیبی پیچیده‌تر از آیرودینامیک فعال و مدیریت انرژی داده است.
سوخت؛ احتراق داخلی با کربن جدید
با وجود افزایش سهم موتور الکتریکی، فرمول‌یک موتور احتراق داخلی را کنار نگذاشته است. در عوض، سوخت از ۲۰۲۶ به‌طور کامل پایدار خواهد بود. این سوخت می‌تواند از منابع غیرغذایی، پسماندهای شهری یا حتی کربن جذب‌شده از جو تولید شود و هدف این است که بدون نیاز به تولید کربن فسیلی جدید، در موتور احتراق داخلی استفاده شود.
بنابراین، F1 در سال ۲۰۲۶ یک مسیر جالب را دنبال می‌کند: به‌جای حذف موتور بنزینی، تلاش می‌کند موتور احتراق داخلی را با سوخت پایدار و سیستم هیبریدی بسیار قدرتمندتر بازتعریف کند.
تایر؛ قطعه‌ای که تمام فناوری را به آسفالت منتقل می‌کند
تمام فناوری خودروهای فرمول‌یک درنهایت باید از طریق چهار تایر به سطح پیست منتقل شود. در ۲۰۲۶ رینگ ۱۸ اینچی حفظ شده، اما تایرهای جلو حدود ۲۵ میلی‌متر و تایرهای عقب حدود ۳۰ میلی‌متر باریک‌تر شده‌اند. قطر کلی نیز اندکی کاهش یافته و مجموعه چهار تایر حدود ۱.۶ کیلوگرم سبک‌تر شده است.
این تغییرات برای هماهنگی با خودروهای کوچک‌تر و کاهش درگ انجام شده‌اند. درعین‌حال، کمپانی پیرلی ساختار تایرهای جدید را با استفاده از شبیه‌سازی بارهای پیش‌بینی‌شده و آزمایش با خودروهای Mule توسعه داده است.
سیستم ترمز و بازیابی انرژی
ترمز در F1 فقط وسیله کاهش سرعت نیست؛ در نسل ۲۰۲۶ به بخشی از سیستم مدیریت انرژی تبدیل شده است. هنگام ترمزگیری، انرژی جنبشی خودرو توسط MGU-K بازیابی و به باتری منتقل می‌شود.
افزایش توان الکتریکی به این معناست که مهندسان باید بین عملکرد ترمز مکانیکی، بازیابی انرژی، دمای اجزا و رفتار تایر تعادل ایجاد کنند. این مساله طراحی سیستم ترمز را پیچیده‌تر می‌کند؛ زیرا راننده باید بتواند بدون از دست دادن ثبات خودرو، انرژی قابل‌توجهی را در نقاط ترمزگیری بازیابی کند.
