Inhaalacties, crashes, spectaculair bochtenwerk. De tienduizenden fans langs de circuits en de miljoenen tv-kijkers die elke keer weer klaarzitten voor de Formule 1, doen dat omdat ze genieten van de snelheid, de spannende verhaallijnen, de technologie – zelfs van het gevaar.
Maar hoeveel grands prix ze in hun leven al hebben gezien, één ding blijft ook voor de meest doorgewinterde F1-liefhebbers vrijwel onzichtbaar. Namelijk: wat de coureurs nou eigenlijk doen, daar in de cockpit van hun Formule 1-wagens, waar alleen hun helm een stukje bovenuit steekt.
NRC dook in de theorie en technieken achter het rijden met de snelste raceauto’s die er zijn en sprak met vier Nederlandse topcoureurs. Sommigen hebben ervaring met F1-materiaal, anderen niet, maar dat is ook niet noodzakelijk om te kunnen vertellen over de basisprincipes van het racen. Die zijn voor alle auto’s hetzelfde – al is, zo zal elke coureur beamen, uiteindelijk niets te vergelijken met de Formule 1.
Hoe bestuur je een Formule 1-wagen, en hoe rijd je zo snel mogelijk een ronde op een circuit?
Het ‘kantoor’ van de F1-coureur is zijn cockpit, waar hij onderuit zit, met een zespuntsgordel vastgesnoerd in een speciaal naar zijn lichaam gevormde racestoel.
Anders dan handgeschakelde straatauto’s, hebben F1-wagens geen drie, maar twee pedalen. Links de rem, rechts het gaspedaal.
De coureurs gebruiken beide voeten: één voor elk pedaal. Als ze alleen hun rechtervoet zouden gebruiken, kost dat ze tijd.
Tijdens het verplaatsen van de voet van gas naar rem en andersom, zouden ze de pedalen immers niet kunnen gebruiken. Dat is inefficiënt.
Achterop hun stuur hebben F1-coureurs een reeks hendels, ‘flippers’ in jargon. De flippers zijn er onder meer voor het op- en terugschakelen.
Met de ene flipper schakelt de coureur omhoog door de acht versnellingen, met de andere omlaag. Onder het remmen schakelen ze razendsnel door alle tussenliggende versnellingen naar beneden, waarbij de auto flink afremt op de motor – wat een nog heftigere vertraging oplevert.
De koppeling, die bestaat uit niet één maar twee flippers, gebruikt de coureur alleen als hij wegrijdt vanuit stilstand, bij de start bijvoorbeeld. Daarna neemt de semi-automatische versnellingsbak het koppelen van de rijder over.
Hoe de flippers eruit zien en hoe ze precies geconfigureerd zijn verschilt per team en, afhankelijk van persoonlijke voorkeur, zelfs per coureur.
De overige flippers achterop het stuur kunnen bijvoorbeeld gebruikt worden om de DRS te activeren, het systeem dat op rechte stukken de achtervleugel openklapt.
Aan de voorkant van het stuur zitten een display en een keur aan knoppen en schakelaars, waarmee de coureur tijdens het rijden allerlei technische zaken aan zijn auto kan aanpassen.
De gedeelten van het circuit waar je niet vol gas rijdt, dáár moet de coureur aan de bak. Tijdens het remmen, sturen en optrekken wordt het verschil gemaakt. Alles draait daarbij om het sleutelconcept in de autosport: grip.
In wezen komt alles neer op middelbareschoolnatuurkunde. Als je een Formule 1-wagen (gewicht: ruim 800 kilo) de bocht instuurt, wil die vanwege de massatraagheid het liefst rechtdoor. De banden zorgen ervoor dat dit niet gebeurt. Door hun wrijving met het asfalt kunnen ze de massatraagheid weerstaan en ervoor zorgen dat de auto doet wat de coureur wil: sturen, remmen of accelereren.
Coureurs zoeken overal de zogenoemde limiet op: het punt waarop de banden het nog nét kunnen bolwerken. Alleen dan kan je zo laat mogelijk remmen, zo hard mogelijk door de bocht en zo snel mogelijk weer optrekken. Een compleet andere situatie dus dan op de openbare weg, waar bestuurders altijd juist mijlenver van de limiet verwijderd blijven – het verkeer zou anders een levensgevaarlijke chaos worden.
Autoracen is een soort koorddansen. Vraag je te veel van de banden, door bijvoorbeeld tegelijk hard te remmen én scherp in te sturen, dan valt de grip weg. De auto kan gaan glijden, de wielen kunnen blokkeren. Beide leveren gegarandeerd een verpeste rondetijd op – en in het ergste geval een spin of crash. Maar wie te ver ónder de limiet blijft, is in een sport waarin verschillen in fracties van een seconde worden gemeten, te langzaam.
Eén cruciale factor maakt Formule 1-wagens sneller dan alle andere raceauto’s: de enorme hoeveelheid downforce die zij opwekken, dankzij de rijwind die over de vleugels en onder de auto doorstroomt.
Ondanks al hun downforce, hebben F1-auto’s nog altijd een limiet. Voelen waar die ligt, is zo’n beetje de belangrijkste vaardigheid die coureurs vanaf hun allereerste stappen in de autosport aanleren. Aanvoelen of de banden nog grip hebben óf wegglijden, doen ze via het stuur, maar bovenal via de subtiele en minder subtiele krachten die inwerken op hun lichaam.
Hoe voelt dat, als de auto gaat glijden? Vergelijk het met fietsen in de sneeuw. Of met het gevoel dat je op wintersport hebt als de ski’s beginnen te glijden onder je voeten. Het meeste voel je met één bepaald lichaamsdeel: je kont. In een F1-auto is het alsof je op een skippybal zit met je benen in de lucht, en op je achterste probeert te balanceren.
Geen ronde is hetzelfde, want de grip verandert steeds. De banden slijten, het asfalt warmt op of koelt af, het gaat harder waaien, de benzinetank raakt leeg, er liggen kiezeltjes uit de grindbak op de baan – tal van factoren zijn van invloed. Coureurs moeten zich ronde na ronde, of zelfs bocht na bocht, aanpassen.
Op elk circuit is er in principe maar één manier om een snelle ronde te rijden. Elke centimeter van het circuit proberen de coureurs mee te pakken. Inclusief de kerbstones (kortweg kerbs), de gekleurde steenstrips aan de binnen- en buitenkant van elke bocht. Mits die niet al te hoog zijn, anders valt veel van de extra grip weg.
De snelste weg door de bocht is de meest rechte.
Je begint zo ver mogelijk aan de buitenkant en snijdt dan helemaal naar binnen, met het snijpunt (de apex) precies in het midden van de bocht.
Bij de apex (de rode stip op de racelijn) ga je weer op het gas.
Dan laat je de auto weer zo ver mogelijk naar buiten lopen.
In flauwere, snelle bochten, die (bijna) volgas zijn, zie je F1-coureurs ongeveer deze lijn rijden. Maar hoe langzamer de bocht, en hoe harder ze ervoor moet remmen, hoe meer ze van de snelste lijn afwijken.
Racen gaat namelijk niet om de snelste tijd in één specifieke bocht, maar over het hele circuit. Dan is in de langzamere bochten een andere aanpak beter.
F1-coureurs sturen dan later in, maken een scherpere bocht en raken de apex later (op ongeveer tweederde van de bocht). Dit is de ideale lijn.
Het voordeel: de auto staat sneller met de neus de goede kant op. Daardoor kan de coureur eerder op het gas: bij de gele stip op de ideale lijn.
De bochtensnelheid ligt bij deze aanpak lager, want om scherper te draaien moet de coureur iets meer afremmen.
Maar door eerder op het gas te gaan bouwt de coureur op het volgende rechte stuk meer snelheid op. Zo wint hij over de hele ronde tijd.
Op detailniveau is er wel onderscheid tussen de lijnen die F1-coureurs rijden. De ene rijstijl vraagt soms om een net iets andere aanpak dan de andere. Maar de verschillen zijn vaak zo subtiel, dat ze voor de buitenstaander moeilijk zichtbaar zijn.
De ideale lijn heeft een zelfversterkend effect. Omdat racebanden relatief snel slijten, blijft er een laag rubber achter op het wegdek – precies op het spoor van de racelijn. Op het rubber is er (bij droog weer) extra grip, erbuiten juist minder. Buiten de ideale lijn ligt stof en vuil, plus losse stukjes rubber die van de slijtende racebanden zijn afgevlogen. Als je over die rubberbolletjes heen rijdt, lijkt het alsof de auto op knikkers rolt. In Engels racejargon: marbles.
In flauwe bochten gaan Formule 1-wagens, dankzij de vleugels, vol gas. Hoogstens laten de rijders het gas iets los, of geven ze een klein tikje op de rem. Langzamere bochten zijn ingewikkelder, omdat je er harder voor moet remmen. Remmen is misschien wel de belangrijkste vaardigheid die bij racen komt kijken.
Waar de coureurs remmen aan het einde van een recht stuk, luistert heel nauw. Iedere meter te vroeg betekent tijdverlies. Daarom bepalen rijders, telkens als ze een circuit verkennen, voor elke bocht het precieze rempunt.
Om iedere ronde consequent op precies dezelfde plek te remmen, gebruiken coureurs referentiepunten: borden langs de baan, bomen, strepen op de vangrail, gebouwen langs het circuit, of zelfs hobbels in het wegdek.
De moeilijkheid van het remmen zit hem erin dat de grip die de banden verbruiken om de auto te vertragen, niet meer beschikbaar is om te sturen. Daarom remmen Formule 1-coureurs zoveel mogelijk in een rechte lijn. Dat is het efficiëntst. Pas als de auto al flink afgeremd is, combineert de rijder het remmen enigszins met sturen.
Door de downforce moet je in een F1-auto op een heel andere manier remmen dan in andere raceauto’s.
Als de rijder op topsnelheid de bocht nadert, is de downforce maximaal. De rijder kan vol op de rem trappen: de banden hebben zoveel grip dat ze dat makkelijk aankunnen.
Op hun hardst trappen coureurs met een kracht van zo’n 150 kilo op het rempedaal. De g-krachten helpen daarbij.
Maar dan nemen de snelheid en de downforce af – en dus ook de bandengrip.
F1-auto’s hebben geen antiblokkeersysteem (ABS), dus om de wielen niet te laten blokkeren, moet de coureur de rem geleidelijk aan loslaten.
Als het remmen klaar is, moet het gas er meteen weer op. De pedalen even niet gebruiken (‘coasten’) is ongewenst, want dat is inefficënt en kost dus tijd.
Remmen is een nauwkeurige zaak. Laat je de rem niet genoeg los, dan blokkeren de wielen. Laat je de rem te veel los, dan schiet je door.
Zodra het remmen er grotendeels opzit, moeten coureurs hun auto zo snel mogelijk met de neus in de richting van het volgende rechte stuk zien te krijgen. Kortom: ze moeten de bocht door.
Als ze op de limiet rijden, krijgen coureurs daarbij altijd te maken met onderstuur of overstuur.
Overstuur en onderstuur kúnnen duidelijk zichtbaar zijn als je een F1-wagen over het circuit ziet rijden, maar dikwijls gaat het ook om zulke kleine bewegingen dat je een geoefend oog nodig hebt om ze te herkennen. Vuistregel: mist de coureur de apex, dan heeft hij waarschijnlijk onderstuur; beweegt hij in de bocht wild het stuur heen en weer, dan is hij waarschijnlijk overstuur aan het corrigeren.
Elke bocht vraagt weer iets anders van auto en coureur. Ligt de auto in de ene bocht perfect op de weg, dan juist weer niet in de volgende. Coureurs zoeken met hun technici altijd naar de balans tussen onder- en overstuur waarmee ze over een hele ronde het beste resultaat behalen. Ze kunnen die balans beïnvloeden door allerlei mechanische en aerodynamische aanpassingen te maken aan de auto. Een steilere voorvleugel, stijvere vering, een andere verdeling van de remkracht over de achter- en voorwielen: alles heeft effect.
Dé perfecte balans bestaat niet. Sommige coureurs houden van een auto die iets meer onderstuurt. De achterkant ligt dan steviger op de weg, wat de kans op spinnen verkleint en waardoor een coureur met meer snelheid de bocht in durft.
Anderen willen een auto met een instabielere achterkant – overstuur dus – om hem sneller met de neus de juiste kant op te kunnen draaien. Dat is een moeilijke evenwichtsoefening, die draait om het aanvoelen van minuscule glijbewegingen. Een meester in het rijden met overstuur is Max Verstappen.
Een belangrijke factor waar elke coureur op moet letten, is de verdeling van het gewicht van de auto over de banden.
Die verdeling verandert continu. Dat heeft veel invloed op de grip, en dus ook op het ontstaan van onder- en overstuur.
Tijdens het remmen ‘duikt’ de auto naar voren – zoals je ook in de autogordel hangt bij een noodstop op de openbare weg. Bij een F1-auto, die erg stijve vering heeft, gaat het om millimeters, maar coureurs voelen het evengoed.
Doordat de auto duikt, rust er meer gewicht op de voorwielen. Die hebben dan meer grip, waardoor de auto beter reageert op de stuurbewegingen van de coureur.
Zodra de coureur begint te sturen, gaat de auto behalve naar voren ook naar buiten leunen. Ook deze beweging is bij een F1-auto heel subtiel, maar niettemin van invloed.
Nu rust het meeste gewicht op het buitenste voorwiel. Het binnenste voorwiel wordt juist lichter, en heeft minder grip. Als een coureur te hard remt, blokkeert het binnenste voorwiel daarom meestal als eerste.
Bij het uitkomen van de bocht en op het gas gaan verschuift het gewicht naar de achterkant van de wagen. De voorwielen hebben nu minder grip.
Een coureur moet niet alleen rekening houden met de gewichtsverdeling – hij kan er ook mee spelen om de auto beter te laten doen wat hij wil.
Tijdens een race, die meestal tussen de anderhalf en twee uur duurt, kunnen coureurs hun concentratie geen moment laten verslappen. Ze richten hun blik continu zo ver mogelijk vooruit op het circuit, op rempunten, de apex, en dan alweer op de uitgang van de bocht en de ingang van de volgende.
Fysiek is racen loodzwaar. Coureurs moeten zich continu schrap zetten tegen de g-krachten. Vooral de nek krijgt het zwaar te verduren, want die moet zorgen dat het hoofd – extra zwaar vanwege de racehelm – in de bochten rechtop blijft. En dat terwijl het heel warm is in de cockpit; in warme landen zomaar 50 of 60 graden.
Tijdens het rijden spelen tegelijk allerlei andere zaken. Het gevecht met de concurrenten op het circuit, de bandenslijtage, de communicatie met het team over de boordradio, meedenken over de pitstopstrategie, de weersomstandigheden. Ook zijn er nog tientallen instellingen die de rijder via het stuur kan aanpassen, veelal om de balans van de auto te veranderen. Per ronde maken Formule 1-coureurs vaak meerdere aanpassingen op hun stuur.
Zodra de auto geroteerd is, draait de coureur het stuur rustig weer recht, terwijl hij op het gas gaat. Heel voorzichtig. Een Formule 1-wagen beschikt over circa 1.000 pk en dat geweld kunnen de achterbanden alleen opvangen als de coureur het vermogen geleidelijk opbouwt. Als hij in één keer plankgas geeft, staat de auto direct achterstevoren.
Dan is het een kwestie van de rechtervoet naar beneden houden, zo lang mogelijk. Tot het volgende rempunt zich aandient en alles weer van voor af aan begint.
Wat de Formule 1 zo moeilijk maakt, is het duizelingwekkende tempo waarmee het hele proces zich voltrekt.
Remmen, sturen en gas geven: ze lopen naadloos in elkaar over en hebben ook invloed op elkaar. Wie goed remt, neemt niet alleen meer snelheid mee de bocht in, maar verdeelt het gewicht op zo’n manier dat de auto zich ook soepeler door de bocht laat sturen. Waarna het gas eerder weer open kan.
Het vereist enorme precisie van de coureurs, die tijdens een race honderden keren – bocht na bocht, ronde na ronde – alle handelingen exact juist moeten uitvoeren. Op spiergeheugen, op reflexen, op gevoel.
Elke Formule 1-coureur kan dit, en elke F1-coureur kan dit goed. Maar sommigen kunnen het net – letterlijk – een halve procent beter. Zij remmen 80 centimeter later, rijden 2 kilometer per uur harder door de bocht. En beschikken over genoeg instinct om het bijbehorende gripverlies aan te voelen en uiterst subtiel te corrigeren.
Hun collega’s kijken naar deze coureurs – kampioenen als Verstappen en Hamilton – krabben zich op het achterhoofd en vragen zich af hoe zij het klaarspelen; hoe zij dat laatste, ongrijpbare restje snelheid weten te vinden dat van hen de échte F1-virtuozen maakt.
Tekst: Vincent Sondermeijer
Eindredactie: Rogier van ’t Hek
Visualisaties: Fokke Gerritsma
Vormgeving: Sanne van Griensven
Danielle Pinedo over de positie van vrouwen in de topsport
Source: NRC