تایرها
یک اتومبیل فرمول یک جدید، یک شاهکار فنی محسوب می شود. با در نظر گرفتن تلاش های بی وقفه و پر هزینه ای که برای بهبود آیرودینامیک، ساخت ترکیبی و موتورها می شود، این واقعیت که تایرها همچنان یکی از مهمترین عوامل کارآیی یک اتومبیل مسابقه هستند، به راحتی نادیده می ماند.
به تجربه ثابت شده است که یک اتومبیل معمولی با تایرهای خوب می تواند عملکرد خوب و حتی بسیار خوبی داشته باشد، اما با تایرهای بد، حتی بهترین اتومبیل ها هم شانسی برای کسب نتیجه ندارند. با تغییر قوانین در سال 2007 و امکان استفاده از تنها یک تأمین کننده تایر، این معادله دچار تغییر شده، اما حتی امروزه نیز، بهینه سازی توازن تایر اتومبیل یک هنر جادویی است.
با وجود پیشرفت های فنی و اصیلی که در این زمینه به دست آمده، تایرهای مسابقه و تایرهای عادی روی جاده، در بهترین حالت نیز تفاوت های زیادی با هم ندارند. تایر یک خودروی معمولی از لایه های شعاعی با کمربندی از مفتول های سخت فولادی ساخته شده است که از دوام بالایی برخوردار است – معمولاً با عمر 16.000 کیلومتر یا بیشتر (10.000 مایل). تایر یک اتومبیل فرمول یک اما تنها برای استقامت در مسافتی نهایتاً 200 کیلومتری طراحی و ساخته شده است – همچون تمامی دیگر قطعات اتومبیل – تا در حد ممکن سبک و توانمند باشد. به این ترتیب در این تایرها از یک لایه زیرین نایلون و پلی استر استفاده شده است که ساختار و بافت بسیار پیچیده ای دارد و توان تحمل نیروی بسیار بالاتری از تایرهای خودروهای معمولی دارد. در فرمول یک این نیرو ممکن است تا میزان یک تن نیروی رو به پایین، g4 بار جانبی و g5 بار طولی نیز برسد.
تایر مسابقه از ترکیب لاستیکی بسیار نرمی ساخته شده که بهترین چسبندگی ممکن را روی بافت سطح پیست مسابقه داشته باشد، اما در زمان عمل، خیلی زود فرسوده و ساییده می شود. با نگاهی به پیست های مسابقه عادی، شاهد تعداد زیادی خطوط باقیمانده از آثار لاستیک می باشیم که در بیرون از خط مسابقه بر جای مانده اند (در نزد رانندگان به "مرمر" مشهور است). تمامی تایرهای مسابقه در حرارت نسبتاً بالا، بهترین عملکرد را دارند. به عنوان نمونه، تایرهای "دندانه ای" که تا همین چندی پیش مورد استفاده بودند، به طور معمول برای حرارت 90 درجه سانتیگراد تا 110 درجه سانتیگراد طراحی و ساخته می شدند.
تایرهای مسابقه در سال های 1960 و با ورود تایرها صاف و بدون آج (slick) وارد دوره جدیدی شدند. تیم ها و تولید کنندگان تایر متوجه شدند با حذف لایه بافت دار رویی تایرهای آب و هوای خشک، سطح تماس لاستیک با جاده را می توان به حداکثر رساند. اتومبیل های فرمول یک تا سال 1998 از تایرهای صاف استفاده می کردند. در این سال و با تغییر قوانین، استانداردهای جدیدی برای تایر مقرر شد تا با کاهش سرعت فرمول یک در سر پیچ ها، بر میزان جذابیت بصری آن افزوده شود.
به این ترتیب تایرهای "دندانه ای" وارد صحنه شدند و بر مبنای قوانین، تمامی تایرها می باید چهار شیار طولی ممتد با عمق حداقل 2.5 میلیمتر و با فواصل 50 میلیمتر از هم می داشتند. این قوانین چالش های جدیدی را پیش روی تولید کنندگان تایر قرار داد – که مهمترین آنها اطمینان از بی نقص بودن دندانه ها بود، که کاهش نرمی ترکیب لاستیک مورد استفاده را در پی داشت.
در فصل 2009 و با اصلاح قوانین، تایرهای صاف محبوب به صحنه بازگشتند. در این سال فدراسیون بین المللی اتومبیلرانی تصمیم گرفت برای تحت کنترل در آوردن سرعت سر پیچ ها، به جای لاستیک بیشتر بر روی آیرودینامیک محدودیت ایجاد کند.
انتخاب "نرمی" یا "سفتی" ترکیب لاستیک مورد استفاده در تایر، برای هر مسابقه و براساس ویژگی های شناخته شده هر پیست تعیین می شود. هر تیم حق استفاده از دو ترکیب لاستیک در هر آخر هفته مسابقه گراندپری را دارا می باشد، و هر راننده مؤظف است از هر دو مدل لاستیک در طول مسابقه استفاده نماید. میزان نرمی لاستیک تایر با تغییر تناسب عناصر افزوده شده به لاستیک قابل کنترل است، که مهمترین این عناصر کربن، سولفور و روغن می باشند. در مجموع می توان گفت هر چقدر میزان روغن در تایر بیشتر باشد، تایر نرم تر خواهد بود.
تایرهای اینترمدیت و آب و هوای بارانی از بافت کامل برخوردارند تا در زمان مسابقه در هوای بارانی، آب روی مسیر را به بیرون هدایت کنند. یکی از بدترین شرایطی که برای یک راننده مسابقه می تواند پیش آید، همچنان "شناور شدن" چرخ است – زمانی که لایه ای از آب روی مسیر، بین تایر و سطح پیست فاصله می اندازد و در عمل اتومبیل را شناور می کند. در این حالت میزان چسبندگی به شدت افت می کند. بافت رویه تایرهای جدید مسابقه از دیدگاه ریاضی به شکلی طراحی شده تا بیشترین مقدار ممکن آب را از روی مسیر جارو کند تا لاستیک تایر بهترین چسبندگی ممکن را روی سطح پیست داشته باشد.
هوای مورد استفاده برای پر کردن تایرهای فرمول یک معمولاً ترکیب خاصی غنی از نیتروژن می باشد تا میزان تغییر فشار باد تایر را که ناشی از تغییر حرارت می باشد، به حداقل برساند. این ترکیب همچنین فشار خود را برای مدت زمان بیشتری نسبت به هوای معمولی حفظ می کند.