マクラーレン、BcompはF1レーシングシートに天然複合繊維を使用

英国を拠点とするマクラーレンによると、モータースポーツやそれ以降をさらに変革する可能性のある最近の先駆的なブレークスルーは、再生可能なテキスタイルファイバーで作られた最初のF1（F1）カーパーツと見なされる天然繊維レーシングシートです。

持続可能な軽量メーカーのBcomp（スイス、フリブール）と協力して、CarlosSainzとLandoNorrisのために作られた新しいレーシングシートは、ファブリックアーキテクチャを通じて亜麻繊維の機械的特性を最適化し、必要な強度と剛性を備えたシートを開発すると言われています。 75％低いCO ₂ その炭素繊維の対応物と比較してフットプリント。同様に、カーボンファイバーモノコックシャーシを搭載した最初の車の導入と比較して、マクラーレン MP4 / 1 1981年のフォーミュラワン（F1）レーシングカーは、今日までレーシングカーのデザインに大きな影響を与えたと言われています。亜麻繊維はかなり安価で、振動を減らし、安全性を高め、より持続可能な代替品です。

「天然繊維複合材料の使用は、マクラーレンにおける先駆的な複合材料の革新の最新の例です」と、マクラーレンF1チームのプリンシパルであるアンドレアスザイドルは説明します。 「このソリューションは、炭素繊維と同等のパフォーマンスを提供するだけでなく、F1が野心的な持続可能性戦略を実行に移すのを支援するという私たちのコミットメントを強調しながら、進化する持続可能性プログラムの新たな一歩を表しています。」

「何十年もの間、F1はモータースポーツだけでなく、自動車産業やそれ以降を変革したテクノロジーのイノベーションラボでした」とマクラーレンF1テクニカルディレクターのジェームズキーは付け加えます。 「このスポーツは、ますます環境に優しいオプションを開発する道を歩み続ける必要があります。天然繊維複合材料の開発と応用は、この旅を加速し、よりクリーンなモビリティに向けて継続的に進化している一例です。」

主にリネンの生産に使用されるマクラーレンは、亜麻は非常に用途の広い植物であると述べています。さらに、亜麻はCO ₂ です -中性の原材料とその繊維は生分解性です。たとえば、シートの寿命が尽きたときに、埋め立て処分されるのではなく、新しいベースマテリアルに粉砕するか、廃棄物を残さずに熱リサイクルすることができます。

葉の裏側の細い静脈から着想を得たBcomp独自のpowerRibsテクノロジーは、シートの片側に3Dグリッド構造を提供し、Bcompの紡績および織られた亜麻繊維強化ファブリックampliTexを補強するために使用されると言われています。亜麻繊維を撚り合わせて太い糸を形成することで作られたpowerRibsは、それに結合されたampliTex亜麻布のバックボーンとして機能すると言われています。

マクラーレンF1チームによると、元のカーボンファイバーシートのデザインはBcompによってリバースエンジニアリングされ、新しいデザインはマクラーレンによって最適化および製造されました。その後、シートはシーズン前のテストで問題なく実行されました。

「持続可能性と脱炭素化は世界的な問題であり、モータースポーツがカーボンの代替品を採用し、大規模なモビリティアプリケーションで広く採用される道を開くのを見るのは素晴らしいことです」とマクラーレンチームの感情を反映してBcompのCEO兼共同創設者のクリスチャンフィッシャーは述べています。 「マクラーレンは、コンポジットと持続可能性の両方の点で、常にスポーツのパイオニアでした。このような一流ブランドとコラボレーションすることは、完璧にマッチし、大きな名誉のように感じます。」

では、なぜマクラーレンは、車の他の部分とは対照的に、天然繊維を軽量で持続可能なレーシングシートに変えることから始めたのですか？

チームによると、彼らは現在のF1技術規制に基づいて、車のこの領域でテクノロジーを使用する明確な機会を見ました。 2019年以来、マクラーレンチームは、80キログラムの最小ドライバー重量が義務付けられていると言います。さらに、ドライバーの体重がそれよりも軽い場合は、バラストを使用してドライバーを最小体重にする必要があります。ただし、このバラストを車の他の領域に配置して重量配分を改善するのではなく、運転席のすぐ近くに配置する必要があります。

「2019年に新しい規制が導入されたことで、シートはドライバーの体重予算の一部を形成するようになりました。その結果、シートは過剰に設計されています」とマクラーレンF1のプリンシパルコンポジットエンジニアであるスティーブフォスターは説明します。 「そして、カルロスとランドがそれぞれ72キログラムと68キログラムの重さであるため、それを行うための十分な余地があります。つまり、必要に応じて、このセーフティクリティカルなコンポーネントに十分な強度と剛性を確保するために、追加のバイオコンポジット材料を使用する余地がありました。」

マクラーレン氏によると、この十分な強度と剛性は、低密度と高剛性を提供すると言われている亜麻繊維の管状構造によるものであり、軽量化の機会を提供すると同時に、振動減衰と破損、ねじれに対する耐性を向上させます。と圧縮。チームは、亜麻繊維はかなり軽量で、同等の炭素材料よりも9％軽いと付け加えています。

「そして、「大幅に優れている」とは、BcompのampliTex亜麻生地とpowerRibsテクノロジーのおかげで5倍優れていることを意味します」とチームは言います。優れた振動吸収性と耐衝撃性により、天然繊維素材は運転席での使用に最適です。快適性を向上させ、コックピットの振動を低減します。これは、特にレース距離で、特に攻撃的な縁石のあるサーキットで、ドライバーに疲労を与える可能性があります。

亜麻繊維の安全性の向上により、マクラーレンの目がさらに改善されます。炭素繊維とは異なり、壊れても脆い破壊や破片が発生しにくいと言われています。 「ampliTexとpowerRibsの複合体はそれほど壊れやすくはなく、それでも壊れても、エネルギーを放散するのに役立つpowerRibsの助けを借りて、より柔らかい破片が主要構造に付着したままになります」とフィッシャーは説明します。延性破壊挙動は、フロントウィングのエンドプレートやフロアなど、F1レースカーの他の側面でも有望であると言われています。これは、トラック上の衝突時の破片やパンクのリスクを減らすことができるためです。

さらに、2021年までに導入される予算上限セットにより、多くのF1チームは、パフォーマンスを維持および改善しながらコストを削減する必要があります。マクラーレンチームによると、チームはさらに賢く作業する必要があり、Bcompのソリューションにより、従来の炭素繊維と比較して原材料コストが最大30％削減されるため、大幅なコスト削減により、予算を解放して車の性能を向上させる他の方法を模索することができます。 。

「大きな可能性を秘めているのは、運転席や車外など、車の重要ではない半構造的な領域です」とフィッシャー氏は言います。そして後者は、天然繊維複合材料のさらなる採用の当面の範囲が実際にあるフォスターを明らかにします。「インテリジェントに使用すると、亜麻繊維は、パフォーマンスを維持し、場合によっては改善しながら、重量とコストを削減します。ピットギア、トラックパネル、パッキングケース、タイミングスタンド、モールドツールなど、車自体以外にもさまざまな用途が考えられます。」

マクラーレンチームによると、非常に多くの潜在的なアプリケーションがあり、天然繊維複合レーシングシートはほんの始まりに過ぎません。 「このシートは、F1での天然繊維複合材料の適用を成功させるための最初のステップです」とSeidl氏は結論付けています。 「Bcompを使用することで、同等の重量とパフォーマンスを備えた持続可能な代替品に置き換えることができる他のコンポーネントを特定できます。カーボンニュートラルになるための特効薬はありません。代わりに、車のすべての要素と運用を継続的に評価して、パフォーマンスを向上させ、効率を高め、環境への影響を減らす方法を特定する必要があります。」