Технологии Формулы-1 изменили мир. Рассказываем, как идеи из мира гонок трансформировали медицину, бег и яхтинг

Инженеры, дизайнеры и специалисты по логистике Формулы-1, которая в этом году отмечает свое 75-летие, постоянно совершенствуют процессы, стремясь к максимальной эффективности — вплоть до сотых долей секунды и тысячных долей грамма. «Мы понимаем физику процессов, задаем правильные вопросы и поэтому можем быстро добраться до сути проблемы и предложить решение», — говорит Джейсон Смит, директор подразделения прикладной науки команды Формулы-1 Mercedes-AMG Petronas.

Инновации Формулы-1 оказывают влияние на самые разные отрасли — от аэрокосмической до спортивной. Например, технологию углеродного волокна в Формуле-1 использовали для создания сверхлегких и прочных композитных материалов, которые значительно улучшают характеристики болидов. Первым автомобилем, в котором применили углеродное волокно, стал MP4/1 команды McLaren в 1981 году. Этот материал оказался гораздо легче и крепче традиционных металлов, таких как алюминий, сталь и титан, благодаря чему удалось не только снизить вес автомобилей, но и повысить их устойчивость к нагрузкам и ударам.

Позже из углеродного волокна стали делать беговые кроссовки, в которых выступали спортсмены на Олимпийских играх. Кроссовки, такие как Nike Vaporfly, оснащены пластинами из углеродного волокна, благодаря которым бегун тратит меньше энергии при беге. Это позволяет спортсменам поддерживать высокий темп на протяжении всей дистанции и улучшать результаты. В исследованиях ученые выяснили, что использование таких кроссовок может улучшить результаты на 1,7–2,3% у женщин и 0,6–1,5% у мужчин. Это особенно важно в марафонском беге, где разница в несколько процентов может решить исход соревнований.

Эта технология вызвала споры о честности соревнований, так как некоторые считают ее «технологическим допингом». В результате Международная ассоциация легкоатлетических федераций ввела ограничения на толщину подошвы и количество углеродных пластин в обуви. Несмотря на это, кроссовки с углеродным волокном стали важной частью современной лёгкой атлетики, демонстрируя, как инновации из мира автоспорта могут влиять на другие сферы.

Однако одна из самых значимых сфер, получивших выгоду от технологий Формулы-1,— медицина. В 1990-х годах детская больница Great Ormond Street Hospital в Лондоне внедрила элементы протоколов пит-стопов команды Ferrari для более эффективной координации персонала, благодаря чему получилось значительно повысить безопасность и снизить количество ошибок. Сейчас пит-стопы Ferrari занимают по 2,3 секунды.

А во время пандемии COVID-19 инженеры из команд Red Bull, Renault, Mercedes, Racing Point, Williams и Haas объединились для ускорения производства ИВЛ (аппаратов искусственной вентиляции легких). Команда Mercedes также активно участвовала в создании аппаратов для поддержания постоянного давления в дыхательных путях.

«Мы проделали большую работу над дыхательным контуром, чтобы минимизировать утечку кислорода», — вспоминает Бекки Шипли, профессор здравоохранения в Университетском колледже Лондона и главный научный сотрудник академического центра медицинских наук UCLPartners. Что касается аппаратов ИВЛ, производственные мощности Формулы-1 переоборудовали с невероятной скоростью — правительство Великобритании одобрило производство 10 000 аппаратов. Изготавливали по 1000 ИВЛ в день, которые потом распределили более чем по 130 больницам страны.

Любопытный пример симбиоза возник благодаря особенностям Формулы-1. В 2021 году был введен лимит бюджета в 145 миллионов долларов на команду, чтобы уравнять условия соревнований. «Мы могли либо сократить нашу организацию и потерять накопленные за годы инженерные таланты и навыки, либо внедрить формальный процесс, при котором инженеры Формулы-1 будут выделять время для проектов вне автоспорта», — объясняет Джейсон Смит. Так появилось подразделение прикладной науки команды Mercedes. Такая модель коммерчески выгодна — аналогичное подразделение McLaren продали частной инвестиционной компании.

Смит отмечает, что преимущества чаще всего проявляются в нишевых, высококлассных проектах, а не на массовом рынке. Например, инженеры участвовали в проекте самых быстрых в мире американских горок в городе Киддия в Саудовской Аравии. Когда разработчики поняли, что высокая скорость требует защитных очков для пассажиров, команда Смита создала боковые щитки, которые отклоняли поток воздуха, устраняя необходимость в очках.

Команда прикладной науки Mercedes F1 предоставила Ineos Team UK ряд передовых технологий и инженерных решений, которые помогли значительно улучшить производительность яхты Britannia для Кубка Америки — элитных соревнований по парусному спорту. Среди ключевых ноу-хау были разработка подводных крыльев-фойлов, которые позволяют яхте «летать» над водой, минимизируя сопротивление и увеличивая скорость. Эти крылья изготовили на базе Mercedes в Брэкли с использованием лучших производственных инструментов. Также команда внесла вклад в области моделирования, симуляции, систем управления и анализа данных, благодаря чему удалось добиться повышенной надежности и эффективности проекта.

Возможно, самым трогательным проектом Формулы-1 стало сотрудничество с одним из ее представителей — сэром Джеки Стюартом, обладателем титула чемпиона мира среди гонщиков трижды. После того как у его жены Хелен диагностировали фронтотемпоральную деменцию, Стюарт в 2016 году основал благотворительную организацию «Гонки против деменции», чтобы применять процессы Формулы-1 в борьбе с этим заболеванием. С тех пор фонд собрал 19 миллионов долларов, помог провести более 129 000 часов исследований и инициировал 69 партнерств между медицинскими учреждениями.

«Формула-1» процветает благодаря гибкости мышления, инновациям и непреклонному стремлению расширять границы возможного», — говорит сын Стюарта Марк, председатель попечительского совета фонда. «Фонд "Гонки против деменции" использует тот же подход... Благодаря работе с самыми яркими умами мы разрушаем барьеры и добиваемся прогресса в исследованиях деменции так, как никогда раньше».

С 1950 года Формула-1 ассоциируется с быстрым внедрением революционных решений. Сегодня, когда автоспорт на пике популярности, а доходы стремительно растут, междисциплинарное наставничество, вероятно, будет развиваться еще активнее. Участники осознают, что за пределами гоночных трасс их ждут еще более значительные победы.