フォーミュラ1では、あらゆるディテールがシングルシーターの性能と信頼性に影響します。そのため、イノベーションは決して止まらず、前世紀までは取るに足らないと考えられていたものも含めすべてのコンポーネントで起こります。ブレンボは、1975年にフェラーリチームに少量の鋳鉄ディスクを供給した以来、フォーミュラ1に参戦しており、1988年にビレットから機械加工した初のモノブロックキャリパーを発表したことで証明した通り、この技術革新におけるパイオニアとなっています。
このソリューションは、剛性と軽量性の両立により、ドライバーによるブレーキ操作に革命をもたらした。その瞬間から、このキャリパーを使用する誰にとっても、ブレーキは最初から最後まで一定であり、ブレーキペダルのトラベルが長くなりすぎるリスクはなくなりました。
キャリパーの性能と耐性を向上させるための研究に加え、ブレンボは過去20年間、カーボンファイバーディスクにますます注力し、動作温度を制御するソリューションを検討および模索してきました。
ディスクに到達する気流を増やし、ブレーキの冷却の改善につなげることは、半径方向の換気孔の数を増やし、寸法を小さくすることで実現されているため、ディスクのこの変革は容易に見ることができます。
20年前のブレンボカーボンファイバーディスクの穴の数は最大72個で、1列に並んでおり、それぞれの穴の直径は1センチ以上でした。これらのおかげで、2002年にはミハエル・シューマッハが17回のGPで11勝し、17回表彰台に上り、世界選手権のタイトルを獲得しました。
研究が進み、それから4年後には、フォーミュラ1ディスク1枚あたりの穴の数は初めて3桁に到達しました。2006年には、ディスク1枚あたり100個の穴が開けられていましたが、この穴はサイズが小さく、楕円形をしていました。当時は、楕円形がベストだと考えられていました。
2007年のレギュレーションでは、ディスクの直径は278mm、厚さは28mmでなければならないと規定されました。また、ブレーキは空冷式でなければならず、ブレーキシステムはホイールの後方部分からはみ出してはならないという規定もありました。そのため、ブレンボのエンジニアはこれらの要素に注目するようになりました。
ただし、2008年当時、最大厚さが28mmであったため、穴は部品が共通で2列に配置されていました。それは、横に8の字が並んだような形でした。新デザインに加え、穴の数が倍増し、ディスク1枚あたり200個になりました。
2010年にレース中の給油が禁止されると、燃料タンクのサイズが大きくなった結果、シングルシーターの最低重量は605kgから620kgに増加しました。ブレーキシステムは、空の状態でも満載の状態でも高い性能を保証するために改良され、穴の数の重要性は下がりました。
その2年後、FIAはブロウンディフューザーの使用を禁止し、リアの空力学的負荷を軽減しました。その結果、制動力配分がさらに前方に移動し、過熱することなく増加したストレスに対処するため、ブレンボは穴の数を増やしました。
コンピューターによる流体の流れの解析である計算流体力学(CFD)と、カーボン加工分野の進歩により、2012年には、各ブレーキディスクの換気孔の数が600個に増え、空気と接触する表面積を減少させる重なりがない、より小さな直径の孔の3列目と4列目が追加されました。
2013年には、規定された安定性を最大限に活用する一方で、ブレンボはブレーキディスクに新しいタイプのカーボンファイバーを導入しました。CCRと比較して、CER材料は最長のウォームアップ時間、幅広い使用範囲、および非常にリニアなレスポンスを保証します。
2014年に新しいレギュレーションが導入されましたが、ブレンボは変化に対応する準備ができていました。そのシーズン中、1988年以来途絶えていたターボエンジンが復活しましたが、排気量は1.6リットル、回転数は15,000rpmに制限されていました。ハイブリッド技術も導入され、2つの電気モーターが搭載され、最低重量は642kgから691kgに増えました。
この大幅な重量の増加は、ブレーキバイワイヤーシステムの導入によりブレーキシステムの再設計が必要となったことを意味します。これに伴い、換気もさらに改善され、ディスク1枚あたりの穴の数は1000個以上に増えました。
2016年には、設計を極限まで推し進めることで、初めてディスク1枚あたりの穴の総数が1,100個まで増えました。これが新たな挑戦への幕開けとなりました。なぜなら、2017年に車両の幅がちょうど2メートルに戻り、一気に20センチも増えたからです。フロントウイングとタイヤの幅も広がり、性能向上とブレーキトルクの25%の増加につながりました。
レギュレーションはこの性能の向上を考慮し、ブレーキディスクの厚みを28mmから32mmに増やしました。この厚みの増加により、換気孔を増やすことができ、ブレーキシステムの冷却システムが改善されました。そのため、2017年から2018年の2年間でディスク1枚あたりの穴の数は1,260個に増えました。
各グランプリの予想気温と具体的なレース戦略に応じて、チームは3つの異なるブレンボディスクソリューションから選択できるようになりました。2020年には、より高性能なパワーユニットに対応できる6種類のカーボンディスクソリューションが登場し、これはさらに顕著になりました。
フロントについては、チームは、1,470個の穴が7列に配置された超高冷却ディスク、1,250個の穴が6列に配置された高冷却ディスク、および800個の穴が4列に配置された中冷却ディスクから選択できるようになりました。また、ディスクの外径に機械加工を施した、いわゆる「溝」と呼ばれるバリアントもあり、これはディスクの外側に空気が発散する部分を作り、さらなる空力学的な利点を実現します。
前車軸用の6種類の換気は、レギュレーションに革新的な変更があった後、今年にはわずか2種類に集約されました。最低重量が752kgから798kgに増え、空気力学が変わり、ホイールが13インチから18インチに変更されました。
新しい技術レギュレーションはブレーキシステムにも影響し、ディスクの直径は昨年と比較して、フロントが278mmから328mmに、リアが266mmから280mmに、リアディスクの直径は28mmから32mmに増えました。
また、パッドの冷却孔が禁止され、ディスクの穴の最小直径が3mmとなったため、構造も変更されました。その影響で、以前は直径2.5mmだった穴の数は、2021年の1,470個から現在の1,050個へと初めて減少しました。
フォーミュラ1の最大の難敵である熱交換の名の下に、今後数年間は再び一進一退の状況が続くでしょう。