F1カーは逆さまに走れるか？技術的には可能ですが、多少の改造が必要かもしれません。

F1レーシングカーは、世界で最も速い車の一つです。F1 カーで到達した最速の速度は 397.36 km/h です。これは陸上速度の世界記録である1227.985km/hには及びませんが、これは本当の車ではありません。どちらかというと、ロケットの上に座席を乗せたようなものです。

F1マシンが逆さまに走れると思われている最大の理由は、ダウンフォースを発生させることができるためです。車には前部と後部に翼があり、その下に空気を押し込んで車をコースに押し付けます。そのため、グリップが効き、スピードが上がり、減速することなく曲がることができるのです。飛行機の翼とは基本的に逆です。飛行機の翼は、翼の上部を下よりも速く空気が移動するように強制します。空気が速く動くと、翼の上に低圧領域ができ、翼はその力によって持ち上げられます。F1マシンは、これとまったく逆の動きをします。空気が翼の上より下に速く移動すると、車の下に低圧領域ができ、車は地面に吸い寄せられる。クルマのスピードが上がれば上がるほど、ダウンフォースは大きくなる。

では、F1レーシングカーは逆さまに走ることができるのでしょうか？はい、でも3つの問題があります。1つ目の問題は、到達しなければならない速度です。F1マシンのドライバーを含めた最低重量は789kgに設定されている。この上に約110kgの燃料が乗っている。(ちなみに、F1マシンは1リットルあたり約0.75km。普通のファミリーカーは1リットルあたり約28km) そのF1マシンが130km/hで走るときのダウンフォースは、車の重量と同じになる。問題は、もしこの車がトンネルの上を逆さまに走っていたら、重力の関係で車の重さに引っ張られ、車の重さのダウンフォースはゼロに等しくなり、車はグリップできず、動くことができないのです。つまり、クルマはグリップせず、動くことができないのです。グリップするためには、ダウンフォースを2倍にする必要があります。ダウンフォースは直線的に増加するわけではないので、2倍のダウンフォースを得るためには、車速を1.4倍にすればよいことになります。つまり、時速190kmで走ればいいのです。F1マシンは常にこれを超えているのですから、これは明らかに可能です。しかし、ドライバーがそれを逆さまにできるかどうかは、また別の問題です。

2つ目の問題は、エンジンです。F1カーのエンジンは、逆さまに動くようには設計されていません。F1カーのエンジンは普通の車よりはるかに優れていますが、それでも重力に頼っていることに変わりはありません。燃料ポンプが燃料パイプを通して燃料を吸い上げるためには、燃料タンクの底に燃料がある必要がある。クルマが逆さまだと、エンジンに燃料が行き渡らない。また、エンジンのピストンは、その下に噴射されるオイルで潤滑されています。余分なオイルは重力によって下へ流れ、取り除かれる。もし車が逆さまになったら、この余分なオイルがピストンを越えて垂れ流し、燃焼室に入り込み、車全体が爆発するかもしれない。逆さまでも動くようにエンジンを改造することは可能だが、それなりの工夫が必要である。アクロバット飛行機のエンジンは逆さまでも動くので、そのように調整すれば可能だろう。また、電気エンジンでも問題は解決できますが、その場合は車重がかなり増えてしまいます。

3つ目の問題は、トンネルそのものです。トンネルの屋根は完全に平らでなければなりませんが、そこに至るまでにはコークスクリューのようなスロープが必要です。F1マシンは圧倒的なダウンフォースを持っていますが、それでも反転してしまうことがあります。片方の車輪が地面から浮いて2度を超えると、ダウンフォースは揚力となる。そのため、F1カーは時々反転してしまうのです。逆走を試みるためには、トンネルへのスロープを、F1カーの4輪が常に地面についているような構造にして、揚力がかからないようにしなければなりません。

では、F1マシンは逆さまに走ることができるのだろうか？このような偉業に対応できるようなクルマを用意するのは相当な労力が必要ですが、可能です。しかし、その場合、ドライバーのリスクは大きくなります。トンネルの屋根から逆さまのまま墜落するのは、非常に危険なことです。このような実験をするのであれば、まずは無人運転のクルマでやってみるのが合理的です。そして、これが今日学んだことです。