为什么F1赛车极易出现故障？
首先, 通常讨论的F1不稳定性是相对大家熟悉的现代量产车驾驶情况而言的, 因为其实相对于自身历史, 和其他级别的赛事, 当今F1赛车的可靠性都已经是领先一步了。
回到为什么总是出现故障的问题，因为F1赛车本质是一个复杂系统, 在各类物理极限极难提前获知的情况下, 不断全方面推向极限的过程。A complex system pushes to limits, when the limits are extremely hard to decide ahead of time.
展开来说, 可以举如下几个例子 (包括但不限于)：
结构设计: F1的结构设计最主要的目标是减重, 因此设计的安全系数 (Safety Factor) 尽可能的低, 由此带来的后果是F1赛车处理极端情况的能力很弱。与此相反的例子就是波音747, 设计冗余度极大, 飞机的运行工况稳定, 使得其相比F1尤其稳定; 不过F1中也有真正利用过结构设计特性的例子: Micheal Schumacher曾经就为了在能够比赛对抗而不损坏赛车, 专门要求增强Front Track Rod的结构, 这样带来的是单圈性能的损失, 但是对抗性增加;
使用工况: F1推到极限的驾驶可以说是它不稳定性最主要的来源之一, 这其中又包含车手的输入和赛道客观条件。比如最近出现得越来越多的"香肠路肩" ("Sausage Kerbs"), 就很容易由于产生悬架异常输入 (unusual suspension impulse), 从而直接造成Race-Stop Failure;
散热和液路系统: 下图是常见的F1藏在车身外壳 (Bodywork) 下的动力和散热系统 (和隐藏的控制系统)。如此紧密的布局在汽车行业甚至航空航天都是很少见的。Bodywork的外型对于后部下压力及阻力都有着相当大的影响, 所以动力单元散热和气动性能的双重压力, 给散热管路的布置和调校带了了很大的挑战。 因此F1的液路控制通常走在极端, 油压差和水压差 (Oil drop & Water drop) 都在处于极限, 而这个极限由于F1的复杂工况, 除了不断在台架 (Dyno) 测试以外并没有更准确而有效的方式获得, 但Dyno测试的完整性依然有限, 无法覆盖所有极端情况。例如在赛道上极高G力下变速箱润滑油的气泡现象会骤升, 润滑程度骤降, 几秒的时间就可能带来变速箱故障; 例如加拿大的低速赛道和长直道的特殊组合对于ERS-Water的散热带来了极高的要求;
控制系统: F1的控制系统对于非专业人士只能用复杂形容, 对于控制程序的顺序有着很高的要求 (specific demand on sequence). 另外现代F1的Brake By Wire刹车系统也是常出现控制问题的一个系统;
人为因素: F1是一项极其依靠团队的运动, 一辆车仅在比赛现场就有至少20-30人合作保证运行, 而其中任何人的失误都可能带来严重的故障。例如冬测某天早上Haas耽误了一个小时才开始测试, 就是因为技师没有把众多控制系统接口 (connector) 中的一个拧紧; 另外的例子比如大家很熟悉的进站换胎, 2-3秒的时间完成4个轮胎的更换和系统性的检查, 很难避免100%没有失误。也是因为此, Merc在很长一段时间内禁止车组换胎低于2秒。
Reliability在F1是个永恒的命题。Chief Designer of Mercedes F1 (现已接任Aldo成为Engineering Director) John Owen多次强调过, 作为首席设计师, 他的绝大部分精力都花在提高赛车稳定性上, 思考如何避免问题的发生, 而不仅仅是"设计对的部件"。