盤點那(nà)些在F1比賽中為(wèi)賽車手的安全保駕護航的“黑(hēi)科技”。
欄目:媒體中心 發布時(shí)間(jiān):2022-07-06 發布者:人(rén)本國(guó)際
北京時(shí)間(jiān)7月3日,2022賽季F1英國(guó)大獎賽剛剛起步,就發生了(le)至少(shǎo)五輛車相撞的災難性事故。而中國(guó)車手周冠宇遭遇了(le)嚴重翻車。
7月4日淩晨,@車手周冠宇更新微(wēi)博報平安:“我沒事,很(hěn)幸運還可(kě)以站在這(zhè),今天Halo救了(le)我。”
随即與之相關的話題#Halo系統又立功了(le)#登上(shàng)熱(rè)搜。
F1賽車的比賽過程中,平均時(shí)速高達260千米/小時(shí),最高的時(shí)速可(kě)以達到380千米/小時(shí)左右,這(zhè)個是什麽概念?對于非職業賽車手來說已經快(kuài)到無法判斷四周變化了(le)。在考駕照時(shí),教練千叮萬囑,過彎的時(shí)候不要(yào)超過40千米/小時(shí),而F1的過彎速度都(dōu)在150千米/小時(shí)以上(shàng)。并且,F1車手需要(yào)在這(zhè)樣的極限速度裏面進行(xíng)超過1小時(shí)的比賽,可(kě)想而知是需要(yào)非常優秀的專業能(néng)力和(hé)體能(néng)的。
▲轉播視(shì)角下(xià)的F1比賽
▲觀衆視(shì)角下(xià)的F1比賽,此視(shì)角下(xià)的F1賽車速度體現更具沖擊力
Halo系統為(wèi)什麽能(néng)在關鍵時(shí)刻保住賽車手的人(rén)身安全?在充滿速度與激情的F1賽場上(shàng),F1車手的安全保障是如(rú)何逐步完善的?以及 F1 賽車裏還有哪些其它諸如(rú)此類的黑(hēi)科技?
“光(guāng)環”罩住周冠宇
從(cóng)20世紀50年(nián)代直到2017年(nián),F1賽車座艙都(dōu)是裸露、開(kāi)放的,即車手頭部暴露在座艙外(wài),這(zhè)意味着能(néng)保護頭部的隻有頭盔。而在300公裏的時(shí)速下(xià),僅有頭盔的保護是遠遠不夠的。2018賽季以來,随着各車隊相繼推出新款賽車,人(rén)們驚奇地(dì)發現,今年(nián)的賽車與以往任何一(yī)個賽季都(dōu)不大一(yī)樣:新車座艙前被國(guó)際汽車運動聯合會要(yào)求強制性地(dì)裝上(shàng)了(le)一(yī)件黑(hēi)色的“人(rén)字拖”,FIA官方予以美名——Halo(光(guāng)環),這(zhè)正是周冠宇口中提到的“救星”。
▲AeroScreen裝置
▲Shield裝置
Halo系統并非最早的車手頭部保護方案。它之前的AeroScreen、Shield裝置均因為(wèi)影響車手逃生或車手駕駛體驗而被否決。2016年(nián),國(guó)際汽車聯合會(FIA)的技術(shù)官員(yuán)在賽車上(shàng)原先放置Shield的部位裝上(shàng)了(le)一(yī)個“人(rén)字拖”。因為(wèi)這(zhè)個形象怪異的“人(rén)字拖”看(kàn)起來像一(yī)個指環,所以将其命名為(wèi)“Halo”。Halo系統在17賽季末進行(xíng)了(le)車載測試,評價卻兩邊倒。但(dàn)是FIA在已經排除了(le)兩套方案後覺得刻不容緩,強制各車隊裝上(shàng)了(le)Halo系統。
▲測試中的Halo系統
Halo系統由直徑為(wèi)50毫米的钛合金(jīn)制成,三個支點分别被焊接在座艙的正前方和(hé)左右側的後方,盡管Halo系統的質量隻有Shield的1/3,不超過7千克,但(dàn)是能(néng)夠承受住116千牛的垂直、46千牛的側向沖撞産生的壓力,最高可(kě)以承受一(yī)輛12噸重的雙層巴士的重量。這(zhè)也許就是钛合金(jīn)最大的優勢所在——超輕且耐撞。
2017年(nián)1月,FIA官方進行(xíng)測試時(shí),将一(yī)個佩戴了(le)頭盔的模型人(rén)放置在Halo環內(nèi),随後推動一(yī)個20千克的倍耐力輪胎以225千米的時(shí)速撞上(shàng)Halo環。結果,人(rén)們驚訝地(dì)發現,Halo環沒有發生任何形變,模型人(rén)也保持完好。
▲裝備Halo系統前後對比
Halo系統出現的第一(yī)個賽季,便救了(le)如(rú)今法拉利車手勒克萊爾一(yī)命。2018年(nián)是勒克萊爾的F1生涯第一(yī)年(nián)。比利時(shí)站,邁凱倫車隊的阿隆索被雷諾的霍肯伯格追尾後賽車騰空而起,從(cóng)勒克萊爾的頭頂飛過,壓着Halo滑了(le)下(xià)去。要(yào)是沒有Halo系統,勒克萊爾的頭可(kě)能(néng)就被半噸多騰空高速飛起的賽車給壓扁了(le)。此後,大家對Halo系統的質疑與批判就少(shǎo)了(le)很(hěn)多。
速度與危險相伴
車手的安全保障是在曆史上(shàng)經曆無數(shù)次的火(huǒ)與血,淚與痛的慘痛教訓上(shàng)逐步建立并完善的。上(shàng)世紀50年(nián)代F1賽事可(kě)以說是死亡的代名詞。當時(shí)賽車速度已經邁入300千米/小時(shí)大關。為(wèi)了(le)減少(shǎo)不必要(yào)的重量,車體的強度并沒有得到相應的提高。在盡量減少(shǎo)阻力提高極速的思路下(xià),彎道(dào)中缺少(shǎo)摩擦力也使得賽車愈發地(dì)難以控制,撞車幾乎成為(wèi)比賽的固定節目,所有人(rén)都(dōu)對此習以為(wèi)常。車隊不斷地(dì)推出更快(kuài)更輕的賽車,而主辦方為(wèi)了(le)使比賽更有觀賞性,在高速彎缺少(shǎo)圍欄保護和(hé)緩沖帶的情況下(xià)允許現場觀衆随意走動。這(zhè)意味着觀衆和(hé)車手面臨同樣的危險。
▲1955年(nián)勒芒慘劇的事故現場(圖片源自(zì)網絡)
1955年(nián)的勒芒賽事中,奔馳車隊賽車失控沖入人(rén)群造成81人(rén)死亡,數(shù)百人(rén)受傷的驚天慘劇。
▲吉姆·克拉克
1968年(nián),公認的天才車手吉姆·克拉克在參加低(dī)組别賽事時(shí)發生意外(wài),飛出車外(wài),當場死亡。 令人(rén)遺憾的是清理完事故現場運走屍體後比賽仍在進行(xíng)——當時(shí)的比賽并不會因為(wèi)車手的意外(wài)事故而停止。吉姆·克拉克的去世對賽車界産生了(le)巨大的震動,也引起了(le)更多車手對賽車安全性低(dī)下(xià)的不滿。數(shù)月後車手協會成立,提出強制車手穿防火(huǒ)服帶安全頭盔。
1973年(nián),英格蘭車手羅格·威廉姆森的賽車在撞擊後發生了(le)翻轉,倒扣在了(le)賽道(dào)旁,此時(shí)賽車突然着火(huǒ)。他(tā)的隊友(yǒu)兼好友(yǒu)大衛·普爾雷立即把賽車停在了(le)一(yī)旁,跳(tiào)下(xià)賽車,跑到事發地(dì),試圖将冒出熊熊大火(huǒ)的賽車翻轉。但(dàn)是人(rén)力顯然無法推動重達幾百千克的賽車。羅格·威廉姆森就在好友(yǒu)的注視(shì)下(xià),葬生于火(huǒ)海(hǎi)之中……
羅格·威廉姆森的事故直接導緻了(le)F1專業消防團隊的誕生,賽車的事故防火(huǒ)要(yào)求也越來越高。
與此同時(shí),路特斯汽車創始人(rén)柯林·查普曼和(hé)蓮花車隊着手于提升賽車下(xià)壓力,為(wèi)賽車加入了(le)更大的擾流翼片。在随後的新技術(shù)實驗中,更多的車手獻出了(le)寶貴生命。邁凱倫品牌創始人(rén)布魯斯·邁凱倫就因此喪生。此後不久,德國(guó)大獎賽的紐伯格林賽道(dào)車手集體抗議(yì),沒有人(rén)願意參賽。經車手協會的努力,紐北賽道(dào)再也不出現在F1的賽事名單上(shàng)。無獨有偶,此前事故多發的斯帕賽道(dào)也被車手投票取消。
縱觀F1賽事的七十多年(nián)的曆史,共有三百多人(rén)喪生。其中上(shàng)世紀五十年(nián)代有15人(rén),六十年(nián)代有14人(rén)。在車手聯盟的努力下(xià),這(zhè)個數(shù)據在七十年(nián)代降低(dī)到了(le)12人(rén),在八十年(nián)代下(xià)降到4人(rén)。
▲羅蘭德·拉岑伯格
▲埃爾頓·塞納
1994年(nián),聖馬力諾伊賽道(dào)上(shàng)兩位車手在同一(yī)個比賽周喪生——羅蘭德·拉岑伯格和(hé)著名的巴西(xī)車神埃爾頓·塞納。此後,國(guó)際汽聯對F1賽事進行(xíng)了(le)更嚴格的規則限制。進入21世紀,F1比賽中喪生的車手僅有1人(rén)。
“武裝到牙齒”的F1車手
除了(le)HALO系統,賽事也會從(cóng)多方面保障車手安全。專業車評人(rén)、車手江偉麟表示,如(rú)今的F1賽事已經把安全配置“武裝到了(le)牙齒”。從(cóng)賽車手的鞋、內(nèi)衣、衣服、手套、頭盔、HANS系統(Head And Neck Support,頭頸部支撐系統)、HALO系統以及賽車的防爆油箱、核心安全囊、求生艙、車輛內(nèi)的緩沖物(wù)料,所有物(wù)品材料都(dōu)需要(yào)經過FIA的安全認證。
防火(huǒ)賽車服
防火(huǒ)賽車服的主要(yào)材料為(wèi)聚間(jiān)苯二甲酰間(jiān)苯二胺,有非常好的穩定性。FIA防火(huǒ)賽車服最新的測試标準規定,賽車服必須在800°C大火(huǒ)中堅持20秒完好無損。
HANS系統
HANS是(Head And Neck Support,頭頸部支撐系統)的縮寫,它的作(zuò)用在于防止車手的頭部往複劇烈運動,避免給車手的頭部和(hé)頸部特别是頭骨的底部造成傷害。
人(rén)體的頸部不同于胸部和(hé)頭部,胸腔由脊椎與肋骨形成保護結構,頭部則有頭蓋骨保護。唯獨隻有一(yī)根脊椎骨支撐的頸部保護最為(wèi)脆弱。在比賽時(shí),車手的頸部要(yào)承受5倍于自(zì)己的頭部加頭盔的重量,而且力的方向與轉變速度又是極快(kuài)的,這(zhè)就要(yào)求F1車手要(yào)擁有強壯的頸部。一(yī)旦發生事故,頸部受力将急劇上(shàng)升,很(hěn)容易有生命危險。
通(tōng)過頭頸保護系統的保護,能(néng)夠防止車手的脊椎向後拉傷,也能(néng)防止車手的頭部向前甩,撞上(shàng)方向盤。據試驗統計,佩戴HANS系統後,撞擊時(shí)車手頭部和(hé)頸部受到的力,分别減少(shǎo)了(le)68%和(hé)86%。
碳纖維單體殼
單體殼座艙作(zuò)為(wèi)容納F1車手的最重要(yào)裝備,單體殼由昂貴的碳纖維制成,這(zhè)種材料的強度是鋼的兩倍,但(dàn)是質量隻有其5分之一(yī)。在F1戰車上(shàng),每一(yī)克都(dōu)是有價值的,因此這(zhè)是單體殼為(wèi)什麽要(yào)選用碳纖維打造的重要(yào)原因。目前F1戰車的單體殼總共由12層碳纖維組成,需要(yào)附帶說明(míng)的是,每一(yī)根碳纖維隻有人(rén)頭發絲的五分之一(yī)粗。在制造單體殼時(shí)會将一(yī)層蜂窩狀的鋁鋪設在兩層碳纖維之間(jiān),然後将其放入高溫高壓的烤箱烘烤,等單體殼成型變硬大概需要(yào)兩個半小時(shí)。
按照F1規則,碳纖維單體殼座艙必須由各支車隊自(zì)行(xíng)制造,可(kě)以承受相當于雙層巴士的重量,并可(kě)防止任何尖銳物(wù)體穿透。為(wèi)了(le)能(néng)最大程度保證車手的安全,發動機、變速箱等動力部件被置于單體殼座艙之外(wài),而容易被引燃的油箱則包括在單體殼座艙結構中。在經曆了(le)53G的嚴重碰撞後,卡在防撞欄中的單體殼依然保持完整。
一(yī)場F1賽事的順利舉行(xíng),是多方因素共同助力的結果。F1賽事未來進化的方向,更多是讓這(zhè)項挑戰極限的運動少(shǎo)一(yī)些死亡的陰影,多一(yī)些速度和(hé)激情。
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