2020年11月29日晚,世界一级方程式比赛巴林站在巴林国际赛道准时开跑,整场比赛险象环生精彩异常。开赛第一圈哈斯车队车手格罗斯让就发生严重事故,赛车失控撞墙后爆炸起火,震惊世界。幸运的是,格罗斯让在完备的赛车防护系统的保护下,主动逃出驾驶舱,只受轻伤,堪称奇迹。
而这就要归功于F1和国际汽联长期以来对车手安全的重视和投入了,单体壳、Halo系统、HANS系统和防火赛车服,是这些挽救了车手的生命,格罗斯让在医院治疗时也表示,以前他并不算支持HALO系统,但感谢HALO系统被引入到F1,没有它或许就不能在这跟大家说话了。那么接下来就让我们一起来看一看当今F1赛车都有哪些安全系统。
【单体壳(monocoque)】
单体壳由昂贵的碳纤维制成,这种材料的强度是钢的两倍,但是质量只有其5分之一。在F1赛车上,每一克都是有价值的,因此这是单体壳为什么要选用碳纤维打造的重要原因。目前F1战车的单体壳总共由12层碳纤维组成,需要附带说明的是,每一根碳纤维只有人头发丝的五分之一粗。在制造单体壳时会将一层蜂窝状的铝铺设在两层碳纤维之间,然后将其放入高温高压的烤箱烘烤,等单体壳成型变硬大概需要两个半小时。
但现在通常会将烘烤的程序重复两次以上,这主要是为了达到更高的强度要求。虽然现在F1赛车使用的单体壳已经能够应付最恶劣的事故了;但是为了保证车手的安全,赛车车体本身还必须达到一定的韧性,这就是我们通常看到车队进行的车鼻、侧箱、车尾撞击测试,此时车身的作用相当于装配在单体壳上的吸能包,以吸收车身在撞击条件下的冲击能量。
【“人字拖”HALO系统】
何为HALO系统?HALO系统是在车手座舱前增加的钛合金保护圈。HALO系统因为它的长相,被车迷戏称为“人字拖”。HALO是一种设计用于在方程式赛车为主的开轮赛事中,为车手提供充分头部保护的系统。主要用于保护车手免受飞行杂物的侵害,并保留了方程式赛车特有的开放式座舱。
在测试中表明,HALO系统在车对车碰撞的情况下,它能够承受15倍车辆本身质量的静态负荷,能够显著降低潜在的伤害。也就是说,这个7公斤重量的部件可以承受约12吨的冲击力,是全车中最坚固的部分。而在F1官方的描述中有个更形象的比喻——承受一辆双层巴士的重量。
【HANS系统】
HANS系统于1980年由美国密歇根州大学的生物工程学教授Robert Hubbard发明,它通过轻便简单的结构实现对头颈部位的保护。人体的颈部不同于胸部和头部,胸腔由脊椎和肋骨形成保护结构,头部则有头盖骨保护大脑,在F1赛车内,六点式安全带和头盔能够完好地保证身体和头部的安全,惟独只有一根脊椎骨支撑的颈部保护最为脆弱。
HANS系统是附着在座椅上的一个小型装置,随安全带固定在车手的肩部和胸部,头盔后方是一道小型的隔板,将车手的头盔和头部后方的车身隔离开来,隔板上左右各有一条能伸缩的缆带连接车手的头盔。在发生剧烈碰撞时,这条看似细细的缆带便会防止车手的头部往复剧烈运动,给车手的头部和颈部特别是头骨的底部造成伤害。
【防火赛车服】
当然,格罗斯让从火海全身而退,防火赛车服也起到关键作用。据历史数据,赛车手在撞车后遭遇火灾的概率非常大,但直到1976年传奇车手尼基·劳达全身大面积烧伤,赛车界才真正重视起防火赛车服。
现在最常用的制作赛车服的材料,是一种叫做“诺梅克斯”的耐高温阻燃纤维。在600-800摄氏度高温下坚持11秒后,赛车服内温度不得超过41度。同时,赛车服使用的拉链也是耐高温材料,不会因热熔化。
从现场画面来看,格罗斯让的赛车在碰撞后断成两截,而赛车座舱完好无损,这是当今F1赛车先进保护性的体现。熊熊大火下,F1赛车手的防火服、头盔让格罗斯让得以能够安全走出赛道。这场可怕的事故在赛道反应及时的工作人员、F1赛车超高的安全性保护下化险为夷。