上帝:天堂需要一个司机。格罗斯让:我信佛。
作为目前世界顶级的汽车赛事,F1的技术一直走在世界前列。随着赛车的速度和极限越来越快,如何保证车手的生命安全也是F1的一大技术难题。毕竟赛车是一项危险的运动,一不小心就会发生严重的事故。
相信大家都看过昨天比赛的视频了。格罗斯让的赛车冲出了赛道,撞上了侧面的护栏,护栏断成了两截,引发了爆炸。当所有人都以为灾难要发生的时候,格罗斯让从大火中跑了出来,这离不开F1先进的防护措施,也就是光环、汉斯、单壳、防火服。
“人字拖”光环
2018年国际汽联公布一级方程式?(F1)?方程式二呢?(F2)?赛车必须配备Halo座舱系统,以保证车手的安全,也就是那种看起来像人字拖的东西。也许很多人会疑惑,这么脆弱的部件怎么保证安全?而且好像很挡视线。
事实上,光环所能承受的重量和冲击力比它看起来要强大得多。Halo结构重量约7kg,材质为钛。Halo设计时要求承受15倍的赛车静载荷和20kg车轮在225km/h时的冲击力..
很难想象,这样一个看似无力的部件,却有如此高的强度。在设计Halo时,还必须考虑三个因素:中心前部的“V型过渡”、驾驶舱周围的金属管以及后部的固定。所有材料将由5级6AL4V钛合金制成。
Halo的加入也给赛车工程师带来了一些问题,就是空气动力学需要重新设计,车队需要减少进入发动机进气道和尾部的湍流尾流的气动损失,所以很多车队都给Halo增加了一些小尾翼和整流罩来改善空气动力学。
颈部安全带:汉斯
除了光环系统,汉斯系统也功不可没。汉斯的全名是海德?然后呢。脖子?支持?中文名字叫头颈支撑系统。它的作用是在受到猛烈撞击时保护驾驶员的头部和颈部免受严重伤害。
汉斯的结构很简单。主体为U型装置,辅以垫肩、滑绳、汉斯固定扣。专业的Hans系统通常是碳纤维材质,重量不到500g g,当汽车受到很大的冲击时,六点式安全带会将驾驶员束缚在座椅上,但如果头部没有保护固定,就会受到严重伤害,所以Hans就是头部和颈椎位置的“六点式安全带”。
向石头扔鸡蛋?单壳不允许。
在严重撞击事故下,F1的硬壳式结构是驾驶员的防护舱,硬壳式是经过高温烘烤的碳纤维外壳。为什么这样的外壳可以承受超高的冲击力而不崩溃?
举个简单的例子,当一个鸡蛋均匀受力时,一个鸡蛋可以承受近30Kg的力,而一个鸡蛋大约是60 g,1989年,日本爱知县市民哈瑞用前轮用34个鸡蛋,后轮用52个鸡蛋的方法支撑一辆大货车,
由于蛋壳是一种多孔固体,具有夹层结构,比强度、比刚度高,整体重量轻,在外力作用下,可以围绕整个壳面均匀传力,硬壳式是蛋壳原理的延伸。
F1赛车以单壳为主体,其余零件直接与单壳相连。因此,当冲击力作用时,力可以均匀地分散在每个表面上,这也带来了比传统承载结构车身更强的抗扭强度。此外,碳纤维的重量不到钢的四分之一,但抗拉强度达到3500Mpa。所以面对撞击,即使车身解体,单壳。
看到火服,铁扇公主叫来了专家。
在这次事故中,走过八十一难的旅程还没有结束。虽然单壳和光晕经受住了巨大的冲击,但是燃烧的火焰是人类无法承受的,所以赛车服救了格罗斯让一命。F1的赛车手穿的五颜六色的赛车服,看起来和普通衣服没什么区别,但是里面干巴巴的一大堆。
制作赛车服最常用的材料是Nomex,这是美国杜邦公司在1967注册的专利产品。Nomex材料是一种良好的耐高温阻燃纤维,在200℃下能保持原强度的80%左右,在260℃下连续使用100小时后能保持原强度的65%。事故引发火灾时,制服在600-800℃的高温下能坚持11秒,制服内温度不会超过41摄氏度。
这11秒,已经是救援人员和司机逃生救援的黄金时代。如果不是防火服的保护,恐怕格罗斯让不到一秒就化为灰烬了。
经历了这么巨大的车祸,多亏了光晕、汉斯、单壳和消防服的保护,格罗斯让只烧伤了手,整件事都没事。他在医院里也说过,几年前他不喜欢Halo,现在他觉得它是F1带来的最伟大的设备。
看比赛的时候,我们不得不感叹科技的进步。是强大的技术保障了司机的安全。如果这些技术能早点出来,也许车神塞纳就不会离开我们了。
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