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汽车人字拖,提高赛车的安全性

来源:未知 作者:df888 人气: 发布时间:2018-03-14
摘要:在汽车界来说,除了品牌做的响亮的跑车,撑起另一半边天的就是赛车了。但是,在每一年的赛车比赛中的总有很多事故出现,赛车的安全性问题,这是我们应该注意的事情。 揭秘Halo保护系统(上) 对于所有车迷来说,三月是非常值得期待的一个月,因为很多的比赛
在汽车界来说,除了品牌做的响亮的跑车,撑起另一半边天的就是赛车了。但是,在每一年的赛车比赛中的总有很多事故出现,赛车的安全性问题,这是我们应该注意的事情。
汽车人字拖,提高赛车的安全性
揭秘Halo保护系统(上)
 
对于所有车迷来说,三月是非常值得期待的一个月,因为很多的比赛将渐渐走出冬休期,赛车也撕去了伪装贴纸,以一个全新的面貌展示在世人眼中。在本文写到这儿之前,作为最受关注的汽车顶级赛事之一的F1正好结束了在巴塞罗那的第三天赛道测试,而我也有一个憋不住的话题想要跟大家聊聊,如果你也正好关注了F1,想必你已经知道我准备说什么了,没错,就是这个今年备受争议的“HALO”。
 
Halo是什么?
 
Halo是一种设计用于在方程式赛车为主的开轮赛事中,为车手高速驾驶的赛车提供充分头部保护的系统。主要用于保护驾驶员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。这个系统会在本赛季的所有赛车上使用。
 
方程式赛车驾驶舱保护概念最早起源于2011年,并在近几年中获得较快的发展。在2015年由钢材料制成的Halo原型车进行了第一次静态测。
 
2016年奥地利大奖赛上,推出了钛合金的Halo原型车。钛合金相比钢材料制成的Halo更轻,也更为坚固。其中改造后的Halo更为重要的变化是:由钛合金制造的Halo将弧形进行加宽,以提高驾驶能见度,并消除车辆在撞击时驾驶者撞击到Halo受到伤害的风险。
 
在经过一系列测试与讨论后,FIA最终于2017年七月决定,将在下个赛季要求所有赛车将必须使用该系统,这个系统的引入,将成为F1赛车中最坚固的部件。于2018年三月,装配了Halo系统的赛车逐一亮相。
 
它给赛车的外观造成什么样的变化呢?相比以前(以2017年为例),一级方程式赛车的驾驶舱上方增加了这个特别显眼的装置。
 
虽然这个系统的名字听起来很厉害,但是它的外号很接地气,Halo头部保护系统,江湖人又称:人字拖。为什么会被人家这么叫呢?你自己感受一下。
 
Halo头部保护系统采用的是钛合金材料制造,目前多使用的是直径50mm的钛结构件,重量约为7公斤。该系统的供应商之一为荷兰Nedschroef集团的子公司CP Tech公司。
 
Halo虽由FIA所批准的供应商制造,但是Halo作为车架的一部分,所以安装仍由车队自己负责,并需要通过新的FIA碰撞测试,新的碰撞测试也将严格考验车队所安装的Halo性能是否满足FIA的规定要求。
 
为什么FIA要强制给赛车加装Halo?
 
这些年赛车的事故不断在发生,国际汽联也在不断升级完善着赛车的安全性,而Halo是这个阶段FIA为提高赛车安全性做出的一步。
 
1.Halo的作用
 
Halo头部保护系统系统的作用顾名思义就是保护车手的头部。在测试中表明,Halo系统在车对车碰撞的情况下,它能够承受数十倍车辆本身的全质量的静态负荷和能够显著降低潜在的伤害。也就是说,这个7kg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;另外,在车辆对环境的测试中,Halo可以防止头盔接触墙壁或障碍物。
 
Halo在测试所做的试验大多是选择以前在比赛中经发生的事故作为参考,将曾经发生过的事故尽可能还原到测试中去。例如,在测试中的20kg车轮以225km/h的速度碰撞测试就是源于F2车手henry surtees当年事故,下文我会具体介绍。
 
2.那么Halo真的能提高赛车的安全性吗?
 
FIA对三种不同情况的事故进行了分析,分别为:车对车碰撞、车对避障物的碰撞和外部因素对车的碰撞,例如碎片和轮胎。
 
其中分析的对象主要为过去赛事所发生过的事故,这些赛事包括了F1以及其他方程式。测试是为了解Halo在这些事故发生时会对事故结果做出什么样的改变。
 
其中车对车的事故分析对象有2012年斯帕站中起步后不久的连环撞车事故。在这个混乱的事故中,格罗斯让的赛车在碰撞中弹起,侧飞砸到了正常行驶的阿隆索。
 
车对避障物的碰撞分析对象包括了Luciano Burti在2001年F1比利时大奖赛、科瓦莱宁在2008年F1西班牙大奖赛、Pascal Wehrlein2017年在F1摩纳哥大奖赛以及Ernesto Viso在2007年GP2法国站中的事故。
 
在外部因素对车的碰撞中,国际汽联已经确定,在2009年举办的F2比赛中前世界冠军约翰的儿子亨利苏蒂斯的死亡事故和2015年indycar系列赛事贾斯汀威尔逊的死亡事故情况下,Halo能产生积极的作用。
 
每一次事故的发生都是在不断地促进着头部保护系统的诞生。在FIA所测试的17个案例中结果中表明,Halo能对其中15个碰撞事故起到作用。通过计算研究表明,Halo系统的搭载能降低驾驶员在事故中17%的生命威胁。
 
揭秘Halo保护系统(下)
 
FIA碰撞测试要求非常严格:
 
在FIA的测试中,Halo的前部必须要能够承受正面83kN前方载荷和93kN的横向载荷,Halo的侧面则需要承受116KN垂直方向载荷和46KN的前方载荷,而不会减少车手的生存空间(也就是系统支架的形变不会大于允许范围值)且失去任何的安装零部件。
 
从下面Giorgio Piola的独家视频中我们可以更清晰地了解Halo是如何抵挡冲击的。
 
重新考虑空气动力学
 
由于2017年中旬FIA才确定2018年所有赛车必须使用Halo,这让所有车队都非常被动,因为一般这个时候下一赛季的赛车都已经基本成型了,所以所有的赛车都是在已经成型的赛车之上,加装halo的装置,而不是设计初期就将Halo考虑进去的,这就导致Halo的加装必定影响车辆空气动力学数据、提高车身重心和提高重量上的数据。为了尽量减少Halo对风阻系数和重量的增加等问题,车队需要去设计和考量Halo的外观和安装。
 
在设计造型方面,FIA的开发空间是在Halo的20mm以内。为了减少Halo在空气动力学角度的影响,特别是进入驾驶员头部上方的发动机进气口的影响,每支车队都对Halo进行了设计,重新引导汽车周围的气流。
 
Halo是好的,但是实现方式仍需要优化
 
虽然FIA宣传得Halo再好,但是还是有很多人,哦不,是绝大部分人,包括车队车手以及车迷们的不认可,对于Halo的争议方面主要是从美观性、驾驶视野、车手逃生以及赛车DNA来考虑的。所以,人们对Halo的不认可并不是对它的功能不认可,而是对它的外观。
 
确实,Halo装上了赛车以后,一台好端端一级方程式赛车瞬间变成一只人字拖。
 
梅赛德斯奔驰车队的车队经理Toto Wolff表示:我想用一把锯子将Halo锯掉,如果有机会的话。不仅如此,也有车手表示并:不希望FIA强制安装Halo,Halo应该根据车队需求自己决定是否加装。
 
但也有车手表示这方面没有关系,例如费尔南多阿隆索就表示:“我不太在意美观这一点,说实话,从2001年的第一年开始F1赛车的改变太多了,赛车已经非常不同。
 
那么Halo会干扰车手爬出事故后的赛车吗?这是关于进一步增加驾驶舱保护的首要担忧之一,有人认为Halo本身会阻碍并造成安全隐患。于是FIA规定,将驾驶员必须能够爬出车外的时间从五秒增加到七秒,迎合Halo所增加的下车难度。
 
“嗯,既然达不到目标我们就把目标要求降低一点吧。”
 
那如果出现了Halo严重变形,需要移除Halo的场景的话该怎么办呢?FIA表示,他们已经采购了足够在五秒钟的时间内吧Halo切割掉的工具。
 
虽然Halo能减少很多致命伤害,但对一些近年发生过的事故没有起到保护作用:不能保证它在菲利普马萨遭遇的事故中会有所帮助,也无法避免比安奇事故中丧生的可能。
 
总结:
 
在这些年来,FIA在不断提升赛车的安全性,其中包括为了观众的,为了车队车手的,以及为了赛道工作人员的,其中包括了保护驾驶员腿部的安全结构、束缚轮胎、颈部Hans等,每一步都改变着赛车,很多东西的存在一开始开起来都会很奇怪,但是它们的存在是为了实现某种功能,例如防滚结构等,而Halo也是,而现在我们希望的是,Halo能跟Hans一样,既能实现它的功能,也能让人接受它的存在。
 
赛车这个职业本来就是一个危险的职业,但是如果赛车的安全现在得不到保障的话,对于车手来说将是一个非常危险的职业,我们,不会想到我们的人字拖,会在在赛车的部件中起到这么大的作用。
 
 
责任编辑:df888
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