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安全头盔在本起事故中,保住马萨生命最为关键的无疑是头盔。在撞击的瞬间,这枚价值约1.2万美元的头盔保证了800克的弹簧在时速24
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800克的减震弹簧、240公里的撞击时速,在受到如此严重的撞击下,马萨不仅保住了性命,并且现在已经能独立行走,与人流畅地交流。那么,在从与弹簧接触的瞬间到整辆车撞击轮胎墙,这一系列严重撞击后

是什么救了马萨一命?

我们分析后得出,头盔、HANS系统与单体壳发挥了极为关键的作用

2009/8/9

安全头盔

在本起事故中,保住马萨生命最为关键的无疑是头盔。在撞击的瞬间,这枚价值约1.2万美元的头盔保证了800克的弹簧在时速240公里时,没有击穿马萨的整个头部。

那么,F1的头盔有怎样的安全标准呢?

首先,F1的头盔必须要有足够的强度;其次,它还必须耐火;最后,它的质量还要尽量轻。

为此,头盔会根据每个车手的情况来单独定做,它非常结实,但是重量很轻,只有大约1.2公斤,这样就减少了车手脖颈和肩部的压力。

头盔外层是碳纤维外覆强化纤维树脂,下一层是超强塑料,这种材料多用于防弹衣,内层衬垫由两层防火Nomex组成。整个头盔必须通过45秒800℃高温的强制防火测试。在此期间,头盔内部的温度不得超过70℃。而头盔护目镜则是由3mm厚的聚碳酸酯制成,在碰到以每小时500公里的速度撞上时,其撞击痕迹深度不能超过2.5mm。

也许上述数据过于概念化,那么,如果说F1的头盔可以承受20吨坦克车的碾压,和2米标准步枪子弹的射击,那么,你们就应该知道它多么牢固了。

HANS系统

HANS系统是(Head And Neck Support,头颈部支撑系统)的简称。当马萨失去意识后,整辆车笔直撞上了轮胎防护墙,撞击时的重力加速度大于5个G。由于马萨被6点式安全带牢牢绑在了座椅上,其身体不会有任何移动,而如果没有HANS系统的保护,其头部会剧烈向前移动,后果不堪设想。

那么,HANS系统是怎么工作的呢?

HANS系统像是一个由碳纤维制成的“领子”,它被穿戴在车手的脖子周围,并被固定在车手安全带的肩带下面,然后再通过两根系带,把头盔连在这个领子上。如果出现正面撞击,这些系带将会控制头盔的摆动幅度,大幅度降低车手脖子和头部要承受的能量。测试表明,此系统可以让碰撞后车手头部摆动的速率减少44%,颈部受力减少86%,头部受到的加速度减少68%。

自2003赛季起,国际汽联规定每一位车手参赛时都必须佩戴HANS系统。刚实施的时候,很多车手还抱怨这个东西带上去非常不舒服。而当前年库比卡发生了那次严重的事故后,他第一个感谢的就是HANS系统,如果没有这套“让人不舒服”的系统,他可能就再也不能参加比赛了。

单体壳

最后,让马萨还能保持原先姿势,依然完整地坐在驾驶舱内的,就是单体壳。

单体壳由碳纤维打造,这种材料的强度是钢的两倍,但是质量只有其1/5,用它打造保护舱可能是高速赛车的最佳选择。目前,F1赛车的单体壳总共由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1/5粗。在制造单体壳时会将一层蜂窝状的铝箔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。为了达到更高的强度要求,通常会将烘烤的程序重复两次以上。这样制成的车身可以为赛车手提供最好的保护,即便以每小时200公里的速度发生碰撞,单体壳也不会破裂。

除了单体壳要有足够的强度以保护赛车手安全外,在赛车的外部还必须有一些比较“软”的车体部件,以快速扩散吸收碰撞时的能量。F1赛车的前鼻、定风翼等都是这样的结构。我们经常看到赛车发生事故时,前部被撞得支离破碎,其实这正是工程师所追求的效果。硬的单体壳与软的车体部件相结合,可以为赛车手提供足够的安全保护。

此外,单体壳还能单独取出,当发生严重撞击、车手无法从车舱内移出时,就可将单体壳单独取出并送往医院急救。

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