Шлем гонщика формулы 1

Эволюция шлемов гонщиков Формулы 1: часть 1

В современном мире, где уровень безопасности в Формуле 1 растет год от года, сложно поверить в то, что когда-то вместо шлема пилоты использовали тряпичный чепчик. И лишь суеверный Альберто Аскари впервые в истории гонок попросил шляпника специально создать для себя защитный шлем. Труд этого же мастера в свое время спас жизнь и Стирлинга Мосса.

Доформульное прошлое

За полвека до старта чемпионата Формулы 1 гонщики защищали свою голову тем, что и язык не поворачивается назвать «шлемом». Это был головной убор, сшитый из ткани, который был призван (только вдумайтесь в назначение шлема того времени!) защищать волосы от масла и грязи и оберегать глаза от попадания в них самих волос.

Однозначно, тогда на старт гонок выходили необычайно смелые люди, которые вообще не переживали о своей безопасности. А зря, ведь хоть скорости тогда и были гораздо ниже, но аварий с летальным исходом хватало. В подтверждение этому черный юмор того времени, который дожил до наших лет:

«Эти чепчики предотвращали выпадение мозга из расколотого черепа в руки гонщика»

В 1950 году эти «шлемы» дебютировали и в Формуле 1, но здесь они не прижились.

Первый специальный

Не будем скрывать, попытки сделать шлем более твердым были, начиная с 20-х годов ХХ столетия. Тогда для этого тряпичные головные уборы просто пропитывали клеем и обкладывали пробкой. Иногда гонщики заимствовали шлемы у летчиков реактивных истребителей.

С 1952 года в Формуле 1 запретили мягкие шлемы. А первым специально разработанным для гонщика шлемом с твердой основой стал именно тот, который для Альберто Аскари создал известный лондонский шляпник Герберт Джонсон. Он состоял из кожаной оболочки и мягкого слоя резины, которая защищала уши. А весил этот шлем около 700 граммов. Неотъемлемым его атрибутом были авиационные очки, которые разработала компания Polaroid.

Гоночный шляпник

Альберто Аскари был не единственным пилотом Формулы 1, обратившимся к Герберту Джонсону. Английский шляпник создал защиту, которая в 1962 году по-настоящему спасла жизнь легенде Формулы 1 — его земляку Стирлингу Моссу. Во время внезачетной гонки в Гудвуде британец попал в ужасную аварию, в результате которой получил серьезную травму головы и навсегда распрощался с карьерой автогонщика. Однако если бы тогда на голове британца по-прежнему был тряпичный «шлем», то Стирлинг Мосс бы не выжил.

Внедрение визора

Многие изменения конструкции шлема в Формуле 1 стали результатом трагических событий. Так произошло и с внедрением защитного стекла, которое мы сейчас называем «визор». Во время Гран-при Бельгии 1960 года в лицо Алана Стейси попала птица — пилот потерял видимость, не справился с управлением, перелетел через трехметровое ограждение и приземлился только в поле. От полученных травм гонщик скончался.

После этого случая было принято решение сделать шлемы закрытыми. Взялась за разработку нового головного убора гонщиков компания Bell, а впервые такой шлем начали использовать только во второй половине 60-х годов. Но необходимо было случиться еще одной аварии, чтобы защитное стекло стало небьющимся. Именно такие изменения конструкции шлема произошли после аварии Хельмута Марко, в которой он ослеп на один глаз.

Шлемы с визором того времени были достаточно тяжелыми и весили больше 2 килограммов. Головной убор был выполнен из закреплённого эпоксидной смолой стекловолокна со смягчающими вкладками из пенопласта и визором из прозрачного материала Лексан. Этот шлем по-прежнему не сильно защищал в случае тяжелой аварии, но уже мог обезопасить гонщика от небольшого предмета, летящего прямо в голову.

В вопросах безопасности Формула-1 на протяжении практически всей своей истории училась на собственных ошибках. Сегодня головы пилотов защищены шлемами стандарта FIA 8860, введением которого чемпионат мира обязан трагической аварии Айртона Сенны на Гран-при Сан-Марино 1 мая 1994 года. О том, что собой представляют головные уборы пилотов гонок Гран-при 20 лет спустя, корреспондент расспросил Стефана Коэна – президента фирмы Bell, которая наряду с Arai и Schuberth обслуживает нынешнее поколение гонщиков Формулы-1.

К гибели Айртона Сенны привела трагическая случайность. После удара о бетонную стену в повороте «Тамбурелло» один из элементов подвески Williams FW16 бразильца пробил шлем на стыке между визором и корпусом, нанеся пилоту травмы, несовместимые с жизнью.

Шлем Айртона Сенны, в котором он вышел на старт Гран-при Сан-Марино 1994 года, был уничтожен спустя девять лет по решению семьи гонщика и руководства компании Bell

«Я не могу сказать, что предыдущее поколение шлемов к тому времени устарело, – говорит Стефан Коэн. – Шлем Айртона сработал так, как и должен был, но удар пришелся в самое уязвимое место. Однако FIA не могла остаться в стороне, и совместно с производителями были начаты исследования. Мы должны были понять, возможно ли повысить стандарты, требования к прочности». Последовавший за этим процесс Коэн называет «медлительным», и с ним трудно не согласиться. Первые прототипы, отвечающие новым требованиям, появились только спустя восемь лет, в 2002 году.

«Они были значительно лучше, могли поглотить большую энергию при ударе, но к тому моменту себестоимость каждого такого шлема составляла около 10-15 тысяч фунтов стерлингов», – говорит Коэн. Повысить прочность удалось благодаря появлению новых композитных материалов. Как и нынешние, шлем Сенны был сделан из карбона, но не из того, что используется производителями сейчас.

С 1994 года изменились не только шлемы. После аварии Сенны был пересмотрен и технический регламент самой Формулы-1. В Williams FW16 голова пилота, например, не была защищена практически ничем, кроме самого шлема

«Композитные материалы сильно изменились за последние двадцать лет. Сейчас мы используем более «чистый», более прочный карбон, – рассказывает Стефан. – Когда люди слышат слово «карбон», им сложно понять, что это такое на самом деле. Он может быть разным. Грубо говоря, карбон можно найти и по цене 100 евро за килограмм. Но есть и такой, который будет стоить 1000 евро. Это абсолютно разные материалы, пусть и со схожими характеристиками. При производстве шлемов мы используем один из самых дорогих на сегодняшний день. Для примера, почти такой же материал Boeing использует для производства крыльев самолета модели 787».

Коэн говорит о карбоне T1000, каждая нить которого состоит из 12 тысяч волокон, примерно в 15 раз тоньше человеческого волоса. Общая длина карбонового волокна в одном шлеме составляет около 15 тысяч километров.

Десять лет спустя

После совместных исследований FIA и Bell технологии были переданы и другим поставщикам шлемов для пилотов Формулы-1. Стандарт FIA8860 стал обязательным в Формуле-1 только 1 июля 2004 года, спустя десять лет и два месяца с момента аварии Сенны в Имоле. Вместе с ним были введены и новые требования к жесткости по системе Snell – организации из США, проводящей сертификацию вело-, авто- и мотошлемов.

Каждый производитель должен представить для омологации шесть образцов для одиннадцати различных испытаний на прочность. Шлем с размещенным внутри муляжом головы общим весом в пять килограммов сбрасывают на предметы различной формы с высоты 4,6 метра – при ударе со скоростью 9,5 метра в секунду пиковое значение обратного ускорения при кратковременном воздействии не должно превышать 300 g – предельно допустимой перегрузки по стандартам Snell.

Читайте также:  Перестал работать турботаймер сигнализация старлайн

К шлемам стандарта 8860 применяются жесткие требования во время тестирования. Готовые изделия сбрасывают на четыре типа поверхности: плоскую, сферическую, тонкую балку и трубку. При тесте на «глубину разрушения» уже на сам шлем «роняют» четырехкилограммовую болванку. При этом конус не должен коснуться «головы»

Для стандартных мотоциклетных шлемов тесты проводятся на скорости 5,5 метра в секунду – по крайней мере, такие правила действуют в Европе. У многих стран есть собственные системы сертификации шлемов. «Для, скажем так, «обычных» гоночных шлемов подобные испытания проходят при скорости 7,2 метра в секунду, – говорит Коэн. – Разница по сравнению со скоростью 9,5 метра в секунду может показаться на первый взгляд незначительной, но поверьте, чтобы добиться безопасности в таких испытаниях, нужно было потратить немало времени и средств». Помимо этого, шлемы стандарта 8860 подвергаются и более жестким тестам на «глубину разрушения», когда на него сбрасывают остроконечные четырехкилограммовые болванки.

Чтобы наглядно продемонстрировать, насколько шлемы пилотов Ф-1 действительно прочны, конкуренты Bell из Schuberth проехали по изделию на 55-тонном танке. Корпус остался цел.

Как и карбоновые детали для гоночных автомобилей, шлемы для Формулы-1 выпекаются в автоклавах, но говорить о подробностях этого процесса Коэн отказывается. Производители не любят делиться секретами, даже когда работают над повышением требований к жесткости. «Мы не общаемся друг с другом напрямую, – рассказывает Коэн, – но ведем совместные исследования с Институтом FIA по безопасности. Обмен информацией идет только через него. В любом случае, главное – это не сам процесс выпечки, а качество используемых материалов: карбонового волокна, смол. Исследования направлены в том числе и на то, чтобы сделать подобные шлемы более доступными. Если в 2004 году, когда стандарт стал обязательным в Формуле-1, они стоили около 10 тысяч евро, то теперь розничная цена – около 3 тысяч. Конечно, себестоимость еще ниже. Но мы же должны как-то зарабатывать», – улыбается Коэн.

Гонщикам Ф-1 шлемы – около дюжины на каждого за сезон – достаются бесплатно по маркетинговым соображениям, но остальным за них приходится платить. Когда цены на шлемы нового стандарта стали более приемлемыми, FIA обязала использовать их и пилотов других серий, в том числе GP2, GP3 и WTCC. Стандарт 8860 перестал быть эксклюзивным для Формулы-1 в 2009 году.

Пенопласт для головы

Но корпус – это всего лишь корпус. Большая часть задачи по поглощению энергии удара приходится на внутреннюю подкладку. «Она изготовлена из материала, который большинство людей знают под называнием пенополистирол (expanded polystyrene или EPS). Материал, который обычно используют для шумоизоляции домов, упаковки техники. Это примерно такой же белый материал, который обнимает ваш новый телевизор внутри картонной упаковки, – объясняет Коэн. – Важны оба слоя: и сам корпус, и прокладка. При производстве обычных шлемов производители в 99 процентах случаев используют обычный EPS одной из крупных химических компаний. Тот материал, который используем мы при производстве шлемов стандарта 8860, схож по своим характеристикам с EPS, но имеет особую формулу. Мы разработали его совместно с маленькой химической компанией специально для Формулы-1».

«Чтобы добиться нужного результата, было сделано немало попыток. Мы испытываем множество вариантов, чтобы найти нужный баланс характеристик и пройти все необходимые тесты. Если использовать много EPS, то сделать шлем, который отвечал бы всем требованиям, не сложно. Но тогда шлем получится вот такого размера», – Стефан разводит руки, как хвастливый рыбак.

«Приведу простой пример, – продолжает Коэн. – Если ты сейчас возьмешь пять подушек, свяжешь их веревкой вокруг головы, а я тебя ударю, ты вряд ли почувствуешь боль. Но если у тебя будет всего одна подушка, то тебе будет больно. Нам был нужен материал, который поглощал бы энергию удара максимально эффективно. Мы могли бы сделать шлем больших размеров, но проблема в том, что гонщики хотят вертеть головами, когда пилотируют». Самый большой вызов для производителей – сделать шлем компактным и легким, не забывая при этом о жестких требованиях к поглощению энергии удара. Регламентом FIA установлен порог, согласно которому масса шлема не должна превышать 1,8 килограмма.

Те шлемы, которые сейчас предоставляют своим пилотам Bell, Arai и Schuberth, весят около 1,2 килограмма. Еще 20 лет назад они были вдвое тяжелее.

Пенополистирол отвечает и за теплоизоляцию. В этом плане FIA также настаивает на жестких тестах: в ходе испытаний шлемы подвергаются воздействию температуры в 800 градусов по Цельсию, при этом температура внутри него не должна превышать 70 градусов Цельсия на протяжении 45 секунд.

Еще немного цифр: визоры шлемов в ходе тестов останавливают мелкие снаряды, пущенные со скоростью 500 километров в час. «Визоры сделаны из поликарбоната – самого подходящего на данный момент материала. Он прозрачный и прочный, – говорит Коэн. – И тут такая же история, что и с карбоном. Мы используем лучший поликарбонат из доступных: самый прочный, не царапающийся и так далее. Мы первыми внедрили новую технологию «двойного экрана».

Суть этой технологии – в двух слоях из поликарбоната разных свойств, между которыми есть небольшой зазор, заполненный воздухом. «На шлемах образца 2012 года он составлял 0,8 миллиметра – теперь мы увеличили его вдвое, чтобы улучшить изоляцию и противоударные характеристики», – поясняет Стефан. Толщина обоих слоев поликарбоната при этом составляет около трех миллиметров, а общая толщина визора – около 5 миллиметров.

Перед началом гонки на визоре закреплены пять тонких пленок, также изготовленных из поликарбоната. Толщина каждой пленки составляет всего 0,2 миллиметра – гонщики избавляются от них по мере загрязнения.

В 2011 году шлемы Формулы-1 в очередной раз изменились. И вновь к переменам привела авария: на Гран-при Венгрии 2009 года в шлем Фелипе Массы попала килограммовая пружина, оторвавшаяся от автомобиля Рубенса Баррикелло. Удар произошел на скорости более 200 километров в час и, по словам руководителя технической группы FIA Institute Энди Меллора, если бы на бразильце не было шлема стандарта 8860, последствия могли быть «значительно более серьезными». Пружина угодила в верхнюю часть визора, недалеко от точки крепления, сломав его и нанеся гонщику травмы. Тем не менее, уже в следующем году Фелипе вновь вышел на старт Гран-при, а спустя еще несколько месяцев производители шлемов представили решение для защиты уязвимой области.

Начиная с 2011 года все шлемы оснащены дополнительной панелью, которая покрывает верхнюю часть визора. «Она сделана из достаточно нового материала, зайлона, по характеристиками схожего с кевларом, но более прочного. Кевлар используется при производстве пуленепробиваемых жилетов, а с недавнего времени – для усиления боковых стенок кокпита в Формуле-1. В отличие от карбона, он не хрупкий, его волокна как раз и останавливают пули – если мы говорим о бронежилетах, – но при этом не разрушаются. Это именно то, что было нужно нам».

Индивидуальными также могут быть всевозможные накладки на шлемы: как аэродинамические, так и вентиляционные. Пластиковые накладки направляют воздух внутрь шлема через специальные отверстия. Всего их 10-15, и часть из них предназначена для отвода воздуха.

Совместная работа ведется и с командами. Вместе с ними производители шлемов разрабатывают аэродинамические накладки, которые могут помочь пилоту отыграть время на круге. В Arai, например, хвастались, что благодаря небольшим изменениям в дизайне шлема Хейкки Ковалайнена команда McLaren смогла убрать защитный экран на передней части кокпита, за счет чего финн отыграл 0,2 секунды с круга.

В 2013 году Bell снабдила своих пилотов шлемами нового образца. Визор стал меньше, крепления забрала новых шлемов теперь смещены вперед, а защитный слой из зайлона стал чуть больше. «Это позволило немного улучшить аэродинамику за счет смещения креплений и еще больше повысить безопасность на стыке между визором и корпусом шлема», – говорит Стефан. Пока уменьшенный визор не стал обязательным, но, как и в случае с полоской из зайлона, Bell предпочитает не дожидаться официальных директив от FIA. «Некоторые пилоты жаловались, что визор теперь открывается сложнее, но эту проблему было легко уладить, – добавляет Коэн. – Достаточно напомнить им, что это сделано для их же безопасности».

Несмотря на все технологии и новые образцы шлемов, открытые кокпиты – по-прежнему главная угроза безопасности в современном автомобиле Формулы-1. Даже учитывая то, что шлемы стандарта 8860 подвергаются самым жестким испытаниям, пределы прочности есть даже у них. Перегрузки в 300 g, которые считаются предельными по стандартам Snell, многие эксперты называют чрезмерными. Даже обратное ускорение в 200 g может привести к серьезным травмам головы, а при больших значениях повлечет за собой травмы головного мозга, несовместимые с жизнью – ведь даже если корпус шлема выдержит удар, его энергия будет передана голове пилота.

Читайте также:  Как работает сцепление в автомобиле

После аварии в Венгрии в 2009 году Фелипе Масса перенес несколько операций, но через несколько месяцев вновь сел за руль Формулы-1

Случай с Фелипе Массой можно назвать уникальным. Технологии, разработанные FIA совместно с производителями, спасли ему жизнь, но бразильцу в определенном смысле повезло. Удар не был фронтальным, а пришелся по касательной, и попади пружина в шлем на несколько сантиметров в сторону, последствия могли быть иными. При «типичной» аварии основной удар принимает на себя шасси, а голова пилота защищена не только шлемом, но и монококом, и увеличенными боковыми стенками кокпита. Чтобы основной удар пришелся на шлем, должно случиться нечто выходящее из общего ряда.

Самыми опасными в современной Формуле-1 можно считать аварии, подобные той, что случилась на старте Гран-при Бельгии 2012 года. Lotus Романа Грожана пролетел в считанных сантиметрах от головы Фернандо Алонсо. Монокок Ferrari удар выдержал, но шлем гонщика поглотить всю его энергию вряд ли бы смог.

В 2009 году, за шесть дней до аварии Массы в Будапеште, пилот Формулы-2 британец Генри Сертиз погиб в результате того, что колесо, оторвавшееся от другого автомобиля, угодило точно в его шлем. Корпус шлема выдержал удар, практически не получив видимых повреждений, но травмы головного мозга оказались слишком серьезными.

В позапрошлом году «нетипичная» авария произошла и на тестах команды Marussia, когда тест-пилот Мария де Виллота врезалась в поддон припаркованного в сервисной зоне грузовика. Несмотря на то, что столкновение произошло на небольшой скорости, она получила серьезные травмы – основной удар также пришелся на шлем, и в результате полученных повреждений костей черепа врачи вынуждены были удалить правый глаз гонщицы. Спустя год после аварии Мария скончалась.

Поэтому в FIA Institute продолжают работу по повышению безопасности, и сейчас основной акцент сделан как раз на защиту головы гонщика. Испытания проводятся с тремя различными вариантами конструкций.

В 2012 году FIA провела тестирование систем защиты головы, которые могут быть введены в Формуле-1. Среди рассматриваемых вариантов – полностью закрытый кокпит

Первая – своего рода каркас безопасности, стальная конструкция, которая может быть установлена на нос автомобиля непосредственно перед кокпитом. Два других варианта – защитные экраны из поликарбоната, один из которых полностью закрывает кокпит. Если в FIA решат, что из всех испытываемых вариантов именно этот является наиболее подходящим в плане безопасности, то кокпиты автомобилей Формулы-1 станут похожими на кабины военных истребителей.

Конечно, учитывая опыт прошлых лет, вряд ли можно говорить о том, что изменения произойдут в ближайшие годы. Не исключено, что на это исследование и принятие новых стандартов у FIA опять уйдет лет десять. Но многие специалисты уверены, что купол над головами пилотов Формулы-1 рано или поздно все равно появится. И тогда открытые кокпиты уже перестанут быть одним из главных отличительных признаков самых быстрых гоночных автомобилей планеты.

Спецодежда высоких скоростей и технологий.

«Формула-1» (F-1) – высший класс гонок на автомобилях с открытыми колёсами, санкционированный Международной автомобильной федерацией FIA.

Чемпионат мира проводится каждый год и состоит из отдельных этапов (имеющих статус Гран-при). В конце года выявляется победитель чемпионата. В F-1 соревнуются как отдельные пилоты, так и команды.

В F-1 постоянно рождаются оригинальные технические решения, что ведёт к прогрессу как гоночных болидов, так и дорожных автомобилей.

F-1 является сложным и очень опасным техническим видом спорта, поэтому здесь пристальное внимание уделяется безопасности пилотов.

Основные риски «Формулы 1»

Правила безопасности определяет FIA (Международная автомобильная федерация). Федерация разрабатывает и регламент тестов.

Это серьезная и методичная работа, где оцениваются все возможные риски и их взаимное влияние, принимается во внимание накопленный опыт предыдущих поколений, используются современные прогностические возможности и системы анализа и вырабатываются требования к защитным мероприятиям.

Рассмотрим наиболее значимые угрозы.

Перегрузки в «Формуле-1» одни из самых высоких в технических видах спорта.

В некоторых поворотах пилоты испытывают до 4–5g. Не все люди способны выдержать даже прямые перегрузки в 4g, не говоря о боковых, которые воспринимаются значительно сложнее.

Перегрузки на торможении, достигающие 5g, иногда приводят к отслоению сетчатки глаз – профессиональному заболеванию гонщиков F-1. Кроме них такие же перегрузки (на торможении) испытывают лишь пилоты палубной авиации при посадке.

Учитывается и то, что перегрузки воздействуют и при развитии аварийных ситуаций.

Опыт аварий предыдущих сезонов детально рассматривается, анализируется, методично прорабатывается для минимизации урона здоровью пилотов.

Удар, механическое воздействие, опасность поражения обломками и осколками – дополнительные факторы, требующие целого перечня мер противодействия со стороны инженеров и технологов.

Пожар. Пожароопасные ситуации могут возникнуть при заправке автомобиля на пит-стопах (технических остановках машины во время гонки для выполнения заправки топливом, смены шин), и это особенно опасно из-за скопления автомехаников вокруг автомобиля в этот момент.

Пожар болида «Бенеттон» соревнований 1994 года. Механик, выходящий из огня в паддоке. Гран-при Германии, Хоккенхаймринг.

Еще один опасный сценарий – пожар вследствие аварии. В этом случае необходимо максимально быстро эвакуировать пилота из машины.

Резкая смена освещенности – казалось бы, малозначительный фактор, но в гонках, например, в условиях города (есть и такие) при выезде из тоннеля на ярко освещенный солнцем участок может произойти дезориентация, особенно на экстремально высоких скоростях.

Загрязнение защитного визора шлема – проблема из того же разряда.

Так как всегда воздействует повышенный нагрев от двигателя, существует опасность обезвоживания пилота.

В этом обзоре мы рассматриваем лишь основные элементы экипировки. Но стоит учитывать, что на безопасность работает и влияет огромное количество связанных факторов: прочность кокпита и его отделка, дуги безопасности, характеристики рулевого колеса и подголовника ложемента (кресла пилота особой формы), настройки подвески и характеристики шин, прочность страховочных тросов, не позволяющих колесам ударить пилота по голове в ситуации катастрофического разрушения болида, и еще много чего.

Экипировка пилота «Формулы 1»

Обеспечивать комфорт пилотам болидов в течение всей двухчасовой гонки, а также максимально обезопасить их в случае возникновения аварийных ситуаций, помимо технических характеристик самих гоночных болидов, призвана экипировка спортсменов.

Схема обмундирования пилота «Формулы 1».

Комбинезон

Яркие комбинезоны изготавливаются из материала Nomex, обладающего уникальными огнестойкими и прочностными характеристиками.

На один сезон пилоту по регламенту требуется порядка 20 таких комбинезонов. При малейшем повреждении, надрезе, надрыве, зацепке, локальном возгорании комбинезон подлежит замене.

Комбинезон пилота «Формулы-1» должен выдерживать температуру порядка 800°С в течение 12 секунд. Он рассчитан на то, чтобы за 30 секунд пилот мог покинуть зону огня, не получив никаких повреждений.

Комбинезон создается по точным индивидуальным меркам, посадка подгоняется до состояния «второй кожи».

Шлем

Шлем – это практически единственная защита для головы пилота. Также он служит отличительным признаком данного пилота, помогающим публике и комментаторам узнать его во время гонки.

Шлем также играет существенную аэродинамическую роль. Область шлема – одна из наиболее турбулентных зон в болиде F-1, и поэтому одной из задач для производителей шлемов, таких как Schuberth и Bell, становится уменьшение этого нежелательного побочного эффекта (компания Schuberth – хорошо известный производитель в сфере охраны труда, выпускающий высококачественные шлемы для металлургов и пожарных).

Проектировщики шлемов не должны забывать также о вентиляционных отверстиях для дыхания, обеспечении доступа воды для питья во время гонки и многом другом. Помимо прочего, говоря об особенностях шлема, нужно самое серьезное внимание уделять и комфорту пилота. Голова пилота находится в непосредственной близости от двигателя, поэтому шлем должен защитить от сильного шума во время гонки и обеспечить возможность максимальной концентрации пилота. Для каждого пилота шлем делается индивидуально, под заказ.

В то время как мотоциклетный сконструирован из трех слоев – набивки, внутренней и внешней оболочки – шлем гонщика F-1 состоит из 17 слоев.

Читайте также:  Водородное топливо своими руками

Использование углеволокна делает защитный шлем экстремально легким. Его вес не превышает 1,25 кг, но при этом он может выдерживать большие нагрузки. Преимущества легкого шлема очевидны: он снижает нагрузку на шейные мышцы, особенно на участках трассы, где высоки перегрузки. При изготовлении каркаса шлема склеивают несколько слоев углеродного волокна, после чего заготовку помещают в автоклав, где отдельные части спекаются под воздействием высокого давления и температуры.

Ответственные элементы, на которые приходится наибольшая нагрузка – нижняя часть шлема и контур забрала – укрепляются алюминиевыми и титановыми вставками. Внутренняя обивка состоит из двух слоев огнестойкого материала Nomex.

Система вентиляции сконструирована таким образом, чтобы обеспечивались постоянная вентиляция и снабжение воздухом для дыхания. Фильтры очищают воздух от моторного масла, сажи, пыли.

Благодаря проектно-конструкторским решениям уровень шума в шлеме удалось понизить до 100 дБ, что существенно облегчает общение пилотов со своими инженерами.

Даже в самых сложный ситуациях гонщику необходим хороший обзор, который возможен благодаря забралу толщиной всего в 3 мм.

Забрало изготавливается из огнеупорного поликарбоната и обеспечивает комфорт для глаз.

Тонировка меняется за миллисекунды, как в очках для солнца. Например, при входе в тоннель на трассе в Монако забрало проясняется, потом снова темнеет за секунду до выхода из тоннеля. Благодаря этому гонщик не рискует быть ослепленным дневным светом.

Специальные сменные пленки позволяют поддерживать визор прозрачным.

Забрало шлема выдерживает бомбардировку мелкими частицами со скоростью 500 км/ч, при этом частички не проникают глубже, чем на 2 мм, и не могут повредить поверхность забрала.

Белье

Фуфайка с длинным рукавом, кальсоны, носки. Они обеспечивают дополнительную защиту в случае пожара. Изготавливаются из огнестойкого Nomex — материала, который имеет отличную тепловую и химическую защиту.

Перчатки

Перчатки с длинной манжетой покрыты двумя слоями материала Nomex. Внутренний слой выполнен из кожи высокого качества. Накладки особой формы нужны для надежного захвата. Шьются по меркам пилота, влияют на точность манипуляций и, соответственно, на результаты. А счет в F-1 идет на сотые доли секунды!

Обувь

Ботинки пилотов изготавливаются из кожи, а затем так же обтягиваются огнестойким материалом Nomex. Для большей безопасности и защиты от ударов в кокпите такие ботинки имеют протекторы из вспененного полимера и подошву из нескользящей резины.

Надо ли говорить, что при настолько ответственных задачах обувь пилотов изготавливается по индивидуальной мерке?

Ремни безопасности

Гонщики F-1 пристегиваются в кокпите 6-точечными ремнями безопасности, так же, как и пилоты истребителей.

Два плечевых ремня, два поясничных и два на ногах, чтобы предотвратить сползание пилота при фронтальном ударе, дают гонщику полную свободу действий в управлении болидом.

Так как кокпит не обладает большим пространством, и гонщик сидит в нем достаточно плотно, ему необходима помощь со стороны механика для того, чтобы пристегнуть ремни. Если ремни не жмут, значит, они недостаточно сильно затянуты.

Ложемент — кресло гонщика с ремнями безопасности.

Несмотря на это, в экстремальных ситуациях пилот может сам покинуть машину за 5 секунд, отстегнув все ремни, так как их можно расстегнуть одним движением руки. Ремни должны быть достаточно прочными, чтобы защитить гонщика от ударов и внезапных столкновений. Производители ремней безопасности и команды проводят специальные эксперименты, в ходе которых проверяют ремни на прочность и упругость материала.

Застежки и крепления, как правило, изготавливаются из титана.

HANS: особые приспособления, которые не встретить ни в рабочей спецодежде, ни в других видах спорта.

HANS – Head and Neck Support (поддержка головы и шеи). Данная система поддержки головы и шеи была разработана в середине 80-х годов доктором Робертом Хаббардом, профессором прикладной биомеханики в виде рабочего прототипа.

По поручению FIA, автор изобретения в сотрудничестве с Mercedes-Benz, адаптировал систему HANS для полулежачего положения гонщика в болиде F-1. Со временем, после многочисленных тестов и усовершенствований, дизайн устройства одобрили практически все, включая FIA, которая приняла решение об обязательном использовании системы HANS для всех гонщиков «Формулы 1», начиная с сезона 2003 года.

Система поддержки головы и шеи вместе со шлемом гонщика и ремнями безопасности значительно уменьшают нагрузки, воздействующие на голову и шею во время аварии. Это помогает снизить риск травм шеи и головы – самых распространенных при авариях в гонках.

HANS представляет собой своего рода удерживающее ярмо на шее гонщика. Оно состоит из углепластикового коромысла, которое надевается вокруг шеи пилота и опирается на его плечи, проходя под ремнями безопасности.

Позади шеи оно образует ворот, от которого отходят два прочных ремешка из кевлара, крепящихся по бокам шлема с помощью специальных застежек. Ремешки регулируются таким образом, чтобы пилот мог поворачивать голову достаточно свободно. Когда пилот сидит в кокпите, ремни безопасности подогнаны так, чтобы удерживать систему HANS с двух сторон, это не позволяет воротнику сместиться.
При резком торможении во время аварии пилот подвергается воздействию силы, в 80 раз превосходящей силу тяжести. Голова совершает настолько резкий клевок вперед, что это способно сломать шею пилоту.

В такой ситуации вес головы пилота и шлема может за считанные мгновения возрасти с 7 кг до 560 кг! Система HANS обеспечивает амортизацию этого колоссального напряжения, а также защищает лицо, нос и зубы пилота от ударов о руль и переднюю часть кокпита. При фронтальном ударе туловище гонщика и его голова по инерции устремляются вперед до тех пор, пока это позволяют ремни безопасности. Так как система HANS плотно прижата плечевыми ремнями к плечам гонщика, избыточное движение шлема вперед предотвращается ремешками, пропущенными через ворот устройства. Демпфирующая прокладка внутри шлема надежно фиксирует в нем голову и передает нагрузку отрицательного ускорения туловищу, а через него на плечевые ремни безопасности, таким образом, почти полностью снимая воздействие нагрузки на шею.

Стоит отметить, что стоимость устройства HANS составляет около 2000 долларов. В зависимости от модели оно может быть использовано в любом классе гонок.

Это один из показательных примеров того, как рожденные в недрах F-1 технологии проникают и в другие сферы.

Расцветка костюмов

«Королевские гонки» – не только спорт, но еще и бизнес. Права на трансляцию покупают крупнейшие медийные каналы мира, поэтому и гоночный автомобиль, и ограждения трассы, и специальные места для разворачивания работы команд становятся выгодными рекламными площадями.

При этом одну из самых высоких расценок имеет реклама на шлеме и комбинезоне пилота. Некоторое время назад в сети промелькнула такая схема:

Интересный факт: в нулевые годы нашивки на костюме добавляли ему до трети веса.

Все нашивки на комбинезоне пилота также выполнены из материала Nomex и пристрочены огнестойкой нитью. Мелочей нет, внимание уделяется каждой детали и технологической операции.

Обслуживающий персонал, работающий с болидом во время гонки

У F-1 очень большая аудитория и очень большое сообщество участников.

Инженеры, программисты, механики, комиссары гонки, телеоператоры, пилоты вертолетов, доставляющие операторов к центру событий, водители тракторов и специализированных погрузчиков, терпеливо ожидающие момента помочь восстановить движение в случае аварий, волонтеры на трибунах, пожарная команда, грузчики и перевозчики, врачи, пресс-атташе, девушки, сопровождающие победителей к финишу – у всех свои роли, четко расписанные и определенные.

Иногда средства защиты необходимы обслуживающему персоналу в минуты триумфа. На снимке брызги шампанского — традиционная часть церемонии награждения победителей.

Технический вид спорта, бизнес, слаженное шоу

F-1 оказывает влияние на многие сферы: аэрокосмические технологии, апробированные в состязаниях, нередко находят применение в массовом производстве автомобилей, пассажирских самолетов и даже железнодорожного транспорта.

«Формула-1» уникальна и тем, что организаторам постоянно приходится сохранять баланс между современными технологиями, способными управлять болидом без пилота, и зрелищностью соревнований, которая исчезнет без участия в них человека. Чтобы не потерять публику, в регламент «королевских гонок» периодически вносятся серьезные изменения, меняющие правила игры, для того чтобы сделать шоу еще более увлекательным и непредсказуемым. Единственное, что остается строго обязательным и неукоснительным к исполнению, – правила безопасности.

(8 оценок, среднее: 5,00 из 5)

⌛ Нет времени на web-сайты? Попробуйте наш Telegram и не забудьте про Facebook, Вк и Twitter

>

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *