Безопасность в Ф1

[Darkness princess]

думаю данная тема становится актуальной день ото дня...предлагаю выкладывать здесь полезные статьи и само собой обсуждать различные происшествия угрожающие безопасности пилотов и болельщиков в ф1...

[Darkness princess]

Шлем

Шлем – это практически единственная защита для головы пилота. Конечно, он служит также отличительным признаком данного пилота, помогающим публике и комментаторам узнать его во время гонки. Но все же шлем, прежде всего, является важнейшей частью защиты пилота, а также играет существенную аэродинамическую роль. Область шлема – одна из наиболее турбулентных зон в болиде Формулы 1, и поэтому одной из задач для производителей шлемов, таких как Schuberth и Bell, становится уменьшение этого нежелательного побочного эффекта. Более того, шлем может быть сконструирован таким образом, что он увеличивает поток воздуха, направляющегося в воздухозаборникнад головой пилота, что, в свою очередь, может увеличивать мощность двигателя и, в результате, скорость движения. Проектировщики шлемов не должен забывать также и об вентиляционных отверстиях для дыхания, обеспечении доступа воды для питья во время гонки, и многое другое…
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, тем самым, возможность максимальной концентрации пилота. Для каждого пилота шлем делается индивидуально и под заказ, чтобы гонщик чувствовал себя максимально комфортно и был защищен. В то время как мотоциклетный шлем сконструирован из трех слоев - набивки, внутренней и внешней оболочки, шлем гонщика Формулы 1 состоит из 17 слоев. Индивидуальный составляющие каждого отдельного шлема строго держатся в секрете - специалисты могут назвать только 3 составляющие - углеродное волокно для жесткости и прочности, огнеупорный aramide и полиэтилен, который используется при изготовлении бронежилетов и предназначен для того, чтобы сделать шлем непробиваемым. Ко всему прочему, так же следует добавить алюминий, магнезий и эпоксидную смолу.

Использование углеволокна позволяет сделать шлем максимально легким - его вес составляет 1,25 кг, но при этом он может выдерживать большие нагрузки. Преимущества легкого шлема очевидны - он позволяет уменьшить нагрузку на шейные мышцы, особенно на участках трассы, где перегрузки наиболее высоки.

При изготовлении каркаса шлема склеивают вместе несколько слоев углеродного волокна, после чего шлем помещают в автоклав, где отдельные части соединяются друг с другом и под воздействием высокого давления и температуры в 132 С они становятся твердыми. Части, на которых приходится наибольшая нагрузка - такие как нижняя часть шлема и контур забрала - укрепляются с помощью алюминия и титана. Внутренняя обивка состоит из двух слоев огнеупорного материала Nomex.

Каркас шлема
Поглотитель шума
Титановая застежка
Внутренняя маска
Резонансный глушитель
Вентиляционные разъемы
На рисунке изображен шлем Ф1 и его составные части (данная модель шлема была разработана фирмой Schuberth специально для Михаэля Шумахера)

Система вентиляции сконструирована таким образом, чтобы хотя бы 5 литров свежего воздуха поступало в шлем в единицу времени. Фильтры очищают воздух от моторного масла, карбона, а также задерживают частички пыли. Радио, которое находится на уровне подбородка, обеспечивает связь с боксами. 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. Оно изготавливается из огнеупорного поликарбоната и удобно для глаз. Тонировка меняется за миллисекунды подобно очкам для солнца. Например, при входе в туннель на трассе в Монако забрало проясняется, снова темнеет за секунду до выхода из тоннеля и, таким образом, гонщик не рискует быть ослепленным дневным светом. Кроме того, забрало шлема подогревается? не смотря на то, что зимой гонки не проводятся.

Перед тем, как Международная Федерация Автоспорта FIA официально одобрила шлем, было проведено много разнообразных крэш-тестов. Во время так называемого "испытания на проникновение" 3-килограммовый металлический предмет с высоты трех метров падал на шлем, который, в свою очередь, оставался неповрежденным. Так же проводились тесты креплений шлема. При нагрузке в 38 кг ремешок для подбородка не должен растягиваться более 30 мм. Забрало шлема выдерживает бомбардировку мелкими частицами со скоростью 500 км/ч, при этом, частички не проникают глубже, чем на 2 мм, либо вообще не могут повредить поверхность забрала. Во время испытаний на огнестойкость, в течение 45 секунд при температуре горения в 800 С, шлем не был подвержен каким-либо повреждениям. И при этом, температура внутри шлема не превышала 70С.

информация взята с сайта f1-live.ru

[Darkness princess]

Система поддержки головы и шеи

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 Мичиганского государственного университета США. Первые прототипы были неплохи, но они были разработаны для использования в спортивных машинах и поэтому были слишком велики, форма кокпита не позволяла использовать подобные системы.

Позже Робберт Хаббард начал работать с Mercedes-Benz, совершенствуя прототипы системы поддержки головы и шеи, при этом использовались специально сконструированные манекены для проведения крэш-тестов. И уже в 1987 году Хаббард запатентовал свое изобретение, получившее название HANS. По поручению FIA, автор изобретения в сотрудничестве с Mercedes-Benz, доработали систему HANS и адаптировали ее для полулежачего положения гонщика в болиде Формулы 1.

Со временем, после многочисленных тестов и разработок, дизайн устройства устраивал практически всех, 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 понизить риск травм шеи и головы - самых распространенных при авариях в гонках.

Подложка для головы
Ворот
Ремешок крепления
Застежка
Углепластиковое коромысло
Резиновое покрытие
Мягкая подложка для плеч
Крепление на шлеме для застежки

HANS представляет собой своего рода 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 таким образом, чтобы удерживать систему HANS с двух сторон, это не позволяет воротнику сместиться.

Точный размер и форма системы HANS, а также расположение креплений на шлеме (они расположены вокруг центра тяжести головы, чтобы гарантировать равномерное распределение силы) - результат многолетних разработок.

При резком торможении во время аварии пилот подвергается воздействию силы, в 80 раз превосходящей силу тяжести. 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 голову пилота от ударов о руль и переднюю часть кокпита.

БЕЗ HANS


НANS

Нагрузка на шею при торможении 40g

(В скобках - порог травмирования)

При фронтальном ударе туловище гонщика и его голова по инерции устремляются вперед до тех пора, 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 обходя шею.

Впервые идея о защитном фиксаторе шеи появилась в 1995 году, после аварии Мика Хаккинена в Аделаиде, когда он ударился головой о руль после того, как его автомобиль потерял управление из-за проколотой покрышки и врезался на огромной скорости в барьер ограждения. Тогда-то специалисты FIA и обратили внимание на устройство Хаббарда, которое с успехом использовалось в США.

Стоит отметить, что стоимость устройства HANS составляет около 2 000 долларов, и в зависимости от модели может быть использовано в любом классе гонок.

информация взята с сайта f1-live.ru

[Darkness princess]

Благодаря техническому прогрессу скорости в Ф1 растут из года в год, поэтому для управления таким болидом пилоты должны быть исключительно хорошо экипированы, чтобы выдерживать 2-часовую гонку. Не стоит забывать, что ни один пилот не может выполнить такую работу без единой ошибки, и поэтому пассивная и активная защита должны быть максимально надежны. Анализируя многие аварии, особенно за последние 4 года, можно сделать вывод, что современные машины становятся всё более надежными и безопасными в критических ситуациях. Развитие и усовершенствование снаряжения, которое происходит в истории мотоспорта, обеспечивает такую безопасность.


Комбинезон и огнезащитный костюм

Одним из наиболее важных факторов является гарантия защиты пилота и снаряжения от огня. Чтобы обеспечить это, не считаются ни с какими затратами. Разноцветные комбинезоны пилотов изготавливаются из легкого волокна Nomex. Nomex схож по строению с кевларом. Не изменяет своих свойств при нагревании до 350 градусов Цельсия и способен выдержать воздействие открытого огня в течение 8 секунд, и пилот не получает каких-либо серьезных ожогов. Волокна из Nomex легко поддаются окраске. Из этого материала вот уже более 30 лет изготавливают гоночные комбинезоны. Впервые Nomex был синтезирован в 1965 г. В Ф1 комбинезоны из Nomex появились в конце 60-х, а еще через несколько лет стали обязательными к применению. Сейчас одежду для пилотов шьют две итальянские компании – OMP и Sparco, а также Alpinestars. В среднем за сезон пилот использует около 20 комбинезонов, еще около полусотни единиц в год нужно для экипировки бригады механиков. Комбинезоны сшиты особым способом, так, что между швами создаются специальные «воздушные подушки», придающие комбинезону более высокую теплопроводность, что является очень важной особенностью комбинезона. На изготовление каждого комбинезона уходит до 4 часов. Общий вес комбинезона, в котором пилоты выходят на старт гонки, составляет всего 1,5 кг. При этом треть от общего веса составляет вес рекламных нашивок.
Кроме этого комбинезона, вся поверхность тела пилота защищена еще одним более тонким костюмом из Nomex, включающим в себя огнезащитное белье, кальсоны, балаклаву (подшлемник). Пилот также надевает обувь из волокна Nomex на твердой подошве, обеспечивающей хороший контакт с педалями, и перчатки из Nomex с замшевыми вставками на ладонях для более удобного захвата руля.

Ремни безопасности
Несмотря на быстро развивающиеся технологии Формулы 1, прошло довольно много времени для разработки ремней безопасности, которые смогли бы спасти гонщику жизнь. Хотя шлемы и комбинезон предусматривались по решению первого административного совета FIA еще в 60-х годах, ремни безопасности стали необходимой деталью в болиде с 1972 года.

Гонщики Формулы 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 - он может легко переключать различные рычаги управления, которые находятся в его поле зрения.

Так как кокпит не обладает большим пространством и гонщик сидит в нем достаточно плотно, поэтому ему необходима помощь со стороны механика для того, чтобы пристегнуть ремни. Если ремни не жмут - значит, они недостаточно сильно затянуты. Несмотря на это, в экстремальных ситуациях пилот может сам покинуть машину за 5 секунд, отстегнув все ремни, так как все ремни можно расстегнуть лишь 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. Они изготавливаются из текстильных волокон полиэфира, иногда специальные полоски из моноволокна вплетены в края. Они служат аналогом небольших пружинок, которые удерживают ремни в гладком состоянии. В таком случае, нагрузка распределяется по все ширине крепления ремня. Застежки и крепления, как правило, изготавливаются из титана.

Согласно стандарту FIA 8853, каждая точка крепления ремня должна выдерживать нагрузку в 17.7 килоньютон, что равносильно 1. 470 кг.

Ширина ремня должна быть между 44 и 76 мм. (плечевой и ножной) и между 50 и 76 мм (поясничный) в зависимости от регулировки сидения.


информация взята с сайта f1-live.ru

[Darkness princess]

есть еще вот такая статья
Безопасность в Ф1: броня крепка | Автоспорт


Говорят, что нынешние пилоты гораздо безрассуднее своих предшественников - они больше рискуют и чаще лезут напролом. Почему? Да потому что свято веруют: в случае чего машина вывезет! Точнее - защитит. И ведь действительно защищает. Если верить статистике, в современной Формуле-1 аварий стало даже больше, чем раньше. Но пилоты, как правило, отделываются в них мелкими травмами там, где еще лет 20 назад дело однозначно закончилось бы похоронами. За примерами далеко ходить не надо: лишь в прошлом сезоне мы стали свидетелями чудесных спасений Такумы Сато на А1-Ринге и Аллана МакНиша на Сузуке.
Побочные эффекты
Путь к нынешнему благополучию был долог и отмечен многочисленными жертвами. На заре Формулы-1 при конструировании гоночных автомобилей безопасность пилотов стояла далеко не на первом месте. Если при лобовом столкновении переднемоторная компоновка машин 50-х годов еще служила для пилота какой-то защитой, то каждый боковой удар мог стать фатальным. Прямая неглубокая посадка в открытом кокпите, отсутствие привязных ремней (их обязательное использование было введено лишь на рубеже 70-х) делали гонщика фактически беззащитным. Непрочные кокпиты деформировались при ударе, в пилотов попадали обломки, нередко они просто вылетали из машины под колеса других автомобилей. А ведь скорости в те времена были почти такими же, как сегодня.
Но вот парадокс: многие решения, которые теперь являются ключевыми в обеспечении пассивной безопасности, возникали на заре Формулы-1 как "побочный эффект" работы инженеров по улучшению гоночных характеристик автомобиля. Когда в конце 50-х годов успех маленьких юрких машин Cooper доказал, что наиболее перспективным является расположение двигателя за спиной гонщика, начала складываться привычная нам посадка пилота в кокпите - полулежа под защитой бортов.
Такая же история и у монокока, который к концу 60-х годов почти полностью заменил традиционную для ранних гоночных машин пространственную трубчатую раму. Идея пришла из авиации - по такому же принципу уже несколько десятилетий делались фюзеляжи самолетов. Но в Формуле-1 монокок появился также из соображений технической целесообразности. На модели Lotus 25, созданной Колином Чепмэном и Леном Терри в 1962 году, несущая конструкция состояла из соединенных между собой дюралюминиевых листов и литых алюминиевых поперечин, а в задней части находились лонжероны для установки двигателя. При одинаковой массе такая "труба" по жесткости на кручение превосходила раму примерно на 60 процентов, что давало невиданные ранее возможности для тонкой настройки машины под конкретные трассы. И к тому же существенно повышало шансы гонщика выжить в случае аварии, ведь при ударе монокок деформировался гораздо меньше, чем рама. Перспективы использования этого "побочного эффекта" оказались настолько велики, что монокок по сей день остается основой основ пассивной безопасности формульных болидов.
Около 40 лет усовершенствование монокока идет по направлению увеличения жесткости конструкции. Это безусловная польза как для гоночных характеристик болида, так и для его безопасности. В 60-х основой конструкции монокока были алюминиевые сплавы, дополнявшиеся прослойками из легких пород дерева по принципу сэндвича. Во второй половине 70-х, на волне бурного развития аэрокосмических технологий, в Формулу-1 начали проникать легкие и прочные композитные материалы. Еще в 1976 году в МакЛарене опробовали углеволокно с сотовой структурой для изготовления деталей машины. Эта команда официально считается и пионером в создании композитного монокока: в 1981 году на трассу вышел болид McLaren MP4, несущая конструкция которого была целиком выполнена из углеволоконных материалов.
Композиты были чрезвычайно дороги и трудоемки в производстве (в то время на создание одного монокока уходило более 3 месяцев), но их использование произвело настоящую революцию в борьбе за безопасность машин Формулы-1, ибо прочность и жесткость конструкций выросла сразу в несколько раз. В ход пошли открытые наукой сверхпрочные материалы - карбон, кевлар. Уже к концу 80-х практически все команды обзавелись автоклавами и принялись выпекать свои шасси из углеволоконных "сот", пропитанных специальными вязкими смолами. Рецептуру и технологию изготовления этих гоночных "пирожков" приходится соблюдать с аптекарской точностью - только так можно обеспечить их особые свойства, зато прогресс технологий позволил сократить время производства одного монокока до двух недель.
Пожарные меры
Впрочем, были проблемы безопасности, решение которых с самого начала требовало целенаправленного подхода. Первые десятилетия Больших Призов прошли в дыму и пламени пожаров - огонь был самой опасной угрозой для гонщиков при авариях. С 60-х годов специалисты Международной автофедерации начали разрабатывать принципы противопожарной защиты машин. Было введено обязательное оснащение болидов средствами пожаротушения, создавались системы экстренного обесточивания и автоматического срабатывания огнетушителей, запрещалось использование в конструкции машин горючих материалов.
Главную проблему создавала в то время утечка топлива при авариях. Очень часты были случаи, когда гонщик попадал под бензиновый душ из пробитого бака. В 1966 году Джеки Стюарт в такой ситуации чудом избежал смерти. В Спа его машина вылетела с трассы, перевернулась, - и "Летучий шотландец", с ног до головы облитый бензином, оказался в страшной ловушке: одна-единственная искра превратила бы его в живой факел? Джеки тогда успели спасти друзья-гонщики, но так везло далеко не всем. Поэтому уже в 1970 году на машинах Формулы-1 впервые были опробованы безопасные бензобаки в виде особо прочных резиновых полостей. Еще через два года FIA взяла на себя жесткое регулирование их спецификации - за основу была взята конструкция авиационных топливных баков, практически не подверженных разрушению. Даже горловина проектировалась с целью максимально уменьшить возможность утечки и возгорания топлива. После очередного страшного пожара, в Зандвоорте-73, когда погиб англичанин Роджер Уилльямсон, FIA обязала команды использовать самозакрывающиеся топливные шланги - при аварии бензопровод машины должен автоматически запечатываться, пресекая утечку бензина. Ну а сам бензобак в начале 80-х был окончательно перемещен на свое нынешнее место - в центре монокока позади пилота.
С тех пор требования к системам пожаротушения автомобилей регулярно ужесточались, и перспектива сгореть в машине заживо - мрачная реальность для пилотов 60-70-х годов - для нынешних гонщиков превратилась в страшную сказку из прошлого.
Научный подход
Уже с середины 60-х годов FIA и команды вели немалую работу по повышению пассивной безопасности машин Ф-1. Вводились обязательные краш-тесты - статические и динамические. На основе полученных данных корректировались положение гонщика внутри кокпита, требования к защитным капсулам и дугам безопасности? И все же, как теперь признаются многие высшие чины FIA, научные исследования велись тогда хаотично и нерегулярно, а в сотрудничестве Федерации с командами не было системного подхода, дающего возможность не просто исправить обнаруженный просчет, но и спрогнозировать потенциальные угрозы. Изменения регламента по безопасности тогда все больше напоминали латание дыр - если в Хересе - 90 у Мартина Донелли при аварии не выдерживали привязные ремни, то в следующем сезоне FIA вводила для них обязательный тест...
Как сейчас вспоминают очевидцы, к началу девяностых все расслабились - тема безопасности, казалось, потеряла прежнюю остроту. Аварий со смертельным исходом в Ф-1 не было уже несколько лет, со дня гибели в 1986-м на тестах Элио ди Анджелиса. Эту общую успокоенность и отсутствие научного прогнозирования теперь нередко называют причинами "черного сезона" 1994-го года. Тогда FIA слишком резко и непродуманно поменяла технический регламент, запретив множество привычных пилотам электронных систем. Намерения были благие - ограничить рост стоимости болидов, но вот о безопасности вовремя подумать забыли. Ни конструкторы, ни гонщики не сумели быстро адаптироваться к этим новшествам, и на Формулу-1 обрушился шквал тяжелейших катастроф. За год произошло восемь аварий, закончившихся серьезными травмами гонщиков, две - со смертельным исходом.
FIA по горячим следам сделала все, чтобы нормализовать ситуацию: вопреки протестам команд, диктаторскими методами были внесены изменения в конструкции машин, принудительно снижена их скорость? Но страшный урок не прошел даром. В руководстве Федерации осознали, что в вопросах безопасности больше нельзя ограничиваться методами "быстрого реагирования" - пора ставить дело на научную основу.
Уже в середине 1994 года по распоряжению президента FIA Макса Мосли при Федерации была организована Консультативная экспертная группа под руководством профессора Сида Уоткинса - многолетнего "главврача" Формулы-1. В нее вошли эксперты FIA, а также представители конструкторов и пилотов. Каждая авария на трассе отныне подвергалась пристальному анализу, чтобы точно выяснить ее причины и ограничить возможность повторения таких инцидентов в будущем. По итогам исследований экспертная группа вырабатывала конкретные требования к характеристикам машин, рекомендации по применению тех или иных средств защиты.
Для осуществления постоянной обратной связи с командами была налажена регуляная работа Технической комиссии по Формуле-1, куда вошли все технические директора команд Больших Призов. В конструкторских бюро команд принципиально поменялся подход к вопросам безопасности - в каждой "конюшне" теперь постоянно ведутся собственные исследования в этой области. Безопасность сегодня - единственный аспект в охваченной шпиономанией Формуле-1, где все команды охотно сотрудничают друг с другом ради спасения жизни гонщиков.
Эксперты за работой
Макс Мосли серьезно подошел к организации работы своего нового детища. По словам Сида Уоткинса, FIA не пожалела денег на исследования. Комиссия по безопасности была оснащена самыми современными техническими средствами. Она получила полномочия привлекать к своей работе любых необходимых ей специалистов и исследовательские организации. С 1995 года начала собираться широчайшая база данных. К тому моменту часть команд по собственной инициативе уже оборудовала свои машины специальными "черными ящиками". С 1997 года все болиды в обязательном порядке начали оснащаться такими регистраторами во время Гран При (а с 2000 - и во время тестов).
Специалисты Комиссии по безопасности работали по двум основным направлениям. Первое - это предотвращение самих аварий. Второе и главное - уменьшение травматизма в результате столкновений.
Современный болид Ф-1 сконструирован таким образом, что несущая жесткая часть машины - углепластиковый монокок с капсулой безопасности - со всех сторон окружена сминаемыми структурами (носовой обтекатель, на который крепится передний спойлер, стойки заднего спойлера, боковые понтоны), призванными поглощать энергию удара и замедлять движение машины. После этого удар принимает на себя предельно жесткая капсула безопасности. Тут одной из первоочередных задач экспертной группы стало усовершенствование защитных качеств монокока.
Группа обратилась за помощью к расположенному в Нунетоне (Англия) исследовательскому центру британской автоиндустрии MIRA. С помощью специалистов MIRA на оборудовании, имеющемся в этом научном центре, начались обширные исследования с целью выяснить, какие силы воздействуют на гонщика в кокпите во время аварии. Команда McLaren предоставила одно из своих шасси для краш-тестов на уникальном испытательном стенде MIRA - он позволял точно имитировать для манекена все последствия аварии, но не разбивать при этом шасси. Были проведены многочисленные краш-тесты с разными ускорением, углом, направлением и продолжительностью удара, после чего полученная информация была заведена в специально разработанную компьютерную программу, моделирующую аварии.
Это позволило специалистам экспертной группы FIA "проиграть" на компьютере массу возможных вариантов коллизий и их последствий для человека за рулем, сравнить защитные свойства различных материалов. Таким образом, были рассчитаны оптимальные параметры машины, позволяющие снизить до минимума вероятность травм пилота, - размеры и форма кокпита, толщина, высота и структура защитных бортов и подголовника, ширина и оптимальные точки крепления привязных ремней и т.д.
Начиная с 1995 года результаты этих научных изысканий начали один за другим воплощаться в жизнь. Профессор Уоткинс убежден, что Мартина Брандла во время его знаменитого полета в Мельбурне-96 спасли именно созданные по новому техническому регламенту высокие стенки кокпита с защитными прокладками из пенообразного полимера - конфора. Специалисты также утверждают, что в Сильверстоуне-99 Михаэля Шумахера от более тяжелых травм уберегло лишь ужесточение требований к конструкции кокпита...
Но порой жизнь все же оказывается сложнее компьютерных расчетов. Когда в 1999-м на Нюрбургринге Sauber Педро Диница после столкновения приземлился на трассу вверх колесами, страшный двойной удар разрушил защитную дугу над головой пилота. При анализе данных аварии оказалось, что нагрузка на конструкцию в момент удара в несколько раз превысила расчетный максимум! Пришлось разрабатывать новые стандарты фронтальных и боковых нагрузок на дугу безопасности.
Последний писк: HANS
Сложнее оказалось с внедрением в практику Формулы-1 системы защиты головы и шеи (HANS). Она была придумана еще в 1991 году профессором Мичиганского государственного университета Робертом Хаббардом для предотвращения одной из самых опасных и частых травм в гоночном деле - повреждений шеи. Изобретенный Хаббардом хомут в форме раковины, фиксирующийся на плечах пилота ремнями и крепящийся сзади к шлему, позволял снижать нагрузку на шею гонщика при фронтальном ударе с 1000 до 130 g.
Эта система уже прижилась в Америке: пилоты NASCAR и CART успешно используют ее на овалах с 2000 года. Однако команды и гонщики Формулы-1 отнеслись к новинке скептически. Инженеры выражали сомнение, что устройство, сконструированное в расчете на аварии, типичные для овалов, так же эффективно проявит себя на кольцевых трассах. Гонщики после пробных тестов жаловались на неудобство конструкции. Однако FIA проявила настойчивость. К испытаниям и усовершенствованию HANS подключились специалисты компании Mercedes, Комиссия по безопасности Сида Уоткинса - и в 2002 году произошел прорыв: удалось создать достаточно комфортные "ошейники" по индивидуальным меркам и на Гран При Италии в Монце пилоты команды Sauber Фелипе Масса и Ник Хайдфельд впервые опробовали HANS в "боевых условиях" С 2003 года в регламенте Ф-1 пусть с оговорками, но зафиксировано обязательное использование HANS - судя по всему, руководство FIA твердо вознамерилось сломить упрямство пилотов ради их же блага?
Формула-1 всегда будет рискованным спортом. Но теперь при конструировании машин безопасность стала в ней приоритетом номер один. Сделать еще предстоит очень много - в полной мере эффект от многочисленных исследований Комиссии по безопасности проявится лишь со временем. Главное, что теперь эта работа поставлена на серьезную научную основу, имеет солидную финансовую и техническую базу. Борьба десятков машин на огромных скоростях колесо в колесо всегда чревата авариями. Но, как на любой войне, доскональное знание врага помогает вести и выигрывать бои с наименьшими потерями. Как сказал в свое время один из основателей Комиссии по безопасности FIA Харви Постлтуэйт, "изменения технического регламента теперь становятся результатом исследований профессионалов, а не панических мер после очередного несчастья. Сегодня у нас есть уверенность в том, что каждое вносимое изменение сделает работу пилотов безопаснее".
Crash! Boom! Bang!
Регламент Формулы-1 оговаривает целую программу очень сложных статических и динамических краш-тестов, проводящихся в присутствии комиссии FIA. Тестируются все мыслимые части болида - капсула безопасности, стенки кокпита, колеса, ложементы, рулевая колонка? Для оценки структурного единства монокока каждое шасси проходит 12 специальных краш-тестов, включающих испытания на фронтальный и боковой удары, а также удар сзади. Во время статических тестов к монококу в течение 30 секунд прикладывается усилие объектами разных форм и размеров. Разрушения при этом не должны превышать оговоренных пределов.
Фронтальный удар. Автомобиль, укомплектованный носовым обтекателем, 75-килограммовым манекеном в кокпите и бензобаком, залитым водой (общий вес машины - 780 кг) врезается в стену на скорости 50,4 км/ч. После этого у машины не должно появиться никаких признаков структурных повреждений, а среднее замедление сминаемой части не должно превышать установленных пределов. Особое внимание уделяют нагрузке на торс манекена.
Боковой удар. Структура машины испытывает удар на скорости 36 км/ч груза весом 780 кг. Повреждения должны ограничиться разрушаемыми частями. Капсула безопасности должна остаться целой. Также регистрируется величина замедления. Удар по рулевому колесу. По рулю наносится удар грузом весом восемь килограмм на скорости 25,2 км/ч. Механизм быстрого снятия руля должен исправно работать и после удара. Допускается лишь деформация рулевой колонки.
Первый тест дуги безопасности (статический). Прикладываются нагрузки: боковая, эквивалентная 50 килоньютонам (кН), продольная величиной шесть и вертикальная - девять тонн.
Второй тест дуги безопасности (статический), проводится после первого. На дугу сверху давят грузом в 7,5 тонн. Дуга не должна деформироваться.
Боковой тест (статический). Прикладывается нагрузка до 2,5 тонн на боковую часть капсулы безопасности.
Тест дна топливного бака (статический). К середине днища прикладывается нагрузка в 1,25 тонны.
Тест стенок кокпита (статический). Прикладывается горизонтальная нагрузка в одну тонну.
Тест на отрыв носового обтекателя (статический). Прикладывается боковая нагрузка в четыре тонны.
Боковой тест на пробой монокока. Проводится с применением металлического конуса.
Тест задней части на сохранение структурной целостности. Применяется боковая горизонтальная нагрузка в четыре тонны на заднюю часть машины.
Тест на удар сзади. По задней части машины (выступающей за коробку передач) наносится удар грузом в 780 кг со скоростью 43,2 км/ч. Разрушения должны ограничиваться частями машины, выступающими за линию задних колес.
Если хотя бы один из краш-тестов не пройден, машину не допустят к соревнованиям.

Элементы безопасности болида Формулы-1


МОНОКОК
Ноги гонщика не должны выходить за линию передней оси. Монокок должен иметь зону перед ногами гонщика не менее 30 см (правило введено в 1995 году). Обязательны защитные прокладки из вспененного конфора вокруг ног гонщика (2001).
КАПСУЛА БЕЗОПАСНОСТИ
Изготавливается из легких и высокопрочных композитных материалов на основе карбона; толщина внешнего пакета слоев капсулы - минимум 3,5 мм. Включает прослойку из кевлара толщиной 2,5 мм.
ПОДГОЛОВНИК И ЗАЩИТНАЯ ПРОКЛАДКА</B>
по бортам кокпита должны находиться на уровне центра тяжести шлема (1996). Углеволокно сотовой структуры обеспечивает прочность, а заполнитель (вспененный конфор толщиной 75 мм) поглощает энергию за счет деформации. Ускорение головы гонщика во время фронтального столкновения снижается на 56,5 процентов.
РЕМНИ БЕЗОПАСНОСТИ
Многоточечные ремни безопасности служат в течение всего сезона. Два ремня проходят по плечам, еще два фиксируют положение ног и два обхватывают туловище. С 1995 года плечевые и поясные ремни стали шире (с 50 мм до 75 мм), что на треть уменьшило нагрузку на грудную клетку гонщика при ударе.
СИДЕНЬЕ ВОДИТЕЛЯ (ложемент)
Сиденья съемные, должны извлекаться из машины вместе с гонщиком (1999), крепятся к кокпиту единообразно (2000). Изготавливаются из углеволокна строго индивидуально, формируются по фигуре пилота. В год изготавливается по шесть - восемь ложементов на гонщика. Они регулярно проверяются на наличие повреждений и усталость материала, по мере необходимости заменяются на новые. Размеры входного отверстия кокпита увеличены (2001), чтобы в случае травмы гонщика облегчить его эвакуацию из машины вместе с ложементом.
ДУГА БЕЗОПАСНОСТИ
Высота зоны безопасности над головой гонщика увеличена с 50 до 70 см (1999), в четыре раза повышен предельно допустимый уровень фронтальных и боковых нагрузок на дугу безопасности.
РУЛЕВОЕ КОЛЕСО
Должно быть съемным. Обязательна складывающаяся травмобезопасная конструкция рулевой колонки (1997). Проводится специальный тест на ее энергопоглощающие свойства.
КОЛЕСА БОЛИДА
Соединены с коpпуcом машины двумя стальными страховочным тpоcами, чтобы при разрушении рычагов подвески в результате аварии уменьшить риск отрыва колеса. Предельная горизонтальная нагрузка на разрыв тросов увеличена с пяти до шести тонн. Подвеска сконструирована так, чтобы при отрыве колеса и деформации рычагов исключить их попадание в голову гонщика.
ЗЕРКАЛА ЗАДНЕГО ВИДА
Уже несколько раз увеличивались в размерах: с 10х5 до 12х5 см (1998) и до 15х5 см (2002). Последнее изменение дало улучшение обзора на 25 процентов.
Источник: Автоспорт 1'2003

[Darkness princess]

снова о шлеме...

Шлем всему голова

В «Формуле-1» шлем – не только защитный артефакт, способный спасти жизнь спортсмену в чрезвычайной ситуации, но и одна из немногих вещей, содействующая самовыражению пилота. Sports.ru попробовал взглянуть на привычный гоночный атрибут с разных сторон: от технической начинки и до дизайнерской расцветки.

Пристальное внимание к технологии изготовления шлемов и их качественным характеристикам спровоцировала авария 1956 года, в результате которой погиб популярный американский гонщик Уильям «Пит» Снелл (не выдержавший нагрузок протектор на голове энтузиаста не уберег его от многочисленных черепно-мозговых травм, которые повлекли летальный исход). По следам трагедии друзья пилота – по большей части ученые и медики – создали благотворительный фонд имени Снелла (Snell Memorial Foundation – SMF). Его целью стали разработка унифицированных стандартов, призванных обеспечить безопасность спортсменов, и проведение крэш-тестов на предмет соответствия шлемов требованиям.

Процесс изготовления шлема довольно трудоемок. Сначала сканируется голова пилота, чтобы воспроизвести модель в натуральную величину. Затем в автоклаве изготавливается каркас: на протяжении двух суток различные компоненты повышенной прочности (в качестве составляющих изготовителями наверняка называются лишь углеволокно и полиэтилен) под сверхвысоким давлением и температуре 132 градуса Цельсия спрессовываются вокруг остова, дабы исключить проникновение воздуха между 17 слоями. Обязательным компонентом «начинки» являются пена особого состава (при контакте с преградой на высокой скорости ее сжатие позволяет поглотить энергию и значительно снизить нагрузку на голову) и материал, способный выдерживать нагнетание высоких температур. При этом фирмы-изготовители держат рецепт подкладки в секрете, тщательно скрывая добавки, которыми пичкают свои изделия. После формирования каркаса шлем снабжают техническими элементами (оборудованием для радио, микрофоном, сенсорами), а завершает дело монтаж клипс для HANS'а и раскраска артефакта. Что любопытно, по завершении всех процедур вес экземпляра составляет всего полтора килограмма!

Изготовление шлема – дело довольно затратное. Достаточно сказать, что каждый стоит порядка четырех тысяч долларов, тогда как ФИА запрашивает на предсезонную проверку около четырех десятков экземпляров. Зачем? Для проведения крэш-тестов по нескольким жизненно важным направлениям и приведения шлемов в соответствие со стандартами Снелла, которые обновляются каждые пять лет (нынче в силе положение SA2005) на основании исследований ряда авторитетных институтов и департаментов США. Основные аспекты проверки — сопротивляемость экстремальным температурам, прочность забрала, и устойчивость к механическим деформациям. Первую выверяют обжигом пропановой горелкой, температура пламени которой составляет более 800 градусов Цельсия – протектор должен выдержать минутную пытку. При этом температура внутри не должна превышать отметку в 70 градусов. Попутно исследуется работа вентиляционной системы, фильтры которой обязаны задерживать частицы моторного масла, пыли, пропуская внутрь около 10 литров свежего воздуха.

Тест на стойкость забрала несколько лет назад команда «Макларен» сделала показательным, посему детально расписывать его не будем. Упомянем лишь суть – шлем обстреливали свинцовыми шариками, скорость полета которых была равна 500 км/ч. Модель браковалась, если глубина деформации поверхности превосходила отметку в 2,47 мм.

У проверки же на стойкость к механическим повреждениям есть несколько подпунктов. Здесь тестируются и сопротивляемость удару (варьируя высоту от 1,5 до 3,5 м шлем роняют на различные металлические поверхности), и надежность креплений, и прочность ремешка, и устойчивость к пробою (с трехметровой высоты на него под прямым углом роняют массивный заточенный прут). Проще говоря, моделируются все возможные условия, в которых может оказаться пилот по ходу гонки. И, как кажется, делается это не зря. Вспомните чудовищную аварию Роберта Кубицы во время гастролей Большого Цирка в Новом свете – ушибы и синяки на теле поляка встречались в обилии, а вот голова благодаря шлему и HANS'у осталась целой и невредимой…

«Скажи мне, какой рисунок нанесен на твой шлем, и я скажу, кто ты», – это правило автоспортивных состязаний нынче справедливо для любой серии, претендующей на звание авторитетной. Да что серии, даже в картах лишь оригинальное оформление позволяет различать участников в серой массе моносерийных аппаратов. Немудрено, что пилоты с начала профессиональной карьеры тщательно подходят к разработке дизайна собственных шлемов. Кстати, их изначально доставляют художникам в довольно прозаичном виде – однотонные заготовки отличают лишь стикеры с именами гонщиков, для которых делается заказ. После зачистки поверхности (для лучшего впитывания грунтовки) и нанесения карандашного эскиза оформители берут в руки пульверизаторы и при помощи трафаретов – наслоения краски утяжелят шлем и нарушат его аэродинамические характеристики – аккуратно заштриховывают разметку. Далее гамма закрепляется лаком и полируется до фирменного блеска. В «Формуле-1» средняя стоимость работ (расцвечивание делается вручную, включая прорисовку миниатюрных деталей и логотипов) варьируется от 600 до 900 долларов. Хотя эксклюзивные «татуажи» некоторых спортсменов, по слухам, обошлись звездам в 3500 «зеленых».
От чего зависит рисунок на шлеме? Исключительно от предпочтений гонщика. Традиционно пилоты избирают в качестве базовых цвета флага той страны, которую они представляют, пытаясь увязать гамму с характерной командной расцветкой. К примеру, Дэвид Култхард, не мудрствуя лукаво, вписал в орнамент «Ред Булла» шотландский крест святого Андрея. В интервью ветеран не раз упоминал, что с малых лет питал слабость к истории страны, поэтому и использовал национальную символику. Патриотизм также присущ Дженсону Баттону, который нанес на шлем Union Jack, едва перешел в профессионалы.

Однако встречаются и исключения. Джанкарло Физикелла выкрасил свой головной убор «от балды», просто использовав при этом любимые цвета. Желтый цвет, доминирующий в модели Льюиса Хэмилтона, был выбран по настоянию отца пилота – чтобы Энтони было проще следить за передвижениями сына в пелетоне, он принял решение выделить отпрыска простым и в то же время оригинальным образом. Рубенс Баррикелло вовсе не заморачивался на предмет расцветки. На официальном сайте бразилец объявил конкурс среди болельщиков на лучшую идею по оформлению, которую и воплотил в жизнь пред началом сезона-2007.

Однако самый нестандартный шлем последних лет, на наш субъективный взгляд, принадлежал Тимо Глоку во время его дебютных стартов. Тогда на оранжевое поле немецкий спортсмен рискнул поместить обнаженную натуру девушки-ковбоя, изображенную по всем канонам американских комиксов. Подпись у ног девушки гласила «Отменный вид, не правда ли? Ты не будешь искать другую…». Интересно, как отнесутся к подобным художествам японские приверженцы высокой морали в «Тойоте», если Тимо рискнет повторить трюк?

информация взята с сайта sports.ru
______________________
от себя-шлем еще одна статья расходов...но не потому что некоторые на них бриллиаты таскают...а потому что изготовление дорогое...а тут еще предоставь ФИА для краш-тестов...наверно это то самое на чем экономить не следует...

[tor]

Сообщение от chertenok

Система поддержки головы и шеи

[LEFT]HANS - Head and Neck Support (поддержка головы и шеи).
[FONT=Verdana]Данная система поддержки головы и шеи была разработана в середине 80-х годов доктором Робертом Хаббардом - профессором прикладной биомеханики Мичиганского государственного университета США. ...

Очень, и Очень полезное нововвидение в современной Ф1!!!
Когда еще только вводили, я был этому очень рад! Потому что до этого, потерявший сознание гонщик, даже находясь в кокпите, был практически обречен и беспомощен!.. Ведь шейные позвонки, пожалуй, самое уязвимое..
Поэтому считаю, что более-менее, благополучный исход с Массой, полностью заслуга этой системы!!!

[Dj RaScoolBaS]

Сообщение от tor

Поэтому считаю, что более-менее, благополучный исход с Массой, полностью заслуга этой системы!!!

Согласен! Встряхнуло бы его страшно на одних только ремнях в бессознательном состоянии... как минимум, смещение шейных позвонков было бы обеспечено...

[W_Alex]

Уровень безопасности в Ф-1 очень высок и нет очевидно слабых мест, которые требуют пересмотра норм. А абсолютную защищенность пилота и людей на трассе не достигнуть, как не достичь бесконечности.

[Darkness princess]

друзья мои...

еще один взляд на обеспечение безопасности...теперь на примере BMW Sauber F1.06
надеюсь понравится....



Кабина
Кабина в Формуле один это для пилота целый офис, там пилот проводит несколько очень напряженных часов гонки. Поэтому кабина болида должна соответствовать строгим требованиям комфорта и безопасности. Теперь более подробно рассмотрим системы безопасности, монококовую конструкцию из углепластика, рулевое колесо болида, а так же узнаем, что такое шлем пилота, одного из самых престижных видов автоспорта.

Безопасность
Команда BMW Sauber F1 постоянно ведет работу по усовершенствованию своего болида BMW Sauber F1.06. Но в этом деле есть один основной аспект, куда более важный, чем поиск решений для того, чтобы сбить десятые доли секунды, это – безопасность. Кабина оборудована многочисленными системами безопасности, на которые, в случае возникновения чрезвычайных ситуаций могут положиться пилоты команды Ник Хайдфельд и Роберт Кубица. Расскажем об этих системах подробнее.

Огнетушитель
На случай пожаров, которые весьма не редки в гонках Формулы-1, болид оборудован огнетушителем, который содержит несколько литров специальной пламегасящей жидкости. Система установлена в кабине под сиденьем водителя. В случае пожара система автоматически заливает кабину жидкостью, тем самым, обеспечивая пилоту полную пожаробезопасность.

Система ремней
Система ремней – один из многих компонентов концепции безопасности, которая окружает водителя в кабине BMW Sauber F1.06. Шеститочечная система ремней надежно и плотно прикрепляет пилота к его изготовленному на заказ сиденью. Индивидуально подогнанная крепежная система состоит из шести отдельных ремней, два из которых проходят по плечам водителя и четыре поперек его таза и паховой области. Все шесть ремней индивидуально защелкиваются в центральном замке. Ремни подогнаны так плотно, что спина водителя и область таза не могли переместиться, тем самым, формируя единое целое с сиденьем. Данная система помогает пилоту быстро покинуть кабину в случае аварии, но для того чтобы пристегнуть ремни гонщику не обойтись без посторонней помощи.

HANS


В 2003 году, Система поддержки головы и шеи HANS (head and neck support), была принята Всемирной Федерацией Автоспорта, как обязательный атрибут пилотов Формулы. Использование системы значительно повышает безопасность головы и шеи водителя, сидящего в кабине болида. Безопасность обеспечивается главным образом углепластиковой шейной скобой системы HANS, которая крепится к шлему гонщика, посредством трех ремней. Этот метод крепления, дает возможность управлять болидом, при этом, не затрудняя движений головы в течение гонки, и в тоже время на 86% снижает громадные нагрузки, действующие на голову и шею гонщика в случае чрезвычайного происшествия.

Сиденье
Сиденье болида Формулы 1 сделанное на заказ, предназначено не только для того, чтобы сделать ощущения водителя настолько комфортабельными, на сколько это возможно. Сиденье так же предназначено для идеального распределения веса в кабине. Плюс ко всему кардинально важно обеспечить максимально возможные стандарты безопасности. Поэтому сиденье закреплено не намертво, оно прикрепляется максимум двумя легко доступными болтами. Эта стандартизированная в Формуле система крепления обеспечивает быстрое извлечение пилотов из машины, в случае чрезвычайного происшествия, на любом гоночном треке.

Постройка водительского сиденья
Форма тела водителя является основополагающей для создания водительского сиденья. Поэтому, до того как начать опробовать болид на треке, гонщики отправляются в местечко под названием Хинвиль (о нем мы еще поговорим позже) для снятия отпечатка тела. И вот когда точный отпечаток тела гонщика создан, он и будет являться основой для постройки сиденья.

Каркас сиденья
Каркас сиденья должен удовлетворять двум основным требованиям: обеспечивать максимально удобное положение водителя и прекрасно встраиваться в монокок фюзеляжа болида. Основа каркаса состоит из углеволокна, соединенного эпоксидным связующим.

Пенное покрытие сиденья
Сверху каркас покрывается вспененным полиэстером. Этот слой обеспечивает оптимально стабильное положение гонщика во время езды. Так же как все остальные материалы в кабине пена не воспламеняется и не нагревается даже при высоких температурах.

Монококовый фюзеляж

Углеволокно
Введение углеволокна стало революционным во многих областях гонок Формулы-1. Давайте посмотрим выдающиеся характеристики этого композитного материала: Отдельное углеволокно в 5 раз тоньше человеческого волоса, в 5 раз легче стали, но в тоже время, в 2 раза ее прочнее. Использование углеволокна позволило поднять стандарты безопасности в гонках Формулы-1 на абсолютно новый уровень. Инженеры комбинируют множественные угольные слои с гребенчатыми алюминиевыми пластинами, тем самым, получая исключительно стойкий к деформациям материал. Затем такая «сэндвичевая» конструкция запекается в автоклаве под действием высокой температуры и давления. Результатом всех трудов является чрезвычайно прочный и соответственно, обеспечивающий высокую безопасность, корпус болида.

И еще немного о прочности конструкции. Болид формулы один – гораздо мощнее, легче и быстрее, чем любое другое уличное транспортное средство. И поэтому он разработан с таким учетом, чтобы противостоять различным экстремальным нагрузкам. Для этого сезона Всемирная Федерация Автоспорта ужесточила и без того жесткие требования к статическим и динамическим краш-тестам машин, впервые обязательные краш-тесты были введены в 1985 году. Среди многих требований есть весьма показательное: монококовая конструкция болида должна остаться невредимой при ударе на скорости 14 м/с. Естественно это становится возможным, с использованием такого современного материала, как углепластик. Еще одна технология безопасности - это защита более важных деталей машины менее важными. Такие элементы, как передний спойлер и воздухозаборники спереди и по бокам болида, а также задний спойлер при ударе поглощают часть воздействия, тем самым, защищая кабину пилота.



Рулевое колесо
Первые рули в автомобильных гонках были сделаны из древесины и имели мало чего общего с хай-тек рулями машин современной Формулы-1. В наши дни пилоты управляют всеми функциями автомобиля руками, то есть посредством руля, за исключением, пожалуй, тормоза и акселератора. Когда ведешь автомобиль на скоростях свыше 300км/ч, наиболее важным требованием является точное оперирование функциями и средствами управления автомобилем.
Руль болида это его центральная нервная система. Многочисленные кнопки и переключатели управляют всеми функциями автомобиля, кроме газа и тормоза, как уже упоминалось. Таким образом, пилот болида должен максимально точно использовать данный инструмент, как говорят пилоты исполнять балет пальцами, в то же время, отслеживая траектории машины, особенно при прохождении поворотов.



1. Ограничитель скорости в зоне питов
2. Дифференциал +
3. Включение двигателя
4. Повышение передачи
5. Трэкшн контроль +
6. Переключатель режимов старта двишателя
7. Выключение сцепления
8. Трэкшн контроль
9. Информации команды о кругах
10. Выключение зажигания
11. Многофункциональный переключатель
12. Лямбда
13. Диагностика
14. переключатель информации об углах установки крыльев
15. Включение сцепления
16. Переключатель режимов дифференциала
17. Радиосвязь с командой
18. Трэкшн контроль -
19. Понижение передачи
20. Выключение двигателя
21. Дифференциал -
22. Нейтраль
23. Смена страницы дисплея


Шлем

В нашем рассказе мы не можем обойти стороной, такой важный и высокотехнологичный атрибут гонщика, как его шлем. И расскажем вам подробнейшим образом о шлемах, которые носят пилоты команды BMW Sauber. Шлем – это незаменимый элемент экипировки гонщика по целому ряду причин. Учитывая то, что перегрузки в Формуле – 1 могут достигать уровня 5g, то есть вес головы и шлема увеличивается в 5раз, вес шлема должен быть настолько мал, насколько это возможно. В итоге весь шлем, включая стекло, подкладку, учитывая вес краски, весит немногим более одного килограмма. Внутренняя прослойка шлема, изготовленная специально по форме головы гонщика, обеспечивает комфорт и безопасность. Воздух поступает в шлем через специальные прорези, расположенные ниже стекла, а теплый воздух отводится из шлема через небольшие отверстия, которые расположены в верхней части шлема.
Несомненно, одним из важнейших факторов, при создании шлема является его эргономичность. Чтобы гарантировать максимально точную форму шлема, голова пилота измеряется 3D-дигитайзером. Пилот надевает на голову специальный резиновый капюшон, который прижимает волосы к голове, ровно так же, как это делает шлем. Затем голова пилота замеряется с различных углов. После этого, одевается имитатор шлема, который записывает точные данные о положении глаз, ушей и рта гонщика. Далее, все сохраненные данные переносятся в координатную систему шлема. В то время как фактическое производство шлема это в основном ручная работа, получение и накопление необходимых данных осуществляется посредством современных компьютерных технологий.

Слои
Как уже говорилось выше, шлемы производятся вручную. Шлем состоит из различных слоев, тем самым, формируя превосходное сочетание гибкости и стабильности. Все это является гарантией максимальной безопасности в случае чрезвычайного происшествия.

Внешняя оболочка шлема
Шлем гонщика Формулы-1 состоит более чем из дюжины слоев. Внешняя оболочка состоит из несгораемого арамида, который эффективно защищает водителя в случае пожара.

Промежуточные слои
Полная структура шлема Формулы-1, является секретной. Однако, можно не таясь сказать, что два таких высокотехнологичных материала как углеволокно и полиэтилен входят в состав структуры шлема. Углеволокно обеспечивает конструкции необходимую жесткость, а полиэтилен, как известно также, используется для производства бронежилетов.

Интерьер шлема
Внутренняя поверхность шлема покрыта двумя слоями из несгораемых номекс материалов (термостойкое волокно из ароматического полиамида), в тоже время, данное покрытие обеспечивает водителю достаточно высокую степень комфорта. В итоге общий вес шлема составляет примерно 1.2 килограмма.

Требования, предъявляемые к шлемам
В кабине болида шлем гонщика расположен, непосредственно под так называемой воздушной коробкой, через которую воздух подается к двигателю. Эффективный дизайн шлема позволяет минимизировать циркуляцию воздуха в этой области. Если предложения по усовершенствованию подтверждаются во время теста в аэродинамической трубе, смоделированный тест может показать сохраняется ли в данной модификации соответствие необходимому расстоянию между головой и шлемом. Шлемы должны выдерживать большие нагрузки и по этому они интенсивно тестируются до их первого использования по назначению. Ниже приведен ряд тестов, которые проходит каждый шлем.

Тест на проникновение
В течение так называемого «теста проникновения», острый металлический объект, массой 3 кг, сбрасывается с высоты трех метров на внешнюю оболочку шлема. Тест считается успешно пройденным, если объект не повредил внешнюю оболочку шлема, т.е. не проник в нее.

Ни единого шанса огню
Шлем пилота Формулы-1 должен выдержать температуру в 800°C, в течение 45 секунд, при этом температура внутри шлема не должна превысить 70°C.

Тест стекла
Стекло состоит из поликарбоната толщиной 3мм. В течение теста, стекло обстреливается специальными снарядами, летящими со скоростью около 500км/ч. В результате глубина мини кратеров образовавшихся на стекле после обстрела, не должна превышать 2,5мм.

Точная подгонка
Правила безопасности гонок Формула-1 требуют, чтобы шлем был максимально точно подогнан по голове гонщика. Чтобы проверить это, шлем за подбородочный ремень растягивается в стороны весом 38 кг. При этом шлем не должен разойтись более чем на 30мм.

Дополнительный функционал шлема
В заключение производственного процесса мы имеем шлем, который обладает не только высоким запасом прочности, для обеспечения безопасности пилота, но также предназначен для ряда других целей.

Замок стекла шлема
Как уже не раз говорилось, шлем должен выдерживать значительные нагрузки в кабине болида Формула-1, а так же оставаться закрытым в течение всей гонки. Для этой цели используются двойные D-образные кольца сделанные из титана. Замки и само стекло, прикрепляются к арамидовой оболочке шлема при помощи титановых болтов.

Стекло шлема
Стекло шлема не только чрезвычайно устойчиво, оно также предоставляет набор дополнительных опций обеспечивающих максимальный комфорт. Чтобы избежать ослепления водителя солнечным светом, например, при выезде из тоннеля на трассе в Монако, поликарбонат из которого изготовлено стекло, может защищать глаза гонщика от яркого света в течение нескольких секунд. Еще одна дополнительная особенность стекла, оно является подогреваемым.

Воздушный фильтр
Приблизительно 5 литров свежего воздуха входит в шлем каждую секунду. Чтобы избежать попадания внутрь шлема, а соответственно в легкие гонщика, таких нежелательных элементов, как пыль с тормозных колодок, выхлопных газов или машинных жидкостей, каждый шлем оборудован фильтром микрочастиц.

Связь
Помимо всего прочего, шлем еще и обеспечивает связь между пилотом и его командой. Встроенные наушники и маленький микрофон позволяют водителю связаться с боксом команды. Микрофон расположен в подбородочной чашке шлема перед ртом гонщика, наушники вставляются в уши гонщика и фиксируются при помощи специальной ленты.

Питье
Если водитель испытывает чувство жажды в течение гонки, а это немудрено, так как температуры в кабине легко могут достигать 60°C, он может попить, через специальную трубку для питья, встроенную в шлем.

Дизайн шлема
И в заключение рассказа о шлемах пилотов Формулы-1, хочется добавить, что шлем помимо всего прочего является торговой маркой гонщика носящего его. Индивидуальный внешний дизайн шлемов позволяет отличать гонщиков друг от друга, и как говорят сами гонщики Формулы, отражает характер человека, носящего его.

Перевод и работа с текстом Андрей Bugs (BMWPOWER.MSK) статья подготовлена по материалам официального сайта команды BMW Sauber F
информация взята с сайта bmwpower-msk.ru