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