halo是什么意思啊(劲halo是什么意思啊)

F1(Formula1,一级方程式大奖赛的缩写)是国际汽车运动联合会(简称FIA)组织的最高级别的年度系列赛道赛车比赛。它与奥运会、世界杯一起被称为“世界三大体育赛事”。

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F1赛车锦标赛起源于1950年,因其快速而震耳欲聋的声音而引起人们的关注。每年该赛事的播放收视率都超过600亿。这项运动自诞生以来,其赛车驾驶舱都是裸露的开放式的,即车手的头部露在驾驶舱外;然而,从今年2月开始,随着各个车队陆续推出2018款新车,人们惊讶地发现,今年的赛车与以往任何一个赛季都不一样:一款黑色的“人字拖”被国际汽车运动联合会要求安装在新车的驾驶舱前,国际汽联官方给它起了一个好名字——Halo(光环)。

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危险的速度和激情

是什么促使国际汽联在2018赛季的每辆F1赛车上都安装了如此古怪的“翻转”装置?

这还得从F1本身说起。F1锦标赛是当今世界上竞争最激烈的赛车运动之一,可以说是技术、团队精神、运气、天气和车手技术的集合。F1赛车作为一种特殊的单座赛车,给人的感觉是轮胎巨大,裸露在车身外,驾驶舱裸露在外,没有挡泥板。F1赛车不能在普通道路上跑,汽车厂的流水线也不生产。这些赛车是由各个赛车公司或工厂的赛车部门设计制造的。一辆优秀的F1赛车由大约20000个大小不同的零件组成。1.6升V6涡轮增压发动机可以提供700多马力,让一辆质量650kg的赛车从0加速到100km/h仅需2秒,最高时速在350km/h以上。

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2005年,哥伦比亚车手j·蒙托亚(J. Montoya)驾驶迈凯轮在意大利蒙扎赛道以372 km/h的最高时速参赛,因为这种速度和激情,F1的每一场大奖赛都吸引了全球亿万车迷的目光。高关注度也让赛事主办方、转播方、团队、赞助商赚得盆满钵满。

然而,凡事有利有弊。F1极高的速度也给车手带来了极大的安全隐患。一级方程式赛车区别于其他赛事的最大特点是驾驶舱完全开放,车手的头部暴露在外。虽然头盔为驾驶员提供了保护;但是,时有发生,高速碰撞造成的驾驶员伤亡是不可避免的。比如1967年摩纳哥大奖赛,法拉利车手班蒂·尼与领先位置的赛车发生追尾,导致其死亡;1973年,泰里尔队的塞维特在测试中意外身亡;1982年,加拿大著名车手贾尔斯·维伦纽夫(Giles Villeneuve)在比利时的一场练习赛中失去了对弯道的控制,最终导致车祸死亡。最令人心碎的是,巴西车王艾尔顿·塞纳在伊莫拉赛道英年早逝……迄今为止,已有200多名车手和观众在F1中丧生。

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安全方案重叠

安全已经成为悬挂在F1围场的达摩克利斯之剑。所以在国际汽联铁腕的介入下,最近20年,各个车队都在提升赛车的性能,同时也在不断提升赛车的安全性。比如采用硬壳式驾驶室和制造装甲车的12层高强度碳纤维加固车身,方便在发生车祸时吸收碰撞产生的部分能量;此外,六点式安全带的研发将运动员从肩部到身体侧面牢牢固定在座椅上,避免了很多冲击。

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当国际汽联觉得所有的安全措施都很完美的时候,问题又来了。1995年,芬兰车手哈基宁在澳大利亚阿德莱德滑出赛道。虽然他的头部没有受伤;但颈椎骨严重断裂,生命垂危。直到这时,研究人员才意识到F1是一辆开放的赛车。为了保护运动员在高速失控时不受位移伤害,六点式安全带将驾驶员的身体固定在座椅上。这当然可以防止驾驶员的身体受到严重伤害,但在没有任何固定措施的情况下,驾驶员的头部和颈部是最脆弱的器官——在发生剧烈撞击时,驾驶员的头部和颈部会随着速度的巨大变化而剧烈地前后移动。

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美国密歇根大学教授罗伯托·哈伯德(Roberto Hubbard)曾经计算过,在碰撞的瞬间,赛车的速度发生剧烈变化,有可能在短时间内给驾驶者的颅骨和颈椎带来相当于头部重量7、8倍的冲击力。由于撞击过程造成的快速前后位移,驾驶员的头部和颈部反复受到这样的压力,对驾驶员的颅骨和颈椎造成很大的损伤。

90年代末,汉斯(头颈部支撑的缩写)问世,解决了这一危机。HANS系统是附在座椅上的一个小装置,它和安全带一起固定在驾驶员的肩部和胸部。头盔后面有一个小隔板,把驾驶员的头盔和头部后面的车身隔开。隔板左右各有可伸缩的线缆,连接司机的头盔。在发生剧烈碰撞时,这种细细的电缆带会阻止驾驶员头部剧烈的往复运动,从而防止伤害驾驶员的头颈部,尤其是颅骨底部。颈部支撑系统不仅可以防止驾驶员脊椎后拉,还可以防止驾驶员头部向前摆动,撞击方向盘。

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1999年,每支车队都在赛车顶部进气口上方安装了一个T型架。这种T型架不仅可以帮助观众在比赛中区分各车队的1号和2号车手(F1的每支车队都有两辆颜色和涂装相同的赛车,人们只能通过T型架的颜色来区分这两辆赛车——红色的车手是1号,黄色的车手是2号),还可以保证赛车侧滚时车身不会压住车手的头部。

但各种措施只能保护驾驶员胸部及以下,暴露在车身外的头部仍处于高危状态。在2009年匈牙利大奖赛中,法拉利车手马萨被一个从前车脱落的弹簧击中头部。即使有他头盔的缓冲保护,猛烈的撞击还是导致法拉利“将军”休克昏迷;2014年,法国车手朱利叶斯·比安奇(Julius Bianchi)在日本铃鹿赛道7号弯道撞上救援起重机,昏迷9个月后死亡,享年26岁;第二年,英国车手威尔逊被其他赛车的碎片击中头部,英年早逝…

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一系列安全事故让国际汽联官员和车队老板如坐针毡,严峻的安全形势更是将国际汽联掌控的F1运动推向了舆论的风口浪尖——大奖赛是否应该在本周末举行?面对各界的质疑,2014年12月,国际汽联主席让·托德召集11支现役车队的经理和技术总监在巴黎召开会议,要求所有车队就如何提高车手头部安全献计献策,拿出切实有效的方案。

很快,迈凯轮车队设计了一个气幕方案。这个装置是一个全封闭的系统,类似战斗机驾驶舱上的整流罩,把驾驶员完全封闭起来。这明显提高了司机的安全感。但马上有人提出异议——气流罩本身的质量接近20kg,对于一辆F1赛车来说太重了,而且如果车内发生火灾,这种装置是否有可能拖延运动员的逃生时间?

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在国际汽联拒绝AeroScreen后不久,红牛车队的设计师艾德里安·纽维给出了一个半封闭的设计思路——Shield(屏蔽)系统,这是一个由特殊聚纤维制成的玻璃罩。防护罩可以阻挡20kg的轮胎以100km/h的速度撞击产生的冲击力,对防止威尔逊遭受的碎片伤亡也很有效,而且不会影响驾驶者进入车内。但是在后来的赛道测试中,车手们普遍因为这个装置而感到眩晕,盾牌系统自然被各个车队抛弃。

安全“光环”

2016年,国际汽联技术官员在赛车原本放置盾牌的部分安装了“触发器”。因为这种怪异的“人字拖”看起来像一个圆环,F1围场的大佬们被委婉地称为“光环”(意为光环)。

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Halo由直径为50mm的钛合金制成,其三个支点分别焊接在驾驶舱的前方和左右两侧的后方。虽然Halo的质量只有Shield的1/3,不超过7kg,但它可以承受116kN的垂直冲击和46kN的横向冲击带来的压力,这可能是钛合金最大的优势——超轻但耐碰撞。2017年1月,国际汽联正式进行测试时,将一名戴着头盔的模特男子放入光环圈内,然后推动一个20公斤重的倍耐力轮胎以225公里的时速撞击光环。结果人们惊讶地发现,光环环没有任何变形,模人依然完好无损。

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2017赛季末,国际汽联向每支车队推广Halo系统,并进行了数周的车载测试。测试运行的结果是,将近一半的团队不同意。迈凯轮首席执行官扎克·布朗(Zach Brown)表示,放置在驾驶员前方的Halo系统T柱会影响他们的视线,并干扰高速行驶时车身的侧风,这导致团队重新设计了该车的空空气动力学系统。梅赛德斯车队经理托托·沃尔夫(toto wolf)也表达了同样的观点:“没有什么比驾驶舱上的那只拖鞋更丑了。如果你给我一把锯子,我恨不得现在就把它锯掉!”

法拉利车手雷克南(kimi raikkonen)甚至表示,F1的驾驶舱应该保持传统,不需要任何设备,因为赛车本身就是一项危险的运动,如果你担心风险,就不应该参加这项运动。

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然而,更多的运动员和团队经理欢迎光环。索伯车队首席设计师泰勒表示,“我认为F1首次引入钛合金是一件积极的事情。毕竟F1作为高科技的代名词,理应走在创新的最前沿。我们不应该瞻前顾后,畏首畏尾,大胆尝试!”哈斯的老板斯泰纳甚至开玩笑说:“为什么要锯它(光环)?你不觉得那家伙就像比基尼里的丁字裤吗?他看起来好性感!”经过八天的季前测试,很多车手表示,虽然一开始不太习惯Halo系统,但需要一段时间才能适应。其中就有卫冕冠军刘易斯·汉密尔顿:“如果光环可以保护车手的安全,对驾驶没有影响,为什么不能用?除非我是个傻子。”

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无论车队如何反应,无论他们同意还是不同意,这一次,国际汽联下定决心。在先后排除了AeroScreen和Shield方案后,Halo是目前最能保护驾驶员头部的系统。它很轻,很坚固,对赛车的干扰最小。2018赛季的每一辆F1赛车都将被强制安装这套系统。如果这套系统真的能在实战中表现出色,那么钛合金系统将来可能会移植到其他的汽车比赛中,比如北美的Indy 500大奖赛,甚至在不久的将来更广泛的应用在我们的生活中。

F1比赛中的防火赛车服

1975年,在德国新博格林赛道,世界冠军尼基·劳达因为一次严重的碰撞起火。尽管工作人员抢救及时,奥地利车王还是被油箱喷出的熊熊火焰烧伤了脸部。从此,F1赛车的防火就成了一个大问题。

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1976年,杜邦公司为F1赛车手设计了第一代防火赛车服。40多年过去了,如今的赛车服日新月异。今天我们在直播里看到了各种赛车运动员穿的帅气赛车服,名为Nomex。它由五层纳米纤维制成。这种材料极其耐高温,可以保证运动员在800℃的火焰中有10 ~ 12秒的黄金时间逃生。由于F1赛车驾驶舱靠近发动机,即使没有着火,在正常比赛条件下,驾驶舱内的温度也是非常高的,尤其是像巴林、马来西亚这样的热带地区,运动员驾驶舱的温度大约在60℃或70℃。在这样的条件下,人们非常容易脱水和中暑,而新的比赛服还可以起到隔热和降温的作用,让运动员在炎热的夏天能够专心比赛。

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当然,这种Nomex套装不仅能防火,还能防酸碱、抗重力,赛车在高速通过弯道时会产生巨大的离心力。有人估算过,运动员穿着比赛服在弯道中可以承受6 ~ 8g的离心力,而不穿的时候只能承受3G的加速度,否则会头晕。凭借如此多的优势,Nomex纳米材料受到了飞行员、宇航员和其他赛车比赛的青睐。

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