[汽車之家 改裝賽事學(xué)堂]  今天F1上海站的正式比賽日，我們已經(jīng)驚喜地看到之前遭遇嚴(yán)重撞車事故的阿隆索（相關(guān)報(bào)道點(diǎn)擊這里）經(jīng)過(guò)一站比賽的恢復(fù)，又順利回到了賽場(chǎng)上。阿隆索說(shuō)這是他生涯最嚴(yán)重的一次撞車，而且可能沒有之一。在如此嚴(yán)峻的環(huán)境下沒有像大家擔(dān)心的那樣被急救直升機(jī)接走，而是自己迅速?gòu)馁愜嚴(yán)锱懒顺鰜?lái)，沒有讓他看在線的媽媽擔(dān)心。除了滿滿正能量，我們更關(guān)心的現(xiàn)今的賽車運(yùn)動(dòng)究竟有多安全？

　　網(wǎng)上有張好玩的圖片是這樣寫的：在300km/h的碰撞后，車手只用5秒鐘就能自己爬出賽車站起來(lái)；而在一些別的運(yùn)動(dòng)中，僅僅是兩個(gè)人的碰撞就……哈哈貌似有位球星躺槍了，玩笑也就此打住，我們來(lái)從F1入手，聊聊賽車運(yùn)動(dòng)中對(duì)車手的保護(hù)機(jī)制。

● 從高強(qiáng)度轉(zhuǎn)為吸能結(jié)構(gòu)

　　從理念來(lái)看，賽車車身幾十年來(lái)的安全性設(shè)計(jì)已經(jīng)經(jīng)歷過(guò)一次革命。最開始，設(shè)計(jì)者力求讓車身堅(jiān)硬、抗撞，不論如何都不變形。不過(guò)這樣無(wú)異于把車手放置于堅(jiān)硬的“倉(cāng)鼠球”里，撞擊力道一點(diǎn)沒有減小，賽車看似沒有礙，車手沒準(zhǔn)內(nèi)傷無(wú)數(shù)�，F(xiàn)今的賽車結(jié)構(gòu)已經(jīng)變成可塌縮的吸能結(jié)構(gòu)，依靠車身結(jié)構(gòu)受力塌縮吸收能量來(lái)減少車手的損傷。

　　當(dāng)然這種結(jié)構(gòu)不是隨意設(shè)計(jì)信手拈來(lái)，需要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的測(cè)試和驗(yàn)證。在這里最讓工程師絞盡腦汁的部件之一要數(shù)前鼻錐。這個(gè)同時(shí)擔(dān)任空氣動(dòng)力學(xué)和碰撞吸能主要擔(dān)當(dāng)?shù)牧慵�既要符合碰撞測(cè)試的要求，還要降低無(wú)謂的風(fēng)阻，同時(shí)還得符合越發(fā)嚴(yán)格的FIA賽事規(guī)則。不論是我們看到的“虎牙”鼻錐還是某些造型頗為“性感”的設(shè)計(jì)，都是在這三者之間妥協(xié)的結(jié)果。說(shuō)到碰撞測(cè)試，可不是做做樣子而已，這是所有新車身結(jié)構(gòu)應(yīng)用到賽事之前的必備考核，力求對(duì)車手安全的最大保障。

● 不讓車輪飛走

　　如果你已經(jīng)關(guān)注F1許多年，一定聽說(shuō)過(guò)早年間車輪飛出去傷人，或者懸架結(jié)構(gòu)飛出去造成什么破壞的事情。為了杜絕這類事情的發(fā)生，F(xiàn)IA自從2001年開始強(qiáng)制F1賽車使用特質(zhì)的拉繩來(lái)做車輪和懸架系統(tǒng)的保險(xiǎn)繩。在碰撞意外發(fā)生時(shí)懸架發(fā)生斷裂，不會(huì)再有什么東西像以前一樣飛出去，而是被拉繩拽著在一定范圍內(nèi)晃動(dòng)。

　　這個(gè)安全設(shè)備在2011年得到完善，拉住每個(gè)車輪的安全繩從一根升級(jí)到兩根，安全性再次得到提升。也許說(shuō)能承受最大1.7萬(wàn)焦耳動(dòng)能有些抽象，更容易理解的說(shuō)法是，只要車輪飛離車身的速度低于150km/h，安全繩都能保證將其拉住。據(jù)說(shuō)在2017年，這項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)還會(huì)繼續(xù)提高約30%。

● 被動(dòng)安全的核心：座艙結(jié)構(gòu)

　　座艙結(jié)構(gòu)是現(xiàn)今F1被動(dòng)安全的核心技術(shù)，目前普遍使用的碳纖維復(fù)合單體式座艙最早是邁凱倫——恰好是本次救了阿隆索一命賽車的車隊(duì)早在1981年最先應(yīng)用的。這種復(fù)合材料組成的結(jié)構(gòu)擁有更好的強(qiáng)度、更輕量化，同時(shí)還可以做成更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，目前已經(jīng)逐漸取代金屬材料，用于包括F1在內(nèi)的許多賽車的座艙，比如DTM、勒芒等。

　　在F1有限的座艙空間內(nèi)，座艙的開口長(zhǎng)度被嚴(yán)格限制在850mm，以便要求各車隊(duì)都使用相同規(guī)格的設(shè)計(jì)，達(dá)到“方程式”的平等規(guī)則，同時(shí)還能保證車手在發(fā)生意外時(shí)能快速離開賽車，保障自身安全。車手腿部位置的限制也很有講究。早在1988年，在幾次導(dǎo)致腿部嚴(yán)重受傷的事故后，汽聯(lián)規(guī)定車手的腳部位置不得超過(guò)前輪的中軸線，導(dǎo)致了坐姿的一次革命。在那次革命中，車手的腳部放置位置被升起來(lái)，高于臀部位置，形成了今天半躺式坐姿的樣式。

● 頭頸部保護(hù)：著名的HANS系統(tǒng)

　　HANS系統(tǒng)是普遍應(yīng)用于各種賽車運(yùn)動(dòng)的保護(hù)系統(tǒng)，我們習(xí)慣叫它“漢斯”是來(lái)源于音譯，它的全稱應(yīng)該叫做頭頸部保護(hù)系統(tǒng)。在賽車遭受來(lái)自各種方向，尤其是前部的撞擊時(shí)，身體的慣性晃動(dòng)會(huì)像一根柔軟的鞭子一樣甩動(dòng)，最終將動(dòng)能蓄積到“鞭子”的尖端——也就是車手的頭部。這種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的強(qiáng)大離心力和慣性會(huì)讓車手頭部快速甩向前方，對(duì)頸部組織包括頸椎等造成致命損傷。

　　為了避免這種慘劇發(fā)生，HANS系統(tǒng)使用兩根束帶固定在頭盔中后部，束帶另一端和頭盔后面的HANS主體連接。根據(jù)不同設(shè)計(jì)理念，主體結(jié)構(gòu)有的使用安全帶約束勒緊，有的用類似“背背佳”的結(jié)構(gòu)固定在車手上半身，總之就是依靠約束頭盔的向前運(yùn)動(dòng)幅度，使頭部動(dòng)能的承載從頸部轉(zhuǎn)移到安全帶上，防止鞭狀損傷的產(chǎn)生，同時(shí)也能防止頭部向前甩動(dòng)撞傷。

● 座艙側(cè)向保護(hù)：邊廂支柱

　　在側(cè)面防護(hù)方面，為此做出間接貢獻(xiàn)的是現(xiàn)今活躍在WRC賽場(chǎng)的前F1車手庫(kù)比卡（這個(gè)運(yùn)氣不佳的車手總讓人容易把他名字的前兩個(gè)字打錯(cuò)），在他2007年車禍導(dǎo)致重傷后，汽聯(lián)開始著眼于座艙的側(cè)向碰撞防護(hù)。設(shè)計(jì)理念從剛一開始就趨向于現(xiàn)今使用的邊廂支柱結(jié)構(gòu)，這個(gè)結(jié)構(gòu)最早是馬魯西亞車隊(duì)提出，并由紅牛車隊(duì)進(jìn)行了后續(xù)完善。現(xiàn)今F1邊廂中的翼型支柱遵循的是2014年最終完善的規(guī)則標(biāo)準(zhǔn)。

　　在房車賽中，賽車總會(huì)安裝有防滾架來(lái)保證在翻車時(shí)車手的頭部空間安全。對(duì)于開放式座艙的方程式賽車來(lái)說(shuō)，防滾結(jié)構(gòu)也同樣是必需品。在F1上，和單體式座艙一體的防滾架結(jié)構(gòu)也是由碳纖維復(fù)合材料制成，主要結(jié)構(gòu)是頭頂和進(jìn)氣風(fēng)箱一體的防滾架和方向盤位置之前的一個(gè)小型凸起結(jié)構(gòu)。這兩個(gè)凸起保證了在翻車發(fā)生時(shí)，車手的頭部永遠(yuǎn)不會(huì)和地面發(fā)生接觸。

● 研發(fā)中的“人字拖”保護(hù)罩

　　那如果碰撞來(lái)自正前方怎么辦？就好像2015年日本站比安奇的慘案一樣。老實(shí)說(shuō)這目前暫時(shí)還是F1安全裝備的一個(gè)軟肋。當(dāng)?shù)桶�的F1賽車高速撞向一個(gè)相對(duì)較高，下方還有空間的障礙物——比如鏟車時(shí)，鼻錐像楔子一樣插進(jìn)障礙物下方的空隙，車手頭部就成了承受撞擊的主要部位。對(duì)此汽聯(lián)、車隊(duì)乃至專業(yè)研發(fā)機(jī)構(gòu)都在討論一種結(jié)構(gòu)的可行性，這就是封閉式座艙。

　　在科幻片和動(dòng)畫片中，無(wú)數(shù)次出現(xiàn)過(guò)類似戰(zhàn)斗機(jī)的封閉式賽車座艙，但這種座艙在實(shí)際應(yīng)用中并沒有那么簡(jiǎn)單。原來(lái)經(jīng)過(guò)測(cè)試，在出現(xiàn)撞擊的時(shí)候，封閉座艙的結(jié)構(gòu)破裂產(chǎn)生的碎片對(duì)車手會(huì)產(chǎn)生二次損傷，另外這些碎片還可能在撞擊中高速飛出，對(duì)周圍的觀眾、裁判或其他車手造成危險(xiǎn)。就在這時(shí)候，梅賽德斯車隊(duì)將一種非常喜感但又充滿可行性的結(jié)構(gòu)拋了出來(lái)，這就是后來(lái)大家都在熱議的“人字拖”結(jié)構(gòu)。

　　天知道是不是從拖鞋上找到的靈感，但這個(gè)結(jié)構(gòu)太像“人字拖”了。好吧，它有一個(gè)自己的官方名字，叫“Halo”。在模擬碰撞試驗(yàn)中，Halo結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出驚人的安全性提升，對(duì)于來(lái)自迎面的撞擊有很可觀的抵抗能力。雖然有些車手抱怨它可能會(huì)干擾一些視線，但總比絕望地看著一個(gè)迎面飛來(lái)的輪胎在視野中迅速變大更好。防撞結(jié)構(gòu)的細(xì)則還在研討當(dāng)中，有消息說(shuō)有望在2017年正式用于F1賽事。

　　“固若金湯”，這是在審視現(xiàn)代F1賽車的主動(dòng)安全性后我的感受。如果這些安全系統(tǒng)能早一些被研發(fā)出來(lái)，也許比安奇還能現(xiàn)身2016賽季，也許尼基·勞達(dá)不用忍受燒傷的痛苦，也許車神塞納現(xiàn)在還和我們?cè)谝黄�。所以，阿隆索是幸運(yùn)的，他在這次的事故的全身而退，讓我們對(duì)現(xiàn)代賽車的安全性有了更多的信心。賽車首先要安全，車手才有機(jī)會(huì)不斷挑戰(zhàn)極限。這篇文章發(fā)布的時(shí)候，我正在上海F1的現(xiàn)場(chǎng)為您拍攝第一手圖片，請(qǐng)靜候我們的賽事報(bào)道吧。（文/汽車之家 許云鶴）

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