以下文章来自十一车,由十一车撰写。
文| 7号-宋
同样是严重的车祸,光环又建功了。
北京时间2022年7月3日晚,车手周冠宇被拉塞尔猛烈撞击,他的阿尔法罗密欧C42防侧倾架在第一次触地时被撞碎。之后车子向后滑了几十米,巨大的冲击力让车子翻到了胎壁上,撞上了护栏。幸运的是,在光环的帮助下,周冠宇没有任何严重的问题。
两年前,在2020年巴林站的比赛开始时,哈斯车队的法国车手罗曼·格罗斯让(romain grosjean)也遭遇了严重的撞车事故。车断成了两截,但幸运的是,Halo让司机只受了一根肋骨骨折的痛苦。
光环为什么神圣,为什么能做出很多卓越的成绩?
F1赛车起步就像苹果在头顶上射飞镖。无论是碰撞还是辉煌的攻击都在一毫米之内。这是因为赛车可以在2.5秒内从0加速到100km/h,5秒内达到200km/h。同时因为赛车扎堆,事故迫在眉睫。
我认为Halo的加入是保证赛车运动精彩程度和赛车运动安全的又一力作。最后一个有如此惊人防护能力让大家印象深刻的是碳纤维单体车身。
也是与车身相关的安全技术。这两个特点差不多,一个是结构新颖,一个是材料新颖。
光环,俗称“人字拖”,不仅可以极大地保留一级方程式赛车的开放式驾驶舱,保护车手免受飞行物的伤害,还可以在赛车遭遇翻车事故时作为“车顶”提供保护。
保护力度如何?我们用数据说话。
F1赛车的平均速度可以达到200km/h~230km/h,所以飞行物的撞击是非常危险的,因为Halo可以防止一个20kg的轮胎在225km/h的速度下直接撞到车手的脸上。
F1赛车的优势是重量轻,在翻滚中自重造成的伤害比例比乘用车小。但因为速度快,所以翻滚动能大。幸运的是,光环可以承受高达12吨的负荷。这一次,周冠宇的赛车剧烈翻滚了几个星期,如果没有光晕,那是不可想象的。
碳纤维硬壳式车身也是如此,它的硬壳式结构就像一个鸡蛋一样,能给出惊人的防护效果。2014年英国大奖赛,莱科宁以240km/h的速度撞墙,车手在撞击瞬间承受了超过40G的侧向加速度。事故发生后,他只是扭伤了脚踝。
不要小看鸡蛋的结构,它能承载的重量比自身重量大得多。1989年,日本爱知县的一位市民用前轮用34个鸡蛋,后轮用52个鸡蛋的方法支撑起一辆大货车。
蛋壳是一种多孔固体,具有比强度高、比刚度大、重量轻的特点。在外力的作用下,可以将力均匀地传递到整个壳面周围,不易产生应力集中。
而且他们的一些材料在技术上是新颖的,因为他们都使用了极其坚固的材料。
光环由钛合金制成。钛是20世纪50年代发展起来的重要结构金属,其比强度(强度/密度)远高于其他金属结构材料。Halo重量只有7kg,却能提供12吨的载荷,非常适合重量和力量都追求完美的赛车领域。
钛合金在航空航天领域应用广泛,在汽车赛车领域也有共同的要求。目前飞机的发动机部件、骨架、蒙皮、紧固件、起落架都是钛合金。
碳纤维也是如此,轴向强度高,密度低。1981年,当迈凯轮MP4/1使用这项技术并赢得英国大奖赛时,它让同行们红了眼。
这是因为在MP4/1问世之前,工程师们大多使用铝合金等轻质金属来建造赛车车架,但显然无法像碳纤维那样在两个方向上都实现高强度和轻量化。
Halo在民用车辆领域有没有可能应用?
F1自古以来就有与民用车共享顶级技术的传统。也是与车身相关的安全技术,碳纤维单体式车身有助于汽车变得更轻更坚固。比如阿斯顿马丁瓦尔基里AMR Pro,玛莎拉蒂新款超跑MC20,迈凯轮塞纳等超跑都受到它的青睐。
得益于碳纤维单体车身技术,阿斯顿马丁瓦尔基里AMR Pro的车身质量仅为1000kg,推重比(马力/车重比)甚至超过1 ∶ 1(比值越高,汽车性能的运动特性越强)。
近年来,人们越来越重视乘用车的安全性,而以前被忽视的防侧倾问题也开始引起重视。正因如此,中保研究所还引入了车顶静压试验来评估汽车碾压后的安全水平。
Halo防侧翻效果这么好,汽车有没有可能也用它?
就结构特点而言,敞篷跑车使用这一技术由来已久,它还有一个学名:“T顶车顶”。
从结构上看,这两种技术有一些相似之处。
t形屋顶是封闭和开放屋顶的折衷。它在车顶中间设计了一根纵梁,在a柱的配合下,堪称上世纪的“光环”。
上世纪70年代,这种设计被广泛应用于量产跑车,如1975年的克莱斯勒科尔多瓦和1979年的道奇Magnum GT,都被很多人津津乐道。
T-Top车顶曾经在20世纪70-80年代的北美市场非常流行。为了向经典设计致敬,2020年,Genaddi设计公司还在2000款福特GT车型的基础上将车顶改为T顶结构。
不过既然是作为“贡品”提到的,大家应该也猜到了它的情况。就像Halo前几年的经历一样,T顶车顶被很多人抱怨新鲜感过后不好看。而且由于乘用车的日常行驶速度没有赛车那么吓人,翻车事故也比较少,而且这种结构普遍存在漏水现象,所以90年代以后T顶车顶逐渐消失。
至于材料技术,现在的汽车普遍倾向于使用热成型硼钢作为A柱和B柱的加强材料。比如以安全著称的沃尔沃,其安全笼体在A、B、C柱上大量使用超高强度硼钢。
硼是钢的主要合金元素,通过高温淬火具有强度高、耐磨性好、抗疲劳能力强等优点。
钛合金的问题是价格较高(钛合金的加工成本很高)。市场上有这样一个段子,布加迪一个钛合金的螺丝就高达50美元,所以现在看来很难大量使用钛合金材料。而且由于钛合金材料不易焊接,会影响生产效率和装配精度,显然不适合汽车的批量生产。相比之下,赛车和飞机,没有成本,允许慢工出细活,就不需要担心这些。
摘要
我相信每一个热爱赛车运动的朋友都会反复感谢光环这几天的帮助,拯救了冉冉的一个后起之秀。
至于面值,见仁见智。要我看的话,我觉得挺帅的。就像当年的T字顶屋顶,现在很洋气。我要说现在的敞篷车,尤其是超跑,也可以适当考虑回归T顶车顶,因为这样的设计确实可以提高安全性。另外,设计是一个循环。可能有很多人和我一样喜欢吧。