天天新資訊：這個(gè)“人字拖”，從死神手中搶回周冠宇

F1英國(guó)大獎(jiǎng)賽中，中國(guó)車(chē)手周冠宇遭遇嚴(yán)重事故險(xiǎn)中逃生。Halo系統(tǒng)如何從死神手中搶救生命？還有哪些“黑科技”保駕護(hù)航？

整理/新媒體編輯 段大衛(wèi)

(資料圖)

北京時(shí)間7月3日，2022賽季F1英國(guó)大獎(jiǎng)賽剛剛起步，就發(fā)生了至少五輛車(chē)相撞的災(zāi)難性事故。而中國(guó)車(chē)手周冠宇遭遇了嚴(yán)重翻車(chē)。

（圖片來(lái)源：ZAKER新聞）

7月4日凌晨，@車(chē)手周冠宇更新微博報(bào)平安：“我沒(méi)事，很幸運(yùn)還可以站在這，今天Halo救了我?！?/p>

隨即與之相關(guān)的話題#Halo系統(tǒng)又立功了#登上熱搜。

F1賽車(chē)的比賽過(guò)程中，平均時(shí)速高達(dá)260千米/小時(shí)，最高的時(shí)速可以達(dá)到380千米/小時(shí)左右，這個(gè)是什么概念？對(duì)于非職業(yè)賽車(chē)手來(lái)說(shuō)已經(jīng)快到無(wú)法判斷四周變化了。在考駕照時(shí)，教練千叮萬(wàn)囑，過(guò)彎的時(shí)候不要超過(guò)40千米/小時(shí)，而F1的過(guò)彎速度都在150千米/小時(shí)以上。并且，F(xiàn)1車(chē)手需要在這樣的極限速度里面進(jìn)行超過(guò)1小時(shí)的比賽，可想而知是需要非常優(yōu)秀的專(zhuān)業(yè)能力和體能的。

▲轉(zhuǎn)播視角下的F1比賽（動(dòng)圖制作：段大衛(wèi)）

▲觀眾視角下的F1比賽，此視角下的F1賽車(chē)速度體現(xiàn)更具沖擊力（動(dòng)圖制作：段大衛(wèi)）

Halo系統(tǒng)為什么能在關(guān)鍵時(shí)刻保住賽車(chē)手的人身安全？在充滿(mǎn)速度與激情的F1賽場(chǎng)上，F(xiàn)1車(chē)手的安全保障是如何逐步完善的？以及 F1 賽車(chē)?yán)镞€有哪些其它諸如此類(lèi)的黑科技？

“光環(huán)”罩住周冠宇

從20世紀(jì)50年代直到2017年，F(xiàn)1賽車(chē)座艙都是裸露、開(kāi)放的，即車(chē)手頭部暴露在座艙外，這意味著能保護(hù)頭部的只有頭盔。而在300公里的時(shí)速下，僅有頭盔的保護(hù)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。2018賽季以來(lái)，隨著各車(chē)隊(duì)相繼推出新款賽車(chē)，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，今年的賽車(chē)與以往任何一個(gè)賽季都不大一樣：新車(chē)座艙前被國(guó)際汽車(chē)運(yùn)動(dòng)聯(lián)合會(huì)要求強(qiáng)制性地裝上了一件黑色的“人字拖”，F(xiàn)IA官方予以美名——Halo（光環(huán)），這正是周冠宇口中提到的“救星”。

▲各車(chē)隊(duì)上的Halo系統(tǒng)（圖片來(lái)源：新浪體育）

▲AeroScreen裝置（圖片來(lái)源：汽車(chē)之家）

▲Shield裝置（圖片來(lái)源：汽車(chē)之家）

Halo系統(tǒng)并非最早的車(chē)手頭部保護(hù)方案。它之前的AeroScreen、Shield裝置均因?yàn)橛绊戃?chē)手逃生或車(chē)手駕駛體驗(yàn)而被否決。2016年，國(guó)際汽車(chē)聯(lián)合會(huì)（FIA）的技術(shù)官員在賽車(chē)上原先放置Shield的部位裝上了一個(gè)“人字拖”。因?yàn)檫@個(gè)形象怪異的“人字拖”看起來(lái)像一個(gè)指環(huán)，所以將其命名為“Halo”。Halo系統(tǒng)在17賽季末進(jìn)行了車(chē)載測(cè)試，評(píng)價(jià)卻兩邊倒。但是FIA在已經(jīng)排除了兩套方案后覺(jué)得刻不容緩，強(qiáng)制各車(chē)隊(duì)裝上了Halo系統(tǒng)。

▲測(cè)試中的Halo系統(tǒng)（圖片來(lái)源：ZAKER新聞）

Halo系統(tǒng)由直徑為50毫米的鈦合金制成，三個(gè)支點(diǎn)分別被焊接在座艙的正前方和左右側(cè)的后方，盡管Halo系統(tǒng)的質(zhì)量只有Shield的1/3，不超過(guò)7千克，但是能夠承受住116千牛的垂直、46千牛的側(cè)向沖撞產(chǎn)生的壓力，最高可以承受一輛12噸重的雙層巴士的重量。這也許就是鈦合金最大的優(yōu)勢(shì)所在——超輕且耐撞。

2017年1月，F(xiàn)IA官方進(jìn)行測(cè)試時(shí)，將一個(gè)佩戴了頭盔的模型人放置在Halo環(huán)內(nèi)，隨后推動(dòng)一個(gè)20千克的倍耐力輪胎以225千米的時(shí)速撞上Halo環(huán)。結(jié)果，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)，Halo環(huán)沒(méi)有發(fā)生任何形變，模型人也保持完好。

▲裝備Halo系統(tǒng)前后對(duì)比（圖片來(lái)源：新浪體育）

Halo系統(tǒng)出現(xiàn)的第一個(gè)賽季，便救了如今法拉利車(chē)手勒克萊爾一命。2018年是勒克萊爾的F1生涯第一年。比利時(shí)站,邁凱倫車(chē)隊(duì)的阿隆索被雷諾的霍肯伯格追尾后賽車(chē)騰空而起，從勒克萊爾的頭頂飛過(guò)，壓著Halo滑了下去。要是沒(méi)有Halo系統(tǒng)，勒克萊爾的頭可能就被半噸多騰空高速飛起的賽車(chē)給壓扁了。此后，大家對(duì)Halo系統(tǒng)的質(zhì)疑與批判就少了很多。

速度與危險(xiǎn)相伴

車(chē)手的安全保障是在歷史上經(jīng)歷無(wú)數(shù)次的火與血，淚與痛的慘痛教訓(xùn)上逐步建立并完善的。上世紀(jì)50年代F1賽事可以說(shuō)是死亡的代名詞。當(dāng)時(shí)賽車(chē)速度已經(jīng)邁入300千米/小時(shí)大關(guān)。為了減少不必要的重量，車(chē)體的強(qiáng)度并沒(méi)有得到相應(yīng)的提高。在盡量減少阻力提高極速的思路下，彎道中缺少摩擦力也使得賽車(chē)愈發(fā)地難以控制，撞車(chē)幾乎成為比賽的固定節(jié)目，所有人都對(duì)此習(xí)以為常。車(chē)隊(duì)不斷地推出更快更輕的賽車(chē)，而主辦方為了使比賽更有觀賞性，在高速?gòu)澣鄙賴(lài)鷻诒Ｗo(hù)和緩沖帶的情況下允許現(xiàn)場(chǎng)觀眾隨意走動(dòng)。這意味著觀眾和車(chē)手面臨同樣的危險(xiǎn)。

▲1955年勒芒慘劇的事故現(xiàn)場(chǎng)（圖片源自網(wǎng)絡(luò)）

1955年的勒芒賽事中，奔馳車(chē)隊(duì)賽車(chē)失控沖入人群造成81人死亡，數(shù)百人受傷的驚天慘劇。

▲吉姆·克拉克（圖片來(lái)源：搜狐汽車(chē)）

1968年，公認(rèn)的天才車(chē)手吉姆·克拉克在參加低組別賽事時(shí)發(fā)生意外，飛出車(chē)外，當(dāng)場(chǎng)死亡。 令人遺憾的是清理完事故現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)走尸體后比賽仍在進(jìn)行——當(dāng)時(shí)的比賽并不會(huì)因?yàn)檐?chē)手的意外事故而停止。吉姆·克拉克的去世對(duì)賽車(chē)界產(chǎn)生了巨大的震動(dòng)，也引起了更多車(chē)手對(duì)賽車(chē)安全性低下的不滿(mǎn)。數(shù)月后車(chē)手協(xié)會(huì)成立，提出強(qiáng)制車(chē)手穿防火服帶安全頭盔。

1973年，英格蘭車(chē)手羅格·威廉姆森的賽車(chē)在撞擊后發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，倒扣在了賽道旁，此時(shí)賽車(chē)突然著火。他的隊(duì)友兼好友大衛(wèi)·普爾雷立即把賽車(chē)停在了一旁，跳下賽車(chē)，跑到事發(fā)地，試圖將冒出熊熊大火的賽車(chē)翻轉(zhuǎn)。但是人力顯然無(wú)法推動(dòng)重達(dá)幾百千克的賽車(chē)。羅格·威廉姆森就在好友的注視下，葬生于火海之中……

羅格·威廉姆森的事故直接導(dǎo)致了F1專(zhuān)業(yè)消防團(tuán)隊(duì)的誕生，賽車(chē)的事故防火要求也越來(lái)越高。

與此同時(shí)，路特斯汽車(chē)創(chuàng)始人柯林·查普曼和蓮花車(chē)隊(duì)著手于提升賽車(chē)下壓力，為賽車(chē)加入了更大的擾流翼片。在隨后的新技術(shù)實(shí)驗(yàn)中，更多的車(chē)手獻(xiàn)出了寶貴生命。邁凱倫品牌創(chuàng)始人布魯斯·邁凱倫就因此喪生。此后不久，德國(guó)大獎(jiǎng)賽的紐伯格林賽道車(chē)手集體抗議，沒(méi)有人愿意參賽。經(jīng)車(chē)手協(xié)會(huì)的努力，紐北賽道再也不出現(xiàn)在F1的賽事名單上。無(wú)獨(dú)有偶，此前事故多發(fā)的斯帕賽道也被車(chē)手投票取消。

縱觀F1賽事的七十多年的歷史，共有三百多人喪生。其中上世紀(jì)五十年代有15人，六十年代有14人。在車(chē)手聯(lián)盟的努力下，這個(gè)數(shù)據(jù)在七十年代降低到了12人，在八十年代下降到4人。

▲羅蘭德·拉岑伯格（圖片來(lái)源：Motorsport.com）

▲埃爾頓·塞納（圖片來(lái)源：新浪體育）

1994年，圣馬力諾伊賽道上兩位車(chē)手在同一個(gè)比賽周喪生——羅蘭德·拉岑伯格和著名的巴西車(chē)神埃爾頓·塞納。此后，國(guó)際汽聯(lián)對(duì)F1賽事進(jìn)行了更嚴(yán)格的規(guī)則限制。進(jìn)入21世紀(jì)，F(xiàn)1比賽中喪生的車(chē)手僅有1人。

“武裝到牙齒”的F1車(chē)手

除了HALO系統(tǒng)，賽事也會(huì)從多方面保障車(chē)手安全。專(zhuān)業(yè)車(chē)評(píng)人、車(chē)手江偉麟表示，如今的F1賽事已經(jīng)把安全配置“武裝到了牙齒”。從賽車(chē)手的鞋、內(nèi)衣、衣服、手套、頭盔、HANS系統(tǒng)（Head And Neck Support，頭頸部支撐系統(tǒng)）、HALO系統(tǒng)以及賽車(chē)的防爆油箱、核心安全囊、求生艙、車(chē)輛內(nèi)的緩沖物料，所有物品材料都需要經(jīng)過(guò)FIA的安全認(rèn)證。

防火賽車(chē)服

（圖片來(lái)源：latimages.com）

防火賽車(chē)服的主要材料為聚間苯二甲酰間苯二胺，有非常好的穩(wěn)定性。FIA防火賽車(chē)服最新的測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，賽車(chē)服必須在800°C大火中堅(jiān)持20秒完好無(wú)損。

HANS系統(tǒng)

HANS是（Head And Neck Support，頭頸部支撐系統(tǒng)）的縮寫(xiě)，它的作用在于防止車(chē)手的頭部往復(fù)劇烈運(yùn)動(dòng)，避免給車(chē)手的頭部和頸部特別是頭骨的底部造成傷害。

（圖片來(lái)源：汽車(chē)之家）

人體的頸部不同于胸部和頭部，胸腔由脊椎與肋骨形成保護(hù)結(jié)構(gòu)，頭部則有頭蓋骨保護(hù)。唯獨(dú)只有一根脊椎骨支撐的頸部保護(hù)最為脆弱。在比賽時(shí)，車(chē)手的頸部要承受5倍于自己的頭部加頭盔的重量，而且力的方向與轉(zhuǎn)變速度又是極快的，這就要求F1車(chē)手要擁有強(qiáng)壯的頸部。一旦發(fā)生事故，頸部受力將急劇上升，很容易有生命危險(xiǎn)。

通過(guò)頭頸保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)，能夠防止車(chē)手的脊椎向后拉傷，也能防止車(chē)手的頭部向前甩，撞上方向盤(pán)。據(jù)試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，佩戴HANS系統(tǒng)后，撞擊時(shí)車(chē)手頭部和頸部受到的力，分別減少了68%和86%。

碳纖維單體殼

單體殼座艙作為容納F1車(chē)手的最重要裝備，單體殼由昂貴的碳纖維制成，這種材料的強(qiáng)度是鋼的兩倍，但是質(zhì)量只有其5分之一。在F1戰(zhàn)車(chē)上，每一克都是有價(jià)值的，因此這是單體殼為什么要選用碳纖維打造的重要原因。目前F1戰(zhàn)車(chē)的單體殼總共由12層碳纖維組成，需要附帶說(shuō)明的是，每一根碳纖維只有人頭發(fā)絲的五分之一粗。在制造單體殼時(shí)會(huì)將一層蜂窩狀的鋁鋪設(shè)在兩層碳纖維之間，然后將其放入高溫高壓的烤箱烘烤，等單體殼成型變硬大概需要兩個(gè)半小時(shí)。

按照F1規(guī)則，碳纖維單體殼座艙必須由各支車(chē)隊(duì)自行制造，可以承受相當(dāng)于雙層巴士的重量，并可防止任何尖銳物體穿透。為了能最大程度保證車(chē)手的安全，發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱等動(dòng)力部件被置于單體殼座艙之外，而容易被引燃的油箱則包括在單體殼座艙結(jié)構(gòu)中。在經(jīng)歷了53G的嚴(yán)重碰撞后，卡在防撞欄中的單體殼依然保持完整。

一場(chǎng)F1賽事的順利舉行，是多方因素共同助力的結(jié)果。F1賽事未來(lái)進(jìn)化的方向，更多是讓這項(xiàng)挑戰(zhàn)極限的運(yùn)動(dòng)少一些死亡的陰影，多一些速度和激情。

（內(nèi)容來(lái)源：ZAKER新聞，賽車(chē)世界雜談，新浪體育，搜狐賽車(chē)，央視新聞，紅星新聞等）

出品：科普中央廚房

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