Wpis z mikrobloga

Podręcznik Niedzielnego Widza #abcf1 tag do obserwowania/czarnolistowania , serdecznie zapraszam
Rozdział 4,, Bezpieczeństwo w Formule 1 w dzisiejszych czasach, Projektowanie torów ”

Witam was Mirki i Mirabelki po raz kolejny. W tym rozdziale opowiem wam o bezpieczeństwie w Formule 1 w obecnych czasach , oraz o tym jak produkuje się Tor pod kątem bezpieczeństwa .

Bezpieczeństwo

Technologia bezpieczeństwa była mocno rozwijana przez okres lat dwutysięcznych , i pod koniec tego okresu stworzono na tyle bezpieczną strukturę , że do dzisiejszych czasów nie przeszła przez większe zmiany, dlatego zamiast rozdrabniać się na okres lat 2000-2009 i 2010 do teraz , postanowiłem włożyć wszystko do jednego worka i opowiem wam jak wygląda bezpieczeństwo w formule 1 w dzisiejszych czasach . Zacznijmy od Budowy Bolidu :)

Kadłub

Kadłub czyli tzw. monocoque jest obszarem w którym siedzi kierowca Formuły 1 i to jest najważniejszy obszar bolidu jeżeli chodzi o bezpieczeństwo.
Kadłub jest w stanie wytrzymać uderzenie czołowe przy prędkości 300 km/h.. Warto dodać, iż każdy kadłub przed dopuszczeniem go do wyścigów musi zostać szczegółowo przetestowany pod kątem zderzeń i obciążeń. Kadłuby wykonywane są z włókien węglowych, czyli materiału kompozytowego dwa razy bardziej wytrzymałego od stali, ale pięć razy lżejszego. Składają się z maksymalnie 12 warstw cienkich mat z włókna węglowego, z których każda jest pięć razy cieńsza od ludzkiego włosa. Pomiędzy matami umieszcza się płaty aluminium o strukturze plastra miodu, które zwiększają sztywność. Po dwóch i pół godzinie skorupa jest już wystarczająco wytrzymała, ale ze względów bezpieczeństwa proces wypiekania powtarzany jest jeszcze dwa razy.

W rezultacie kadłuby są na tyle wytrzymałe, by chronić kierowcę nawet w trakcie poważnego wypadku, jak np. wypadek Roberta Kubicy w Kanadzie w 2007 roku , lub ten, który Giancarlo Fisichella przeżył na Silverstone w 1997 r. Dane z czarnej skrzynki wykazały, że jego Jordan wyhamował z 227 km/h do zera w 0,72 sekundy, co odpowiada upadkowi z wysokości 200 metrów. Mimo tego Włoch miał tylko posiniaczone kolano - dowód na skuteczność ochrony gwarantowanej przez współczesne nadwozia F1.

Fotel

Kierowca jest przytwierdzony do fotela sześcio-punktowymi pasami bezpieczeństwa. Sam fotel nie może być przymocowany do kokpitu na stałe, mocuje się go za pomocą maksymalnie dwóch poziomych sworzni. Fotel musi być także wyposażony w specjalne mocowania umożliwiające wykorzystanie urządzenia KED (Kendrick Extrication Device). Urządzanie to chroni szyję i kręgi podczas wyciągania kierowcy z bolidu. Mocowanie jest ujednolicone i w każdym bolidzie fotel może być wyciągnięty za pomocą jednego narzędzia. Fotel podobnie jak cały kombinezon kierowcy musi być wykonany z materiałów niepalnych.

Kaski

FIA cały czas podnosi standardy bezpieczeństwa w Formule 1. Kolejnym podjętym działaniem są zmiany w budowie kasków. Nowy, bardziej wytrzymały projekt kasku jest obowiązkowy od 2019 roku w Formule 1, a w kolejnych latach prawdopodobnie również będzie obowiązkowy w pozostałych seriach wyścigowych. Prace badawczo-rozwojowe nad nowym projektem kasku trwały ponad dziesięć lat. W ich wyniku powstał niezwykle wytrzymały kask oferujący szereg istotnych korzyści poprawiających bezpieczeństwo.

Najnowsze kaski jeszcze bardziej zwiększają wytrzymałość kasku względem tych z ubiegłorocznego sezonu. Sam kask będzie od 2019 roku wytwarzany z bardziej wytrzymałych materiałów, będzie także musiał przejść bardziej rygorystyczne i zróżnicowane testy wytrzymałościowe. Dotychczasowy standard projektów kasków dla F1 i tak był niezwykle wysoki, ale po tych zmianach będzie jeszcze wyższy. Kwestią czasu jest to, aż tego typu kaski będą standardem także w innych seriach wyścigowych. Sam wizjer jest wykonany z niezwykle odpornego na uderzenia poliwęglanu, a jego wytrzymałość sprawdza się z pociskami lecącymi z prędkością 500 km/h.

Konstrukcja skorupy kasku jest wykonana przy zastosowaniu zaawansowanych materiałów kompozytowych, dzięki czemu jest nie tylko wytrzymała, ale również odporna na zgniatanie i przebicie.
Testy kasków są wykonywane przy zmiennych prędkościach zderzeniowych, aby uwzględnić różne typy wypadków oraz z użyciem różnych ciężarów, aby uwzględnić różne modele głowy.

System Hans

System ochrony głowy potocznie zwany HANS czyli z angielskiego Head and Neck Support czy dosłownie wsparcie głowy i karku. Hans to specjalny kołnierz z włókna węglowego, połączony z kaskiem systemem pasków, zakładany na ramiona i utrzymywany w miejscu przez pasy bezpieczeństwa. Ma za zadanie redukować siły jakie pojawiają się zwłaszcza przy zderzeniu czołowym. Zazwyczaj najgorzej odczuwają głowa i szyjny odcinek kręgosłupa kierowcy, których uszkodzenia są najczęstszą przyczyną śmierci na torach. System ten został opracowany już w latach 80-tych jednak na dobre na, jako obowiązkowe wyposażenie zespołów F1 wszedł po raz pierwszy w sezonie 2003. Zadaniem tego systemu jest utrzymanie pionowej pozycji głowy podczas uderzenia czołowego, co pozwala uchronić odcinek szyjny kręgosłupa.

System Halo

Od 2018 roku w Formule 1 i Formule 2 wszystkie samochody wyposażone są w system halo. To pałąk bezpieczeństwa, który ma chronić głowę kierowcy w razie wypadku. Swoim kształtem system Halo może przypominać japonki. Badania przeprowadzone przez FIA , które polegały na symulacji 40 wypadków pod kątem wytrzymałości Halo wykazały, że szanse na przeżycie dzięki temu systemowi wypadku zwiększają się o 17 proc. z systemem halo. Halo zostało wprowadzone, żeby zwiększyć bezpieczeństwo kierowców i zminimalizować ryzyko obrażeń głowy. Prace zaczęto już w 2009 roku po śmiertelnym wypadku w Formule 2 - Henry Surtees zginął uderzony w głowę koziołkującym kołem, które wypadło z innego bolidu, zabijając kierowcę na miejscu. Ten system potrafi wytrzymać obciążenie o sile 12 ton , a waży zaledwie 9 kilogramów .FIA chwali się , że Halo potrafi się oprzeć ciężarowi dwupiętrowego busa kursującemu po Londynie.

Biometryczne Rękawice

Od początku sezonu 2019 wszyscy kierowcy F1 korzystają z biometrycznych rękawic. Monitorują one funkcje życiowe i potencjalnie mogą przyczynić się do uratowania życia lub zdrowia zawodnika. Biometryczne rękawice to kolejna ważna innowacja wprowadzona do Formuły 1, która ma na celu zwiększenie bezpieczeństwa kierowców. Takie rękawice to po prostu wszyte w ognioodporne rękawice czujnik, który monitoruje funkcje życiowe kierowcy.

Obecnie jest mierzona pulsoksymetria czyli ilość tlenu we krwi oraz tętno. Czujnik ma 3 milimetry długości i waży 23 gramy. Trwają prace nad jego kolejną generacją, która oznacza jeszcze mniejsze urządzenia. Nadajnik wysyła dane na odległość 500 metrów.
Dostęp do takich danych życiowych może pomóc personelowi medycznemu w uratowaniu życia lub zdrowia kierowcy. Lekarz otrzyma dane z tego czujnika jeszcze zanim dotrze na miejsce wypadku, będzie je mógł także porównać z pomiarami sprzed wypadku. Będzie to szczególnie pomocne w sytuacji wypadków w wyniku których nie da się od razu uzyskać dostępu do kierowcy (np. bolid jest wbity w barierę) lub gdy nie można porozumieć się z kierowcą. Lekarz będzie miał szybko pierwsze dane o stanie zdrowia, więc będzie mógł dzięki temu odpowiednio przygotować się do podjęcia akcji ratowniczej. W sytuacji poważnych wypadków liczą się sekundy, więc tego typu dodatkowe informacje mogą okazać się niezwykle pomocne.

Kombinezon

Obecnie Kierowcy F1 jeżdżą w lekkich, oddychających kombinezonach stworzonych ze specjalnego materiału nazwanego Nomex. Z włókien aramidowych wykonuje się także rękawiczki, kominiarkę, buty oraz bieliznę. Chronią one nie tylko przed otwartym ogniem, lecz także toksycznymi gazami oraz kwasem. Kombinezony przechodzą rygorystyczne próby wytrzymałości zanim uzyskają atest Międzynarodowej Federacji Samochodowej (FIA). Podczas testów wystawiane są przez dziesięć sekund na działanie płomienia o temperaturze 820 stopni. Sprawdzana jest nawet jego wytrzymałość na pranie oraz chemiczne czyszczenie. Tu nie ma miejsca na błąd. Zawodnik musi być w stanie przeżyć 35 sekund w temperaturze 840 stopni

Wszystko, od zamków po rękawice i skarpetki, traktowane jest w ten sam sposób i musi wytrzymać te same temperatury. By jeszcze zredukować wagę i poprawić wygodę, obecnie loga sponsorów są nadrukowywane, a nie naszywane.
Trzywarstwowy kombinezon waży zaledwie 1.9 kilograma. O dziwo jednym z argumentów przemawiającym za użyciem tego materiału jest jego stosunkowo niska cena. Strój zawodnika Formuły 1 kosztuje około 1200 euro.
Projektowane one są za pomocą trójwymiarowych programów komputerowych. Muszą być idealnie dopasowane do ciała kierowcy, ponieważ od tego zależy bezpieczeństwo oraz równie ważny komfort.

Inne Elementy ochrony w Bolidzie

System gaśniczy - zamontowany jest zarówno w kabinie jak i przestrzeni silnikowej. System może zostać aktywowany przez kierowcę bolidu oraz przez osobę z obsługi toru. Pomaga on w gaszeniu bolidu podczas ewentualnego pożaru na wewnątrz i na zewnątrz bolidu.

Sześciopunktowe pasy bezpieczeństwa - którymi zapinani są kierowcy rozpinane specjalną klamrą, aby umożliwić kierowcy opuszczenie bolidu z wbudowanym systemem Halo i systemem Hans w czasie poniżej 10 sek.

Belka ochronna - ma zapewnić kierowcy bezpieczeństwo podczas dachowania. Jest pierwszym elementem bolidu który styka się z ziemią podczas wywrócenia się do góry nogami. Wytrzymałość belki jest ściśle określona przepisami i tak musi ona wytrzymać nacisk dziewięciu ton z góry, pięciu z boku oraz sześciu z przodu.

Konstruowanie Torów w Motosporcie

Pozostając przy temacie bezpieczeństwa w F1, musimy też sobie opowiedzieć o projektowaniu torów, nie tylko w F1, ale też w całym sporcie motoryzacyjnym.

Historia Projektowania Torów

W dawnych czasach nikt się tym zawodowo nie zajmował. Ponieważ nie było profesjonalistów to właściciele działek zostawali budowniczymi. Odpal koparkę, kup siatkę ogrodzeniową, poproś najbliższego rolnika o słomiane bele i interes gotowy. Dlatego dawniej zabezpieczenie trasy w zasadzie nie istniało, a z powodu położenia toru, nie było sposobu na wprowadzenie opłat za oglądanie wyścigów.

Pierwszym z trendów jakie się pojawiło, było budowanie torów wyścigowych na prywatnym terenie. Tory owalne takie jak Indianapolis zawsze należały do prywatnych przedsiębiorców, ale tory drogowe – i to zarówno w Europie jak i w USA – budowane były na ulicach miast, parkach, nieużywanych lotniskach, czy po prostu zwykłych drogach. Doskonałym tego przykładem był tor Watkins Glen w stanie Nowy Jork. był on poprowadzony bocznymi drogami, które składały się na okrążenie w wiejskiej scenerii, plus długa prosta przez sam środek miasta.

Wraz ze wzrostem technologii , inżynierii i komputerowych obliczeń, fakt, że inżynierowie wiedzieli z jaką prędkością porusza się bolid na danym odcinku toru oznaczał, że istniała możliwość wyliczenia jaka bariera i w jakiej odległości jest w stanie zatrzymać auto gdy coś pójdzie nie tak. Głównym celem tych obliczeń było bezpieczeństwo, ale spowodowały one również niespodziewany boom na tory uliczne na wzór Monaco. System przenośnych betonowych ścian pozwalał organizować wyścigi w praktycznie każdym mieście. Wkrótce, samochody ścigały się w centrum takich miast jak Long Beach, Miami, Denver i Vancouver. Dzięki temu, wyścigi samochodowe stały się sportem medialnym. Bezpieczne ściganie się oznaczało mniejsze prawdopodobieństwo, że śmiertelny wypadek negatywnie nastawi opinię publiczną do wyścigów. Wkrótce, wyścigi zaczęto pokazywać w telewizyjnych relacjach na żywo. Oglądalność rosła, a sponsorzy wkładali coraz więcej pieniędzy w ten sport.

Tory w obecnych czasach

Nawierzchnia

Nawierzchnia jest budowana ze specjalnych minerałów wydobywanych w kamieniołomach i zawsze jest efektem. Przy doborze materiałów i składu mieszanki mineralno-asfaltowej, architekci określają poziom przyczepności toru, który z reguły musi być odpowiedni dla bolidów Formuły 1 oraz dla motocykli. Nawierzchnia o niskiej przyczepności spowoduje wydłużenie drogi hamowania bolidów, co w rezultacie zaowocuje większą liczbą manewrów wyprzedzania i sprawi, że wyścigi będą bardziej interesujące. Z drugiej strony w przypadku motocykli będzie to miało katastrofalne skutki – pochylając się w trakcie jazdy po łuku, zawodnicy nie byliby w stanie utrzymać kontroli nad maszyną i dochodziłoby do poślizgów niczym podczas jazdy po lodzie.

W Formule 1 zużycie opon zależy nie tylko od prędkości jazdy i liczby hamowań, ale także od struktury materiałów użytych do budowy toru. Materiały na każdym torze są inne , przez co każdy tor ma swoją unikatową cechę. Nawierzchnia na torach Barcelona i Monza jest szczególnie nieprzyjazna dla ogumienia, za to dość wolno opony zużywają się na wolnym torze w Monaco. Dobry poziom przyczepności oferują obiekty w Malezji, Barcelonie, Hockenheim i Suzuce, a najsłabiej pod tym względem wypadają Melbourne, Imola, Budapeszt i Nürburgring. W przypadku toru Autodromo José Carlos Pace, zwanego także Interlagos, na którym rozegrana zostanie Grand Prix Brazylii, poziom przyczepności i stopień zużycia opon są względnie niskie. Pod tym względem leżący na przedmieściach Sao Paulo tor nie różni się od ulic tego wielkiego miasta.

Nawierzchnie torów mogą się z czasem zużywać, przez co tor staje się wyboisty i nieprzyjemny do ścigania, choć z drugiej strony zwiększa to możliwość ukazania umiejętności kierowcy pod kątem radzenia sobie z trudnościami . Wyboisty tor nadaje też danej trasie osobisty charakter, przez co dane wyścigi w kalendarzu F1 elektryzują zainteresowanie kibiców m.in. Tor w Monaco , Tor w Spa , Tor w Monzy.

Pobocza

Jeśli samochód opuszcza tor po błędzie kierowcy lub defekcie technicznym, pobocze odgrywa rolę awaryjnej przestrzeni na wyhamowanie. Pułapki żwirowe mają około 25 cm głębokości i wypełnione są okrągłymi kamyczkami o średnicy 5-16 mm. Kamyczki mają za zadanie wytworzyć jak największy opór – niczym piasek rozsypany na oblodzonym chodniku – by szybko i skutecznie spowolnić wypadający z toru samochód. Jednak często pojawia się praktyczny problem: niewielki prześwit bolidu (50 mm) i płaska podłoga sprawiają, że często samochód ślizga się po powierzchni żwirowego pobocza, nie zwalniając. Poza tym istnieje niebezpieczeństwo podbicia na nierównym żwirze i koziołkowania.

Ogromną wadą i jednocześnie zaletą żwiru jest to , że taki żwir nie wybacza błędów kierowców. Żwir może dany bolid uszkodzić, bolid może się zakopać , a w najlepszym wypadku dojdzie do ponad kilku sekundowej straty w czasie danego okrążenia.

Pobocza wysypane żwirem są zatem stopniowo zastępowane szorstkim asfaltem. Takie rozwiązanie umożliwia na przykład kierowcom odzyskanie panowania nad ślizgającym się samochodem. Jeśli dojdzie do koziołkowania, pałąk zabezpieczający głowę kierowcy nie wbije się w miękkie podłoże, dzięki czemu lepiej ochroni zawodnika. Z drugiej strony asfaltowe pobocze pozwala na przekraczanie szerokości toru co czasami kierowcy nagminnie wykorzystują.

Bariery

Pobocza nie są uniwersalnym rozwiązaniem dla każdej części toru. Przy kącie uderzenia w barierę mniejszym niż 30°, Międzynarodowa Federacja Samochodowa (FIA) zaleca stosowanie gładkich, długich barier wzdłuż toru. W idealnych warunkach samochód ześlizgnie się po takiej barierze, a energia uderzenia zostanie rozproszona. Przy innych kątach uderzenia żwirowe pobocza i sterty opon są jednak absolutnie niezbędne.

Sterta opon musi być co najmniej tak samo wysoka, jak stojąca za nią stalowa bariera (co najmniej jeden metr) i musi składać się z od dwóch do sześciu rzędów opon. Stosowane są normalne opony z drogowych samochodów, ale nie mogą być zbyt zużyte, by stawiać wystarczający opór przy uderzeniu. Wszystkie opony muszą być ze sobą połączone, a pierwszy rząd jest zakryty gumową taśmą o grubości 12 mm. W idealnych warunkach opony absorbują około 80% energii uderzenia.

Koniec

Dziękuje za uwagę , Jeżeli się podobało, plusujcie , komentujcie i obserwujcie.
Mam nadzieje że udało się uniknąć błędów ortograficznych , staram się jak mogę ( ͡° ͜ʖ ͡°)

Tradycyjne Tagi dla zasięgów:
#f1 #motoryzacja #sport #merytorycznywpis #wiedza #formula1 #kubica #f1pro #abcf1

Wyjątkowo użyję tych tagów, bo w sumie artykuł jest na ten temat ( ͡° ͜ʖ ͡°)
#bezpieczenstwo , #tory
  • 11
  • Odpowiedz
Nawierzchnia jest budowana ze specjalnych minerałów wydobywanych w kamieniołomach i zawsze jest efektem.


Tu się walnąłem w tym zdaniu, Tak - przeczytałem całość przed publikacją , z jakiegoś powodu uciekł mi tutaj tekst ( ͡° ʖ̯ ͡°).
Miałem napisać w tym zdaniu że Wybór nawierzchni do budowania jest efektem badań różnych minerałów i ich kombinacji w laboratoriach dopiero wtedy wybiera się odpowiednią Nawierzchnie , a nie na zasadzie
  • Odpowiedz
@jaxonxst: Bo z materiałem na nawierzchnię jest jak z węglem , - węgiel węglowi nierówny . Węgiel z od pierwszego dostawcy może być zdecydowanie lepszy, bardziej wartościowy od tego z drugiego dostawcy .
  • Odpowiedz
@jaxonxst: tldr ale od siebie dodam, ze pierwszym torem zaprojektowanym komputerowo, by osiągnąć idealne parametry oglądania dla kibiców był Hungaroring
  • Odpowiedz