معجزه تکنولوژی فرمول یک؛ فناوری هایی که تصادف با سرعت 300 کیلومتر در ساعت را خنثی می کند

هفته گذشته و در اولین مسابقه فصل فرمول یک، حادثه عجیبی روی داد که جهان را در بهت فرو برد. فرناندو آلونسو راننده  قهرمان جهان در سال های 2005 و 2006 در هنگام سبقت گیری کنترل خودرو مکلارن هوندا خود را از دست داد و تصادفی هولناک را تجربه کرد.

شرح ماجرا به این صورت بود که آلونسو در هنگام سبقت گیری دچار خطا شد و با سرعتی نزدیک به 290 کیلومتر در ساعت چرخ جلوی ماشین خود را به خودرو رقیب از تیم HAAS کوبید.

نتیجه این برخورد جزئی، شکستن بال جلو، تغییر شکل رینگ و شکستن سیستم تعلیق جلو بود، در چند صدم ثانیه هر دو خودرو از پیست خارج شدند و بعد از آنکه مکلارن هوندا آلونسو از پهلو به جزیره شنی کناره پیست برخورد کرد، ناگهان از زمین جدا شد و به شکل واژگون چند متری را پیمود و در نهایت پس از برخورد با دیواره لاستیکی حاشیه مسیر از حرکت باز ایستاد.

در شرایطی که همگان نگران حال جسمانی فرناندو آلونسو پس از چنین تصادف عجیبی بودند، این راننده به سختی خود را از لاشه مکلارن بیرون کشید و چند ثانیه بعد مشخص شد که بدون کوچکترین آسیب و جراحتی می تواند با پای خود به سمت گاراژ برود.

شاید برخی چنین اتفاقی را نتیجه شانس، یا معجزه بدانند، اما واقعیت این است که در طول بیش از نیم قرن، مجموعه تکنولوژی های ایمنی در خودروهای F1 آنچنان پیشرفت داشته که حتی بدون وجود تکنولوژی هایی مانند ایربگ، رانندگان می توانند زنده و سلامت از خودرو خارج شوند.

در واقع از سال 1994 تاکنون، هیچ راننده ای در حین مسابقه و بر اثر تصادف با سایر خودروها یا برخورد با دیوارهای حاشیه پیست جان خود را از دست نداده و این سطح از ایمنی با توجه به سرعت و قدرت خودروهای فرمولاوان تنها نتیجه پیشرفت علم و مجموعه تکنولوژی هایی است که در این مسابقات بکار گرفته می شوند.

تکنولوژی های بسیاری در ایمن سازی خودروهای فرمول یک نقش دارند، اما در ادامه به چند مورد مهم آن ها که نقشی اساسی در زنده ماندن فرناندو آلونسو ایفا کرده اند می پردازیم.

1 - دماغه ای با قابلیت جذب ضربه

در راستای مقایسه سطح مهارت فری رانندگان، استفاده از ترمز ABS و بسیاری سیستم های دیگر در خودروهای فرمول یک ممنوع است. همچنین در هنگام تصادفات ایربگی نیز وجود ندارد که ضربه را جذب کند، اما دماغه این خودروها علاوه بر در نظر گرفتن اصول آیرودینامیک به شیوه ای ساخته می شود که مانند ایربگ قابلیت جذب حداکثری ضربه تصادف را داشته باشد.

در این راستا تست های بسیار و قوانین سخت گیرانه ای توسط فدراسیون جهانی اعمال می شود و هر ساله نیز خودروهای جدید و شاسی های جدید مورد آزمایشات ایمنی گوناگون قرار می گیرند.

عملکرد این بخش در سطحی است که حتی ضربه ناشی از تصادف یک خودرو فرمول یک 650 کیلوگرمی با سرعت حدود 300 کیلومتر بر ساعت با دیوار بتنی نیز تا حد زیادی جذب و دفع می شود و در سال های 2003 و 2004، رالف شوماخر با تجربه چنین تصادف سهمگینی در پیست ایندیانا پلیس آمریکا، زنده و سلامت از خودرو خارج شد.

2 - مهاربند چرخ ها

جدا شدن چرخ های سنگین وزن و دایره ای شکل در لحظه تصادف می تواند بسیار خطرناک باشد. متاسفانه حتی سابقه مرگ نیروهای امداد رسانی کناره پیست در اثر جدا شدن چرخ ها و برخورد با سر این افراد وجود دارد، بنابراین قوانین خاصی برای مهار چرخ ها وضع شده است.

درون اتصالات فیبرکربنی چرخ، 2 مهار بند تعبیه شده که هریک می توانند انرژی ای در حدود 6 کیلو ژول را تاب بیاورند، این درحالیست که انرژی جنبشی چرخ با سرعت نسبی 150 کیلومتر در ساعت به حدود 17 کیلو ژول برای یک چرخ 20 کیلوگرمی می رسد و بنابراین در سال 2017، ظرفیت حداقلی و قانونی این دو مهار به 8 کیلو ژول به ازای هر یک افزایش خواهد یافت.

3 - شاسی فیبرکربنی

هسته اصلی و شاسی هر خودرو فرمول یک، سلول نجات یا مونوکوک تمام فیبرکربنی و فوق العاده مستحکمی است که بر اساس قوانین فوق العاده سخت گیرانه ای ساخته می شود. تاریخ تولید این شاسی فیبرکربنی به سال 1981 و ابداع مکلارن در جهت کاهش وزن و افزایش ایمنی مربوط می شود.

حالا اما استفاده از این نوع شاسی برای تمامی تیم ها اجباری است و فدراسیون جهانی با تست های مختلفی استحکام و ایمنی این بخش را آزمایش می کند.

جالب است بدانید حتی در سنگین ترین تصادف های قابل تصور نیز، فضای با ابعاد معین باید در این بخش بدون تغییرات ابعادی حفظ شود تا امکان امداد رسانی به راننده و خروج آسان او از لاشه خودرو وجود داشته باشد.

این شاسی همچنین از آنچنان استحکامی برخوردار است که تمامی اجزای دیگر خودرو به آن متصل می شوند و وجود کوچکترین مشکل (حتی ترک های مویی و میکروسکوپی) در آن، عملکرد کلی خودرو و هندلینگ آن را دچار مشکل می کند.

4 - زوایای طلایی فضای راننده

قوانین حاکم بر فرمول یک ماحصل بیش از نیم قرن تجربه در دنیای واقعی و آنالیز های دقیق علمی و عملی هستند. در سال 1988 به دلیل وقوع چند تصادف منجر به شکستن پای رانندگان، قوانینی وضع شد تا فضای نشستن رانندگان از پشت محور جلو تا بخش جلویی پیشرانه، با ابعادی خاص ساخته شود.

شاید بدون سقف بودن خودروهای فرمول در نگاه اول چندان ایمن جلوه نکند، اما به لطف محاسبات دقیق و زوایایی طلایی، شرایطی لحاظ شده که حتی در سخت ترین نوع تصادفات نیز خطر برخورد سر رانندگان با زمین یا دیوار حاشیه پیست، رانندگان را تهدید نکند.

در بخش های کناری کابین نیز از سال 2014 دو محافظ برای جذب انرژی تصادفات جانبی لحاظ شده است. این بخش حالا یارای جذب انرژی 40 کیلو ژول را دارد و می تواند در تصادفات جانبی و معلق زدن های بسیار شدید، ایمنی راننده را حفظ کند.

5 -محافظت از سر

برای ساخت کلاه ایمنی رانندگان فرمول یک از جدید ترین تکنولوژی ها استفاده می شود. پوشش نانو ضد لکه برای شیشه کاسکت، تغییر رنگ متناسب با شرایط نوری محیط، استفاده از باله آیرودینامیکی برای کنترل وزن سر راننده در سرعت های مختلف در راستای محافظت از گردن و استحکامی باور نکردنی که می تواند حتی وزن یک تانک را نیز تحمل کند، از جمله این موارد هستند.

با تمام این ها در چند سال اخیر تصادفاتی روی داد که از باعث نگرانی های فراوانی شد، در یک مورد یکی از خودروها بعد از تصادف روبرو، تا نزدیکی سر راننده مقابل پیش آمد، در مورد دیگری یک فنر شکسته شده با سرعتی فوق العاده به کاسکت راننده ای اصابت کرد و منجر به شکسته شدن شیشه جلو و آسیب چشم او شد.

 و از همه بدتر تصادف عجیب و بسیار دردناک ژول بیانکی که در اثر برخورد سرش با یک جرثقیل (که خود در حال امداد رسانی به خودرو دیگری در حاشیه پیست بود) به وقوع پیوست که منجر به ضربه مغزی این راننده شد.

بنابراین از سال 2017 از تکنولوژی موسوم به HALO جهت افزایش ایمنی این بخش از خودرو در برابر اشیاء خارجی استفاده خواهد شد و هم اکنون دو طرح اصلی برای اجرایی کردن این پروژه در حال بررسی است.

همچنین سال هاست که استفاده از سیستم محافظ سر و گردن موسوم به HANS اجباری شده، سیستم ساده ای که با اتکا به دو کمربند متصل به کلاه ایمنی و یک محافظ فیبرکربنی، از وارد آمدن ضربات شلاقی به سر رانندگان در تصادفات جلوگیری می کند.

در نهایت گفتنی است که علاوه بر ایمنی خودروها، مشخصات پیست و ایمنی دیواره های حاشیه مسیر حتی در پیست های کلاسیکی چون موناکو نیز هر ساله مورد بازنگری قرار میگیرد و بدین ترتیب مسابقات فرمولاوان علیرغم سرعت و قدرت فوق العاده خودروها، تبدیل به ایمن ترین مسابقات جهان شده است.