Δοκιμές πρόσκρουσης για την αύξηση της ασφάλειας στη F1

Δοκιμές πρόσκρουσης μονοθεσίων F1 πραγματοποιεί το εργαστήριο «Accident Reconstruction Facility F1» του Ινστιτούτου της Διεθνούς Ομοσπονδίας Αυτοκινήτου – FIA Institute, στη διαρκή προσπάθεια βελτίωσης της ενεργητικής και παθητικής ασφάλειας των μονοθεσίων για την προστασία των οδηγών.

Το κέντρο δοκιμών πρόσκρουσης έχει σχεδιαστεί για να αναπαράγει δυνάμεις που αναπτύσσονται  σε κάθε είδους σύγκρουση στη F1 και να μετρά τις επιπτώσεις τους από την πλευρά του οδηγού.Το κέντρο δοκιμών με σταθερή εξέδρα και  πλαίσιο-ομοίωμα σασί μονοθεσίου, μπορεί να χειριστεί δυνάμεις πρόσκρουσης 100 g , που αντιστοιχούν στην επιβράδυνση μονοθεσίου F1 από 100 χλμ/ώρα στο μηδέν σε ένα δέκατο του δευτερολέπτου!
Η εγκατάσταση μπορεί να προσομοιώσει  συνθήκες με επιπτώσεις μεγαλύτερες και από τις πιο καταστροφικές συγκρούσεις στη διάρκεια ενός αγώνα…

Το πλαίσιο-δομή ενός μονοθέσιου της F1, στη διαδρομή των 30 μέτρων

του εργαστηρίου, αναπτύσσει δυνάμεις μεγαλύτερες από 600 ΚΝ, αγγίζοντας τον αριθμό που κατεγράφη στην πρόσκρουση του Μαρκ Γουέμπερ με το Χέικι Κοβαλάινεν στον αγώνα της Βαλένθια το 2010…

Μιλώντας σχετικά ο Άντι Μέλορ του Ινστιτούτου FIA τόνισε: «Oι δυνάμεις που αναπτύσσονται ισοδυναμούν με πέντε φορές τα φορτία G που βίωσε ο Μαρκ Γουέμπερ στο  ατύχημα».

Το πλαίσιο- ομοίωμα του σασί που αποτελεί δωρεά της ομάδας Red Bull Racing, μπορεί να τοποθετηθεί υπό οιαδήποτε γωνία στην εξέδρα  και  να προσομοιώσει  όλες τις πιθανές συγκρούσεις. Επιτρέπει με τον τρόπο αυτό στους ερευνητές του Ινστιτούτου της FIA να μετρούν με απόλυτη ακρίβεια, πόσο καλά λειτουργούν τα συστήματα ασφαλείας και να προτείνουν βελτιώσεις όπου χρειάζεται.

«Όταν υπάρχει ατύχημα που παρουσιάζει ιδιαίτερο ενδιαφέρον», λέει ο σχεδιαστής της μετρητικής διάταξης Άντι Μέλορ «μπορούμε να προσομοιώσουμε το ατύχημα. Στη συνέχεια μετρώνται τα φορτία της πρόσκρουσης για να διαπιστώσουμε πώς λειτουργεί το όλο σύστημα. Μπορούμε να δούμε ακριβώς πώς λειτουργούν οι συσκευές ασφαλείας για το κεφάλι, οι ζώνες, η συσκευή HANS και άλλα συστήματα που συμβάλλουν στην ασφάλεια του οδηγού».

Τα ομοιώματα για τα  crash-test που χρησιμοποιούνται σε αυτές τις δοκιμές, έχουν επιταχυνσιόμετρα και αισθητήρες που βρίσκονται σε όλο το ‘’σώμα’’ τους. «Υπάρχει μια ολόκληρη σειρά από κανάλια μέτρησης που χρησιμοποιούνται σε μια εικονική πρόσκρουση» λέει ο Μέλορ. «Έτσι, εκτός από τις προφανείς μετρήσεις όπως η επιτάχυνση του θώρακα και των φορτίων στον αυχένα, ερευνούμε και άλλους σημαντικούς τομείς, όπως τα φορτία της οσφυϊκής μοίρας, τα  φορτία κάμψης στη θωρακική μοίρα της σπονδυλικής στήλης». 

Η κατασκευή των ομοιωμάτων έχει την εξής ιδιαιτερότητα αυτά φέρουν ειδική «κινητή λεκάνη» ώστε να προσομοιώνεται η ασυνήθιστη στάση του σώματος στο κόκπιτ των μονοθεσίων.

Με το ομοίωμα στο πλαίσιο, η εξέδρα επιταχύνεται έως τα 100 χλμ/ώρα. Στη συνέχεια προσκρούει σε  μια σειρά σωλήνων που έχουν σχεδιαστεί για να διαμορφώνουν  προκαθορισμένο παλμό  με διαφορετικό «σχήμα» και δύναμη  ανάλογα το είδος της σύγκρουσης που προσπαθούμε να καταγράψουμε».Κάθε σωλήνας από χάλυβα και αλουμίνιο είναι σχεδιασμένος να αντέχει δυνάμεις μεταξύ 3 και 10 τόνων, που αντιστοιχεί στα διάφορα υλικά και τα αντικείμενα που μπορεί να χτυπήσει το μονοθέσιο.

Η εγκατάσταση μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί για τη δοκιμή νέων διατάξεων ασφαλείας και υλικών. Μια πρόσφατη δοκιμή, τον περασμένο Μάιο, εξέτασε τα πλεονεκτήματα από τη χρήση αφρού ασφαλεία. Αυτό εξετάζεται ως μια πιθανή λύση για την απορρόφηση των φορτίσεων που δέχεται ο οδηγός στη διάρκεια πρόσκρουσης.

Αυτό το σενάριο θυμίζει το ατύχημα του Πετρόφ φέτος  στη Μαλαισία φέτος, όταν ο Ρώσος προσπάθησε να επανέλθει στην πίστα απογειώθηκε σε ένα σαμαράκι και έγραψε μια τροχιά πριν σταματήσει. Είναι προφανές ότι ο αφρός θα βοηθήσει να ελαχιστοποιηθούν οι πιθανότητες τραυματισμού του οδηγού σε τέτοιες περιπτώσεις. Όμως μπορεί να λειτουργήσει ως επίπεδο ολίσθησης σ’ άλλες περιπτώσεις και γι’ αυτό οι δοκιμές είναι τόσο σημαντικές.

Ο Μέλορ εξηγεί: «Γνωρίζουμε ότι ο αφρός απορροφά τις κάθετες δυνάμεις, αλλά εξετάζουμε αν λειτουργεί θετικά σε διαφορετική μορφή ατυχήματος. Η συμπίεση του υλικού αυτού θα μπορούσε να έχει δυσμενείς επιπτώσεις, όπως μεγαλύτερη επιτάχυνση του θώρακα και  κάμψη των στοιχείων της σπονδυλικής στήλης».

Σε πρόσφατο πρόγραμμα δοκιμών εξετάστηκαν διαφορετικά πάχη αφρού στο κάθισμα από 0 έως 75mm με δοκιμή πρόσκρουσης στα 70 χλμ/ώρα και με απόσταση ακινητοποίησης μόλις 40 cm.