Формула выживания
Владимир Гаврилов
МОНОКОК ВМЕСТО РАМЫ
У поклонников «королевских гонок» свежа в памяти серьезная авария, которая на днях потрясла автодром в Сочи. Во время свободных заездов Карлос Сайнс протаранил отбойник, да так, что автомобиль оказался зажатым внутри ограждения. Медики увезли пилота в устрашающем бандаже на вертолете. Однако на следующий день испанец сбежал из больницы и сел за руль второго болида. Ирония судьбы: Карлос вновь расколотил машину о стену, жалуясь на «головокружение после вчерашнего».
Эта устрашающая авария напомнила многим о гибели Айртона Сенны в 1994 году. Его болид так же на скорости в 200 км/ч протаранил отбойник. Но техно‑ логии безопасности не стоят на месте. Что же спасло жизнь Карлосу Сайнсу в Сочи?
Еще в 1950‑е годы требования по безопасности в «Формуле-1» были условными. У некоторых машин не было даже ремней безопасности. В 1970‑е и 1980‑е годы FIA принялась закручивать гайки. Но отсутствие научного подхода в анализе технических требований оборачивалось проблемами. Грянул черный сезон 1994 года. Тогда эксперты FIA запретили несколько электронных систем на машинах. Автоvобили не могли быть переделаны в одночасье, поэтому инженеры просто отключали «помощников» и оставляли пилотов один на один с законами физики. На «Гран-при Сан-Марино» погибли Роланд Ратценбергер и Айртон Сенна. С тех пор FIA взяла на вооружение научный подход и систематизировала исследования по безопасности.
В середине 1994 года при федерации была основана Консультативная экспертная группа, выработаны основные правила, касающиеся конструкции болидов. Исследовательский центр MIRA в Нунетоне (Англия) начал регулярные краш-тесты, а затем к ним подключились и Impact Centre в университете Крэнфилда и CSI laboratory в Милане. Все новые машины проходят 12 тестов, включая фронтальный и боковой удары. При разработке машин применяется компьютерное моделирование аварий. Таким образом рассчитываются оптимальные размеры и форма кузова.
Особое отношение – к главной капсуле автомобиля. С середины прошлого века она изготавливается на основе пространственной рамы. Но в 1963 году на Lotus 25 был впервые показан монокок, созданный инженерами Колином Чепмэном и Леном Терри. Несущая конструкция состояла из дюралюминиевых листов с поперечинами, создававших единую твердую скорлупу. Монокок превосходил пространственную раму по жесткости примерно на 60%.
В 1976 году «Макларен» провел эксперимент и представил кабину, созданную из углеволокон. В те времена такие технологии были под силу лишь авиакосмическим державам. Поэтому их путь в автоспорт затянулся. Однако после гибели Сенны требования по пассивной безопасности заставили команды вложиться в развитие дорогого новшества.
ОДНО СЛАБОЕ МЕСТО
Технология эта довольно сложна. Сначала лепится каркас монокока, затем он послойно проходит температурную обработку и запекается в печах с добавлением композитных материалов. Внутренняя пористая структура позволяет держать ударную нагрузку в различных направлениях. Между слоями монокока добавляется кевлар. В 1990‑е годы такой кузов изготавливался в течение месяца. Сейчас автоматизация производства сократила технологический процесс до недели.
Но жесткая капсула должна иметь сминаемые зоны. Ими служат носовой обтекатель болида, рычаги шасси, понтоны по бокам и задние стойки антикрыла. Их испытывают на краш-тестах. Головной обтекатель из углерода должен погасить скорость с перегрузкой не более 40 g.
Отдельно крушится подвеска. Колеса машины соединены с коpпуcом двумя страховочными тpоcами, не дающими им отрываться и угодить в голову гонщика.
Случается, что машины на высоких скоростях переворачиваются в воздухе и бьются плашмя об асфальт. Единственным спасением головы пилота становится дуга безопасности. Ее испытывают с 4‑кратным превышением расчетной нагрузки.
Ложемент пилота изготавливается из углеволокна по индивидуальным меркам. Тело гонщика жестко фиксируется в нем ремнями. В случае аварии пилот вытаскивается из машины вместе с креслом. Для этого увеличен проем кокпита.
Машины действительно стали лучше защищать пилотов. В течение двух с лишним десятилетий удавалось обходиться без смертельных исходов. Однако судьба нашла лазейку. У «Формулы-1» обнаружилось слабое место. Это голова в шлеме. Если удар приходится не в кузов, а в лоб человека, то никакой шлем его не спасет. Именно так произошло с Жюлем Бьянки из «Маруси». Болид потерял управление, вылетел с трассы и поднырнул под эвакуатор. Нечто подобное грозило и Карлосу Сайнсу, поднырнувшему под ограждение. А значит, есть еще над чем поработать комиссии по безопасности FIA.
