F1英國大獎賽中，中國車手周冠宇遭遇嚴重事故險中逃生。Halo系統(tǒng)如何從死神手中搶救生命？還有哪些“黑科技”保駕護航？

整理/新媒體編輯 段大衛(wèi)

(資料圖)

北京時間7月3日，2022賽季F1英國大獎賽剛剛起步，就發(fā)生了至少五輛車相撞的災難性事故。而中國車手周冠宇遭遇了嚴重翻車。

（圖片來源：ZAKER新聞）

7月4日凌晨，@車手周冠宇更新微博報平安：“我沒事，很幸運還可以站在這，今天Halo救了我?！?/p>

隨即與之相關的話題#Halo系統(tǒng)又立功了#登上熱搜。

F1賽車的比賽過程中，平均時速高達260千米/小時，最高的時速可以達到380千米/小時左右，這個是什么概念？對于非職業(yè)賽車手來說已經(jīng)快到無法判斷四周變化了。在考駕照時，教練千叮萬囑，過彎的時候不要超過40千米/小時，而F1的過彎速度都在150千米/小時以上。并且，F(xiàn)1車手需要在這樣的極限速度里面進行超過1小時的比賽，可想而知是需要非常優(yōu)秀的專業(yè)能力和體能的。

▲轉(zhuǎn)播視角下的F1比賽（動圖制作：段大衛(wèi)）

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

Halo系統(tǒng)為什么能在關鍵時刻保住賽車手的人身安全？在充滿速度與激情的F1賽場上，F(xiàn)1車手的安全保障是如何逐步完善的？以及 F1 賽車里還有哪些其它諸如此類的黑科技？

“光環(huán)”罩住周冠宇

從20世紀50年代直到2017年，F(xiàn)1賽車座艙都是裸露、開放的，即車手頭部暴露在座艙外，這意味著能保護頭部的只有頭盔。而在300公里的時速下，僅有頭盔的保護是遠遠不夠的。2018賽季以來，隨著各車隊相繼推出新款賽車，人們驚奇地發(fā)現(xiàn)，今年的賽車與以往任何一個賽季都不大一樣：新車座艙前被國際汽車運動聯(lián)合會要求強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”。

▲各車隊上的Halo系統(tǒng)（圖片來源：新浪體育）

▲AeroScreen裝置（圖片來源：汽車之家）

▲Shield裝置（圖片來源：汽車之家）

Halo系統(tǒng)并非最早的車手頭部保護方案。它之前的AeroScreen、Shield裝置均因為影響車手逃生或車手駕駛體驗而被否決。2016年，國際汽車聯(lián)合會（FIA）的技術(shù)官員在賽車上原先放置Shield的部位裝上了一個“人字拖”。因為這個形象怪異的“人字拖”看起來像一個指環(huán)，所以將其命名為“Halo”。Halo系統(tǒng)在17賽季末進行了車載測試，評價卻兩邊倒。但是FIA在已經(jīng)排除了兩套方案后覺得刻不容緩，強制各車隊裝上了Halo系統(tǒng)。

▲測試中的Halo系統(tǒng)（圖片來源：ZAKER新聞）

Halo系統(tǒng)由直徑為50毫米的鈦合金制成，三個支點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)勢所在——超輕且耐撞。

2017年1月，F(xiàn)IA官方進行測試時，將一個佩戴了頭盔的模型人放置在Halo環(huán)內(nèi)，隨后推動一個20千克的倍耐力輪胎以225千米的時速撞上Halo環(huán)。結(jié)果，人們驚訝地發(fā)現(xiàn)，Halo環(huán)沒有發(fā)生任何形變，模型人也保持完好。

▲裝備Halo系統(tǒng)前后對比（圖片來源：新浪體育）

Halo系統(tǒng)出現(xiàn)的第一個賽季，便救了如今法拉利車手勒克萊爾一命。2018年是勒克萊爾的F1生涯第一年。比利時站,邁凱倫車隊的阿隆索被雷諾的霍肯伯格追尾后賽車騰空而起，從勒克萊爾的頭頂飛過，壓著Halo滑了下去。要是沒有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給壓扁了。此后，大家對Halo系統(tǒng)的質(zhì)疑與批判就少了很多。

速度與危險相伴

車手的安全保障是在歷史上經(jīng)歷無數(shù)次的火與血，淚與痛的慘痛教訓上逐步建立并完善的。上世紀50年代F1賽事可以說是死亡的代名詞。當時賽車速度已經(jīng)邁入300千米/小時大關。為了減少不必要的重量，車體的強度并沒有得到相應的提高。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愈發(fā)地難以控制，撞車幾乎成為比賽的固定節(jié)目，所有人都對此習以為常。車隊不斷地推出更快更輕的賽車，而主辦方為了使比賽更有觀賞性，在高速彎缺少圍欄保護和緩沖帶的情況下允許現(xiàn)場觀眾隨意走動。這意味著觀眾和車手面臨同樣的危險。

▲1955年勒芒慘劇的事故現(xiàn)場（圖片源自網(wǎng)絡）

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

▲吉姆·克拉克（圖片來源：搜狐汽車）

1968年，公認的天才車手吉姆·克拉克在參加低組別賽事時發(fā)生意外，飛出車外，當場死亡。 令人遺憾的是清理完事故現(xiàn)場運走尸體后比賽仍在進行——當時的比賽并不會因為車手的意外事故而停止。吉姆·克拉克的去世對賽車界產(chǎn)生了巨大的震動，也引起了更多車手對賽車安全性低下的不滿。數(shù)月后車手協(xié)會成立，提出強制車手穿防火服帶安全頭盔。

1973年，英格蘭車手羅格·威廉姆森的賽車在撞擊后發(fā)生了翻轉(zhuǎn)，倒扣在了賽道旁，此時賽車突然著火。他的隊友兼好友大衛(wèi)·普爾雷立即把賽車停在了一旁，跳下賽車，跑到事發(fā)地，試圖將冒出熊熊大火的賽車翻轉(zhuǎn)。但是人力顯然無法推動重達幾百千克的賽車。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致了F1專業(yè)消防團隊的誕生，賽車的事故防火要求也越來越高。

與此同時，路特斯汽車創(chuàng)始人柯林·查普曼和蓮花車隊著手于提升賽車下壓力，為賽車加入了更大的擾流翼片。在隨后的新技術(shù)實驗中，更多的車手獻出了寶貴生命。邁凱倫品牌創(chuàng)始人布魯斯·邁凱倫就因此喪生。此后不久，德國大獎賽的紐伯格林賽道車手集體抗議，沒有人愿意參賽。經(jīng)車手協(xié)會的努力，紐北賽道再也不出現(xiàn)在F1的賽事名單上。無獨有偶，此前事故多發(fā)的斯帕賽道也被車手投票取消。

縱觀F1賽事的七十多年的歷史，共有三百多人喪生。其中上世紀五十年代有15人，六十年代有14人。在車手聯(lián)盟的努力下，這個數(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（圖片來源：Motorsport.com）

▲埃爾頓·塞納（圖片來源：新浪體育）

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

“武裝到牙齒”的F1車手

除了HALO系統(tǒng)，賽事也會從多方面保障車手安全。專業(yè)車評人、車手江偉麟表示，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)以及賽車的防爆油箱、核心安全囊、求生艙、車輛內(nèi)的緩沖物料，所有物品材料都需要經(jīng)過FIA的安全認證。

防火賽車服

（圖片來源：latimages.com）

防火賽車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防火賽車服最新的測試標準規(guī)定，賽車服必須在800°C大火中堅持20秒完好無損。

HANS系統(tǒng)

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

（圖片來源：汽車之家）

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結(jié)構(gòu)，頭部則有頭蓋骨保護。唯獨只有一根脊椎骨支撐的頸部保護最為脆弱。在比賽時，車手的頸部要承受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車手要擁有強壯的頸部。一旦發(fā)生事故，頸部受力將急劇上升，很容易有生命危險。

通過頭頸保護系統(tǒng)的保護，能夠防止車手的脊椎向后拉傷，也能防止車手的頭部向前甩，撞上方向盤。據(jù)試驗統(tǒng)計，佩戴HANS系統(tǒng)后，撞擊時車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，這種材料的強度是鋼的兩倍，但是質(zhì)量只有其5分之一。在F1戰(zhàn)車上，每一克都是有價值的，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)車的單體殼總共由12層碳纖維組成，需要附帶說明的是，每一根碳纖維只有人頭發(fā)絲的五分之一粗。在制造單體殼時會將一層蜂窩狀的鋁鋪設在兩層碳纖維之間，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半小時。

按照F1規(guī)則，碳纖維單體殼座艙必須由各支車隊自行制造，可以承受相當于雙層巴士的重量，并可防止任何尖銳物體穿透。為了能最大程度保證車手的安全，發(fā)動機、變速箱等動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的嚴重碰撞后，卡在防撞欄中的單體殼依然保持完整。

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

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

出品：科普中央廚房

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