Aktuális

Biztonság a Forma-1-ben - Áramvonalütés

Bevezető

A mai ultramodern rakétákhoz képest az ötven évvel ezelőtti autók mintha csak egy Dali képről pattantak volna elénk: orrmotoros, felfújt kályhacsőre emlékeztető gépek köröznek a korai felvételeken, a nézők gyakran ijesztően közel állnak a versenyautókhoz olyan pályákon, ahol védőkorlátokat, gumifalalakat és kifutózónákat hiába is keresnénk. De maguk a versenyzők sem voltak sokkal jobb helyzetben, hiszen biztonsági övek és tűzálló overallok nélkül, primitív bukósisakokban száguldoztak. A virsligumis, csőkeretalvázas autók egészen a hatvanas évek elejéig uralták a terepet. Az ugyanezen évtizedben, a népszerűség növekedésével párhuzamosan megindult változások alapvetően három fő ágba (alvázépítés, pályabiztonság, aktiv és passziv versenyzővédelem) terelték a biztonsági fejlesztéseket.

Lángok és fémek

A versenyzőt kádszerűen körülvevő, szegecselt alumíniumlapokból álló „monocoque” önhordó szerkezet 1962-ben jelent meg az akkori Lotus 25-ös típusként. A korábban csak az aviatikában alkalmazott építési mód szilárdsága révén nagyobb stabilitást, emiatt jobb útfekvést adott az egész autónak, és javított az ütközésvédelmen is. 1969-ben már szabályozták az alvázfelépítmények szélességét, 1971-től pedig úgy kellett azokat megszerkeszteni, hogy a versenyzőt baleset esetén öt másodperc alatt ki lehessen szabadítani az autóból. A versenyek legalattomosabb veszélyeztetője azonban a tűz volt, hiszen a benzintartályokat az üléstér két oldalán helyezték el, így a versenyzőket gyakorlatilag körbevette az üzemanyag. A széles körben alkalmazott könnyű, de gyúlékony magnézium jelenléte csak fokozta a veszélyt: 1967-ben a Ferraris Lorenzo Bandini, 1970-ben pedig az angol Piers Courage szenvedett borzalmas tűzhalált. Mindez szerencsére azonban nem maradt következmények nélkül, hiszen 1969 óta kötelező tűzoltórendszert elhelyezni az autókban, és 1970-től csak gumibélésű üzemanyagtartályokat lehet alkalmazni, amelyeket a nyolcvanas évek közepétől már kizárólag a vezető és a motor közé szabad beépíteni. Kialakításukat ma már az FIA szigorú normái szabályozzák, és ugyanez vonatkozik az egységesített tankolófelszerelésekre is.

Szénszálas forradalom

A versenyautóépités egyetemes történetében a szénszálas és kevlárlapokból összeállított nagy nyomáson és hőhatás mellett szilárdított kompozitanyagok megjelenése jelentette a legnagyobb biztonságtechnikai előrelépést. Egészen pontosan az 1981-es McLaren MP 4/1-es volt az első karbonalvázas autó. A kompozitalvázak (nevezzük őket nyugodtan túlélőkabinnak) súlya töredéke a fémszerkezetekének, szilárdság dolgában pedig nem is lehet őket egy napon említeni. Egy másik fontos előny, hogy széttörésekor az anyag rengeteg energiát képes elnyelni, amely csökkentve vagy egyáltalán nem jut el a versenyzőre. Emlékezzünk Martin Donelly 1990-es jerezi balesetére: az ír pilóta megvadult Lotusa 250-es tempóval, közel merőlegesen zúdult a biztonsági korlátba, ennek során az autó elülső fele gyakorlatilag szétrobbant, de ezzel annyi energiát nyelt el, hogy a pilóta túlélte a teljesen valószínűtlen helyzetet.
A ma már a versenyzők lábát is magában foglaló kasztnikat a FIA normái szerint 1988-óta egyre durvább terhelési próbáknak vetik alá. A dinamikus teszt során az alváz oldalát egy 10 méter/mp sebességgel robogó 780 kilós szán kapja derékba, amelynek kitüremkedő ütőfelülete 30 centi átmérőjű. A frontális tesztnél az ütközőszán súlya a rárögzitett alvázzal és a bábuval ugyanennyi, a sebesség már 14 méter/mp és a kasztninak olyan védelmet kell adnia, hogy a próbabábu mellkasán mért terhelés nem lépheti túl a 60 G-s értéket.
A statikus próbáknál az alváz meghatározott részeit teszik ki hatalmas nyomásnak. Természetesen a túlélőkabin a tesztek során semmilyen károsodást nem szenvedhet. Kiemelkedő fontosságú a versenyzők fejét védő bukóívek biztonságos épitése. Ezek ma már kötelezően a monocoque integrált részét alkotják, töréstesztjüknél oldalirányban öt, hossztengely irányában hat, és függölegesen kilenc tonna terhelést kell elviselniük, a maximális deformáció ötven milliméter lehet. Ez a nagy szigorúság Pedro Diniz 1999-es nürburgringi repülése óta van életben: Sauber C 18-asa egy látványos szaltó után közel 100 kilométeres sebességgel csapódott fejjel lefelé a földbe, a bukóelem pedig letört az autóról. A brazil pilóta csodával határos módon túlélte balesetet, a bukás maga pedig újabb hasznos tanulsággal szolgált. A cockpit nyílásának méreteire ma már szigorú előírások vonatkoznak: hosszúság 85., szélesség 45 cm, az oldalfal leghátsó negyven centije 16 fokos szögben emelkedik, a nyílás peremét pedig 7,5 centi vastag energiaelnyelő burkolattal kell körbevenni. Korábban az autókról balesetnél lerepülő kerekek mind a pilóták, mind a nézők számára igen komoly veszélyforrást jelentettek, ezért 1999 óta a kerékagyakat olyan polimer anyagú kötél rögziti az alvázhoz, amelynek hat tonnányi tépőerőt kell elviselnie. A biztonságról szólva nem lehet túlhangsúlyozni a fékek szerepét, hiszen a mai 900 lóerős autók megállítása nem kis feladat. A tárcsafékek 1955-ben jelentek meg, jelenleg már ezek is szénszálas anyagból készülnek, átmérőjük 278, vastagságuk 28 milliméter lehet, és ezerfokos izzást is ki kell bírniuk. 1993 óta tilos ugyan az ABS-rendszerek használata, ám az autók még így is ötvenöt méter és nem egész két másodperc alatt fékeznek kétszázról álló helyzetre, mialatt a versenyzőt a testsúlyának ötszöröse préseli a biztonsági övbe!

Levegőt!

Az autók aerodinamikai kialakítása alapvetően összefügg a biztonsággal, hisz a stabilitás és a kanyarsebesség a modern autókon jórészt a levegő áramoltatásának a függvénye. Habár a sportautós szektorban már az ötvenes években kísérleteztek az autó fölé helyezett magas leszorító lapokkal, mindez csak 1968-ban (a Ferrari révén) vonult be a Forma–1-be. Igaz, ekkor valódi forradalom tört ki: egyre nagyobb szárnyakat szereltek egyre magasabbra néha pálcavékonyságú tartóoszlopokon, ezeket pedig gyakran közvetlenül a felfüggesztésekre állították rá. Nem véletlen hogy ezek a konstrukciók gyufaszálakként kezdtek letörni, irányíthatatlanná téve az autókat. Az 1969-es spanyol futamon mindennek következtében mind a két Lotus 49-es (Graham Hill/Jochen Rindt) súlyos balesetet szenvedett; két hét múlva a monacói versenyen véglegesen be is tiltották a magasra helyezett szárnyakat.
A hetvenes évek második felében új szárnyas autók jelentek meg. A mérnökök rájöttek hogy szárnyak helyett az autó alján generálhatnak óriási leszívóhatást, ha az oldalszekrényeket alul fordított szárnyprofilokká alakitják át. A kanyarsebességek természetesen drámaian megnőttek, de azért ennek is megvolt a maga sötét oldala: ezekben a konstrukciókban a pilótafülkéket extrém mértékben kitolták az autók orrába, a pedálsor így az első tengely vonala elé került. Az első ütközőzónát gyakorlatilag a versenyzők lába alkotta, ennek minden veszélyével együtt. Ha Clay Regazzoni 1980-ban a Long Beach-i pályán egy mai épitésű autóban szenvedte volna el frontális ütközését, életét feltehetően nem tolószékben töltené deréktól lefelé bénultan. A szárnyfelületek elhelyezését, méreteit, a felhasználható idomok számát ma szigorúan szabályozzák. A csapatok aerodinamikus mérnökök egész légióit alkalmazzák, és megannyi megkötés ellenére is ma már az autók szinte egész látható felülete leszorító erőt generál. Az alsó borítás korlátlan aerodinamikai felületként történő használata azonban már tabu: az 1994-es szezon közepe óta az autók fenéklemezét alaposan megplankolták, mivel egy 30 centi széles és 1 centi vastagságú „vasalódeszka” majdnem az autó teljes hosszán végigvonul. Szerepe az autó alatti szívóhatás csökkentése, enélkül ugyanis extrém helyzetben az autó teljes terjedelmével leülhet a betonra, és ez nullára csökkenti ezt az erőt, szempillantás alatt irányíthatatlan szánkóvá változtatva az autót. A közhiedelemmel ellentétben ez a jelenség okozta Ayrton Senna kicsuszását is az imolai Tamburello-kanyarban. Mindennek ellenére a modern versenyautó igen érzékeny aerodinamikai szerkezet: Mario Andretti tavaly az indianapolisi 500-as edzésén gigantikus 360 fokos szaltót mutatott be: ehhez mindössze arra volt szükség, hogy 360-as tempónál ráfusson egy másik autóról leszakadt apró alkatrészdarabra.

Pályamódosítások

Az évek során nemcsak az autók, hanem a pályák is drámai átalakuláson mentek keresztül. A korábbi természetes környezetbe épitett „szcenikus” pályák (Brands Hatch, Clermont-Ferrand, Watkins Glen) már rég kihullottak a versenynaptárból, míg Monza, Silverstone, Spa, Imola, Hockenheim és Nürburgring csak hatalmas beruházások árán tudott bent maradni a pikszisben. A FIA a hatvanas évek közepe óta ellenőrzi a pályák biztonságát, ennek megfelelően 1970 óta kötelező a kétsoros biztonsági korlátok alkalmazása, 1977 óta határozzák meg a kifutóterületek elhelyezését és méreteit, 1986-tól fogva pedig mentőhelikopternek kell készenlétben állnia a pálya és a közeli kijelölt traumatológiai központ között vészfuvar céljából. Előírásokhoz kötött a biztonsági falak és a megfelelő számú és felkészítettségű pályabírói csapatok elhelyezése, sőt még az is, hogy az 1981 óta kötelezően megkövetelt gumiabroncsoszlopokat milyen módon kell kábelezéssel egymáshoz rögzíteni. Az Amerikából helyesen átvett gyakorlat szerinti biztonsági autó (a safety car) 1992 óta a versenyek hasznos tartozéka, az újrafeltöltés megjelenésével párhuzamosan pedig 1994-től limitálják az autók boxutcai sebességét. A legújabb kutatások és baleseti elemzések alapján a sóderos kifutózónákat egyre inkább aszfaltozott felületek váltják fel: a durva aszfalt hatásosan lassítja le a kicsúszott autót, ráadásul a sóderágyba oldalirányból berohanó autó hajlamos „beakadni” a kavicsszőnyegbe, aminek eredménye akár súlyos fejreállás is lehet.

Személyre szabott védelem

Míg az ötvenes években akár egy feltűrt újjú ingben is be lehetett ülni az autóba, a hatvanas évek közepétől a versenyzők ezt már csak tűzálló overallokban és törhetetlen bukósisakokban tehetik meg. A hatpontos biztonsági öveket 1972 óta kötelező használni, és pár évvel késöbb az FIA már az overallok tűzvédelmi és a sisakok ütésállósági fokozatát is meghatározta. A levetett autókat használó amatőrcsapatok a hetvenes évek végével eltűntek a színről, a versenyzők számára pedig bevezették az FIA-szuperlicencet. A versenyzés mai szintjén a dopping- és az orvosi tesztek magától értetődőek, és 1995-től a versenyzői engedélyek megszerzésének feltételeit is az FIA diktálja. A testület 1997-től fokozatosan saját adatrögzítőivel szerelteti fel az autókat, hogy az elsősorban baleseti helyzeteknél nyert adatokat a továbbiakban felhasználhassák.
Külön világot alkot a bukósisakok szabályozása: az ultrakönnyű, szénszálas erősítésű anyagokból készült buráknak károsodás nélkül kell kibírniuk egy 3 méter magasból rájuk ejtett 3 kilós, hegyes súly becsapódását, és belső hömérsékletük 45 másodpercen át tartó 800 fokos láng hatása alatt sem emelkedhet 70 fok fölé.
Kiemelkedő az ülések szerepe, amelyeket 1999 óta úgy kell megkonstruálni, hogy – gerincsérüléseket elkerülendő – az ülés a sérülttel együtt, kagylóhéjként kiemelhető legyen. A versenyzők további biztonságát szolgálja a HANS nyak- és fejvédelmi rendszer, és a minimum 5×12 centiméteres visszapillantó tükrök. Az autó és a box közötti adatátviteli kapcsolatok a biztonság érdekeit is szolgálják: jóllehet az autó telemetrikus úton történő „távirányítása” szigorúan tilos, ám a csapatok veszély esetén képesek arra hogy rádiójelek útján leállítsák a versenyautó motorját.
A Grand Prix versenyek világa az 1950-es világbajnoki start óta a biztonság terén is hatalmas utat járt be. Látván hogy a pilóták manapság milyen bukások után maradnak sértetlenek, a sok szabály, regula és ráfordítás nem volt hiábavaló, de a tökéletes biztonság illúziójában nem ringatjuk magunkat. Az autósport a csúcstechnikai remekművekben is veszélyes üzem marad.

Comments

comments