在F1历史上,赛车护栏经历了哪些变革(下)

昨天我们简单的说了一些F1史上已经被淘汰的护栏,今天要跟大家分享的,是现在F1使用较常见的几种类型的护栏。

在F1历史上,赛车护栏经历了哪些变革(下)

在护栏的选择和摆放上,撞击角度是我们需要考虑的一个重要因素之一,在弯角处,赛车容易冲出赛道并以较大的夹角撞击护栏,在直道上赛车则通常会以极小的夹角撞击护栏,而在这两种情况中,我们需要关心的是,在垂直或者说90度夹角方向上赛车的速度到底有多大。

无论运动轨迹如何,我们可以把赛车的能量分解到两个方向上,平行于护栏的和垂直于护栏的,在一场大夹角碰撞中,大部分速度是垂直于护栏的,我们需要考虑的就是如何把这些能量吸收到护栏中去;

但在一场小夹角碰撞中,大部分能量是平行于护栏的,只有一小部分直接朝向护栏,在这种情况下,我们就需要吸收这些平行方向上的能量。

而我们需要做的,就是尽量避免护栏的形变并强迫赛车沿围墙滑行,用摩擦力使其减速

在F1历史上,赛车护栏经历了哪些变革(下)

混凝土护墙就极其适合这种情况,因为它坚固且不易移动,而车手也不会想正面撞上混凝土,所以它虽然不适合吸收垂直方向上的能量,但它很适合把赛车弹开并利用摩擦力吸收动能。

在直道两旁,我们可以有意增加小角度撞击的可能性,把护墙修到更逼近赛道边缘的位置,当赛车失控时,他走过一条弧形路径,在这期间,其运动方向也可能从平行变成垂直。

靠近赛道修建可以强迫赛车以小角度撞击护墙,如果你的赛场空间有限那这样修建就非常合适了,或者你也可以把大看台尽量放在靠近直道的地方,加拿大的直道就是一个很棒的例子。

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比混凝土护墙更常见的是普通的防撞护栏,防撞护栏有一种独特的扭曲W式造型,这是有原因的,你可以想像一下,如果你把一张平面材料从一个方向上弯曲过后,如果要想在另一个方向上再弯曲它就会非常困难。

你可以用一张纸试一下,只要你弯好第一下,再想在另一个方向上弯曲就会很难,这也是我们平时吃披萨时会折一下拿的原因,因为他在长度方向上被卷曲后就不容易掉下来了。

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那么,防撞护栏在长度方向上是强度很大的,如果赛车以小角度撞击他,他只会轻微变形吸收撞击的能量,并把赛车引导到护栏延长的方向上去,这让赛车在多数情况下可以停下来而非直接被扔回到赛道中去,护栏后的其他空间被设计成可以弯曲变形的样子,能够吸收部分冲击;

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当然,严重受损的护栏很难修复,更换费用也较高,

而且他只适用于速度较低缓冲区,空间有限的地方。比如摩纳哥,防护撞栏的使用就非常理想了。

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但要论及使用场景的广泛性,那还是要数广受喜爱、名声远扬的轮胎墙,简单的说,轮胎墙就是一堆罗起来的轮胎排成一面软墙,用来阻挡撞进来的赛车。

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他有很多很明显的优点,旧轮胎廉价而且很容易找到,轮胎很软而且很耐压,有利于吸收能量,高速赛车的能量可以直接被消耗在橡胶的形变上,就像挤压弹簧一样;

这些年来,我们已经在多个方面提高了轮胎护栏的功效,现在的轮胎墙都是被捆绑或者钉起来的,而不是松散的摞在一起,松散的轮胎在撞击时会飞散开来,只留下直接位于撞击前方的轮胎吸收能量。

把轮胎捆绑在一起可以让护栏形成一个具有弹性的整体,在撞击时,整面的轮胎墙会把能量吸收的负担分散到它的整个结构中去,轮胎间彼此连接得越紧密,护墙就会越坚实,就像一张拉紧的蹦床一样

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同样的,你还可以通过控制轮胎摞的排数来调整轮胎墙的硬度,一般的用量是:一面轮胎墙包含二到六排,排数越大,墙的硬度越大、弹性就越低;

这种软硬的结构更合适高速撞击易发的区域,因为它可以吸收更多的能量,浅而软的墙可能会让赛车直接撞到轮胎墙后的护栏,而硬的轮胎墙阻碍作用更强。

现在的轮胎墙还会被包裹在大型的皮带或覆盖物中,这在很多方面也是很有用的,首先,当轮胎裸露在外时,一个轻微的碰撞就可以绊住赛车让其高速旋转,平滑的表面则可以让赛车在小角度碰撞中减下冲力;

其次是在包裹起来后,轮胎护栏更不容易被穿透,在轮胎裸露时赛车可以像飞镖一样扎进其中,这虽然使得解救工作极度困难,而且会增加车手头部被击中的可能性,不过在有了Halo后这个风险就小了一些。

另一项常常不为人知的创新是,F1的轮胎护栏内常常含有插入物,这是一些塑料管可以让轮胎更耐挤压,也就是说现在轮胎的形变将消耗更多能量,这可以让一面轮胎墙的能量吸收能力翻倍。

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最后,就是Tecpro护栏了,这是种特殊设计的镶嵌防撞护栏,主要分为两种类型,一种是红色的吸收型模块,为弹性较好的中空泡沫块,另一种是灰色的加强型模块,包含更牢固的泡沫外皮,以及内部一层薄薄的钢板,用来防止赛车穿透护栏。

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就要达成的目标而言,Tecpro护栏和加皮带的轮胎墙其实非常相似,但

它的设计更有利于提高对不同摆放方法的适应性,他交错镶嵌的形状也便于吻合不同的弯角形状。

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不过这些年来,它也暴露了一些小问题,一是由于赛车车鼻很低,Tecpro护栏可能在撞击时被顶起来,最终掩埋赛车,而不是为其减速;马尔多纳多在摩纳哥大奖赛的时候甚至扯掉过一块Tecpro护栏,并把他拖到了赛道上,所以他的重量或许还不适用于所有的情况。

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要把高速运动的失控赛车安全可控的拦截住是一件非常困难的事情,FIA也投入了大量的工程设计和科学研究来寻找理想的解决方案。

它需要有适应性、经济性、可重复利用并且易于重建,不会长时间延误赛程,而现在我们使用的F1防护栏杆,目前看来还是低调全面可靠的轮胎墙更加适合使用。

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