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请教大家汽车涂装安全防护措施

归档日期:08-10       文本归类:个人防护      文章编辑:爱尚语录

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  在对一级方程式安全措施的历史演变有了一个大致了解后,我们再来重点关注一下集现代一级方程式运动安全性之大成的五个方面:座舱、头盔、车手服装、头颈支持系统、医疗保障。

  现代一级方程式赛车的中枢部分是一具非常坚固的“单体横造”结构,我们又称它为安全仓。这一结构不仅将座舱和车手的“生存仓”合二为一,还构成了赛车底盘的基本组成部分,因为赛车的引擎和前悬挂就直接安装在上面。不管是作为构成赛车的基本组件,还是为作为一个基本的安全设施,这两大功能都要求单体横造结构要尽可能的坚固。

  与赛车的其他部分一样,单体横造结构的大部分都是由碳纤维打造而成。通常情况下,它的外部都是有碳纤维高密度编织片板构成,内部则由坚固、轻便的蜂巢结构组成。如何打造赛车的单体横造体是车队负责车辆制造的技术人员所要面对的最艰巨任务之一,他们必须把数以千计、单个的碳纤维组件在高温、高压下如同打造一件艺术品般的加以粘贴、成形。

  有如此多的一级方程式车手能够幸免于那些重大的事故充分说明了这个生存仓所具有的超级强度。车队在单体横造结构制造方面所付出的努力不仅证明了他们对安全的真实承诺,也反映了国际汽联在制定安全技术规范方面的不断追求,正是通过不断提高比赛的安全要求,逐渐将单体横造结构锻炼成了车手比赛时的“保命符”。

  然而,关于座舱安全标准的基本原则仍然没有变,就是车手应该能够在尽可能短的时间里离开赛车。根据规则,这一时间限度是5秒钟,并且,出来时无需拆除任何东西,除了那个方向盘。(规则还要求车手应该能够在接下来的5秒钟时间里再把方向盘安上去,这点对于安全移动赛道旁边的受损赛车至关重要)

  另一方面,在生存仓的前部、两侧和后部均设置了碰撞保护区域,在车手的座椅后面还强制性的设置了圈状的翻滚保护装置。最近几年,增加车手安全的努力主要集中在增加对车手头部的保护方面,车手的头部最容易受到飞起的碎片伤害,如通过制定明确的标准,增加了座舱侧壁的高度和强度。

  与民用轿车一样,所有的一级方程式赛车在被允许参加比赛之前,都必须通过几项碰撞和装载测试。因此,国际汽联是欧洲新车安全评鉴协会公路车测试项目积极的参与者之一就并不是巧合了。在碰撞效应测试中,赛车的生存仓将与一个安放就位、重达75公斤的碰撞测试假人一起被固定在一个特别的轨道车上,然后它们将以每秒15米(54公里/小时)的速度与一个固体物体(如水泥墙)碰撞,之后测试人员将对假人和轨道车的受力情况进行仔细的测量和分析。

  由于上述测试的速度低,它不能反映一级方程式赛车对更大撞击所产生动量的吸收能力,因此,测试人员还将选择不同的速率以最为准确的评估赛车在什么情况下能够安全地吸收随着事故不期而至的能量。

  与座舱相关、同样还要进行的测试还有尾部碰撞效应测试和转向柱承载能力测试。

  除了凭借非常炫目、独特的图案来彰显车手的个性外,车手的头盔也是一级方程式比赛中最为重要的安全设备之一。尽管如今的头盔从基本形状上看,与车手在上个世纪七、八十年代所戴的非常相似,但是华丽外表下面,现今头盔的设计和制造技术在经过了多年以后也已经有了很大的变化。

  也就是在1985年,一个典型的一级方程式头盔都还有约2公斤重。在车手经过产生高G力的弯道或大力刹车时,由于重力加速度效应,头盔的重量将会大幅度增加,增加了在严重事故中给车手带来“鞭梢”型伤害的风险。由于头部和颈部的创伤被认为是在比赛时车手将会遇到的最大受伤风险,头盔制造商们最为强调的是在增加头盔的强度和抗冲击能力的同时,降低头盔的重量。

  目前一级方程式车手使用的头盔都有非常大的刚性,在重量上也要比以前轻了许多,重约1.25公斤。头盔由单独分开的几层材料制成,这样的结构可以将强度和柔韧结合起来(这对吸收巨大碰撞所产生的破坏力至关重要)。头盔最外面的壳由两层材料构成,通常情况下是碳纤维外覆强化纤维树脂。之下一层由超强塑料构成,同样的材料也被用于许多防弹衣中。再下面就是一层以聚苯乙烯为底、外覆塑料的更为柔软、可形变的材料,上面还包裹着同样还在比赛连体服和手套中使用的防火材料。

  头盔上的护目镜则由特制的透明聚碳酸酯制成,这种材料不仅能够提供优异的碰撞保护,还能防火,并且视觉效果也非常好。大部分车手都使用涂层护目镜,这种护目镜的内侧涂有一层能防起雾的化学物质,可防止镜片发花,尤其是在潮湿环境下。护目镜的表面则粘有好几层透明的、可以撕去的贴膜。如果护目镜在比赛过程中粘上了脏东西,车手可以撕去一层膜来保持视觉的清晰。

  在最近几个赛季里,头盔的实际形状逐步发生了一些改变,越来越多有利提升比赛时赛车整体空气动力性能的形状被采用。由于比赛时,车手的头盔正好位于赛车引擎的主进气口下面,而业内人士都知道,赛车行进时这一空气动力区域有着非常难以琢磨的高湍流,为此,在设计头盔的形状时,车队越来越多考虑的是如何能够让头盔的形状更加有利于降低这一区域的空气阻力。

  现代的头盔设计还有效降低了更为传统形状头盔将会产生的升力,当赛车以比赛速度高速行进时,这种力轻易就可以达到15公斤。

  在设计头盔时还必须考虑能够方便车手换气。这方面的需要通过在头盔上设置不同的、小的换气孔来实现。为了防止赛道上的烟尘或碎片颗粒进入头盔,这些换气孔上还安装了特制的过滤器。

  尽管制造一级方程式头盔所采用的都是一些高精尖材料,但是头盔的涂装仍然采用手工完成,这是一项需要精湛技巧的工作。为了让图案和设计更加完善,一个头盔需要成百上千小时人工。大多数车手整个赛季都将会用上好几个头盔。

  正如你可能已经猜到了,国际汽联为一级方程式比赛制定了严格的“超级头盔”标准。为了获得能够在大奖赛中使用的资格,一项头盔的设计必须通过若干测试,涉及诸如抗碰撞和穿透能力、表面摩擦力等方面,它还必须能够与强制采用的头颈支持系统结合起来一起正常工作。

  作为一项创新性的安全设备,头颈支持系统在一级方程式运动中使用之前已经在其他汽车运动中使用了很多年,但是直到2003年,它才首次在一级方程式中成为了一项强制性的配置。该项系统的目的很简单:就是最大限度降低在事故所导致的快速减速过程中给车手头部和颈部带来的负载,这相应降低了颈部和颅骨骨折的风险,而这种伤害是汽车运动中导致车手死亡的最主要原因。然而,不像现代公路汽车中所配置的“主动型”安全防护措施,诸如空气囊和爆破性安全带预缩装置,头颈支持系统完全是被动的,并不需要任何电子传感器或动力支持。

  头颈支持系统是由罗伯特.胡巴德博士在上个世纪80年代中期发明的。胡巴德博士是美国密西根州立大学的生物机械工程教授。该系统背后的原理其实很简单:尽管车手的身体通过安全带被牢牢的固定在赛车车身上,但是他(或她)的头部和颈部在事故发生时并没有受到支撑。让情况更复杂的是,赛车手的头盔还将会增加其头部的重量,并增加头部前摆所产生的动量,而这种动量必须得由颈部的肌肉去承受,其结果往往导致公路事故中常见的“鞭梢”式损伤,而一级方程式碰撞中涉及的力道要远远大于公路上发生的那些情形。

  头颈支持系统像是一个由碳纤维制成的“领子”。比赛时它将被穿戴在车手的脖子周围,并被固定在车手安全带的肩带下面,然后再通过两根系绳,把头盔松松的连在这个领子上。这使得车手可以在正常操作时自由地移动头部。如果出现正面撞击,这些系绳将会控制头盔的摆动幅度,与此同时,那个领子则会被拉紧的安全带锁定在那个位置。这大幅度降低了车手脖子和头颅要承受的能量,而头盔负载也被从头颅的底部转移到前额,相比之下,那儿更加适合承受外力。

  最初的头颈支持系统是在1990年上市销售的,但是当时设计的“领子”太大,不适合一级方程式或其他单座赛车,因为它们的座舱过于狭小。1995年,著名车手哈基宁在澳大利亚的阿德莱德发生了一次重大事故(事故中他的头颅发生了骨折)。那次事故后,国际汽联联合戴姆勒克莱斯勒公司成立了一个研究项目,以确定如何才能在大的碰撞事故中最好的保护车手的头部。空气囊和“主动”安全系统曾经被考虑过,但很快被放弃,之后研究的重点转向了头颈支持系统,以及如何开发处适合一级方程式比赛需要的相应系统。

  还在有关的测试期间,该系统的好处就已经明显的显现出来,根据相关数据,在典型情况下,头颈支持系统可以让碰撞后车手头部摆动的速率减少44%,将其颈部受力减少86%,将其头部受到的加速度减少68%。这些数据显示,即使发生大的碰撞,头颈支持系统也可以将危险降到“伤害线赛季伊始,改进后的头颈支持系统达到了一级方程式的要求,并强制性的成为了所有车手必须使用的设备。尽管最初有些车手抱怨在整个比赛过程中戴着这个物什让他们感觉不舒服,该系统还是逐渐被接受,因为他们认识到这是可以减少非常现实的受伤风险的明智举动。同时,这一系统的推出也证明一级方程式运动对车手安全非常真切的承诺。

  一方程式头盔有着清楚的设计主旨,就是如何保护车手的头部免受巨大撞击带来的风险。但是除此之外,车手比赛时身上所穿的服装也有着同样重要的目的:在起火时为车手提供尽可能最好的保护。

  幸运的是,在现今的一级方程式比赛中,起火事故已经非常罕见,尽管就是在上个世纪的70年代,因为事故引发的燃油燃烧事故还经常会让车手受伤,甚至被烈焰吞噬了生命。在现代F1中,车手所穿的连体衣裤,手套和靴子都是采用特殊的防火材料制成,以确保即使车手被困在了起火燃烧的车中,在赛场工作人员扑灭烈焰之前,他都会受到保护。

  当今的连体衣裤以多层为特征,每层都是由特殊形状的芳纶塑性纤维制成,它们可以经受炙热丙烷火焰的考验。

  连体衣裤还必须尽可能的轻便,并且,由于驾驶一级方程式赛车对车手体力是一重大考验,连体衣裤还必须能够“呼吸”,使得车手在比赛过程中所出的数公斤汗液能够排出。赛服上那些带有公司和赞助商标志的那些布料也是用相同材料制成,包括缝制连体衣裤所用的线。

  连体衣裤还引入注明的在车手双肩位置设计了两个大的吊带“把手”。这两个吊带设计时考虑了非常重要的安全用途,因为依照规则,赛车必须被设计的能够将车手连同附着在他身上的座椅一起从赛车中抬出来(以最大可能避免恶化车手的伤势)。因此,赛车座椅是用四根别针样的装置固定住的,所用救援人员都接受了培训,能够轻易将它松开。而车手肩部的那个把手也需足够牢固,可以让营救人员抓住它们,将车手和座椅一起从车中拖出来,因此,那两个把手必须要能够承载车手和座椅合在一起的重量。

  另外,防火的手套还被制作的尽可能的薄,确保车手能够最大可能地 “感触”方向盘。类似的,车手的比赛用靴的鞋底也比寻常的鞋子要薄许多,从而让车手能够最为准确的踩压赛车的踏板。

  为了提供更多的防火保障,在车手的连体衣裤和头盔下面,车手还穿了一层防火内衣。

  在1994年的一场起火事故中,所有这些防护措施的有效性得到了充分的显现,它们让乔斯.维斯塔潘和贝纳通车队在维修间的工作人员在一场因为燃油泄露引发的大火中幸免于难,他们甚至连严重的伤害都没有受到。

  这些年来,一级方程式运动中没有哪个领域像医疗保障这样发生了这样大的改变。按照现代标准,就算是在晚一些的上个世纪八十年代初,在许多大奖赛比赛过程中,为比赛提供的医疗保障都薄弱的让人震惊。而现在,每次比赛时,这方面都是最为优先保证的方面之一。

  车手在汽车比赛中受到伤害的性质是如此严重,以至医疗救治的反应速度简直就决定了能否拯救生命。由于这个原因,现在所有的一级方程式比赛都设置了好几拨负责不同方面的医护人员,而这些医护人员还能够视情况所需被迅速的“升级”。赛事组织方还在赛道周围的不同地方设置了固定的医疗点,那儿有医生及其辅助人员驻守,随时准备第一时间为受伤的车手和赛事工作人员提供帮助,并对是否需要进一步的医疗措施进行评估。在一些关键点位,还有专门的医疗小组在大马力的救护车中随时待命,随时准备快速前往对严重的事故进行救助。

  同样在场的还有几个负责救出的医疗小组,他们装备有必备的设备,可以将任何被困在赛车中的伤员救出。在所有这些之外,还有必不可少的救护车和医疗转场用直升飞机。并且,在所有的比赛中,国际汽联的首席医学代表加里.哈斯博士,将随时在医官车中待命,如果有任何重大的伤害事故发生,这辆车都可以把他送往现场。一旦他到达了事故现场,位于赛车座舱顶部的一个警灯系统将会立即显示可表明事故严重程度的标志。

  每个赛道还必须有一个装备全面的医疗中心。该中心将装备齐全的复苏设备,以及一个装备齐全的手术室。在比赛期间,当地有关的医院也将随时待命,如果发生更加严重的受伤,将视情况必要通过直升飞机和救护车将有关车手转移到那里接受救治。在大多数比赛现场,医护人员还配备了他们自己的无线电网络,供他们与赛事管理方联系。

  相比以前,一级方程式比赛现在已经要安全了许多,医护保障也要好了许多。但是,在这方面仍然不可有丝毫的自满,可以肯定的是,在未来是日子里,医疗保障的的范围和能力将继续处在这项运动自身发展的最前沿。

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