一个“人字拖”就能在F1赛场上救人一命?浅谈汽车安全系统的保护措施

闭门造车 2022-07-04

汽车安全赛车赛事

3206 字丨阅读本文需 9 分钟

在7月3日晚进行的F1英国大奖赛中,中国车手周冠宇遭遇严重事故。他的赛车被撞至飞起、翻滚,在倒扣情况下滑行很长距离,直至撞击围栏停下。幸运的是,虽然赛车严重受损,但因为有Halo系统的保护,周冠宇本人身体并无大碍。那么,能够在如此猛烈撞击下保护车手安全的Halo系统究竟是何方神器呢?

什么是Halo系统?

经查询相关资料得知,2016年,国际汽联的技术官员在赛车上原先放置Shield的部位装上了一个“人字拖”。因为这个形象怪异的“人字拖”看起来像一个指环,所以F1围场的大佬们美其名曰“Halo”(光环的意思)。其用于在方程式赛车为主的开轮赛事中为车手高速驾驶的赛车提供充分头部保护的系统,能够保护驾驶员免受飞行杂物的伤害,而且一旦发生碰撞后,能保证驾驶员头部不受撞击物的伤害。

Halo是由直径为50毫米的钛合金制成,三个支点分别被焊接在座舱的正前方和左右侧的后方,尽管Halo的质量只有Shield的1/3,不超过7千克,但是能够承受住116千牛的垂直、46千牛的侧向冲撞产生的压力,这也许就是钛合金最大的优势所在—超轻却耐撞。2017年1月,FIA官方进行测试时,将一个佩戴了头盔的模型人放置在Halo环内,随后推动一个20千克的倍耐力轮胎以225千米的时速撞上Halo环。结果,人们惊讶地发现,Halo环没有发生任何形变,模型人也保持完好。据官方测试数据,这个“人字拖”能够承受12吨(相当于一辆双层巴士)的冲击和压迫,对裸露在外的车手头部有非常大的保护作用。

此前曾有不少人对Halo系统持反对意见,认为其在一定程度上影响车手发挥,也存在美观上的不足,F1 官方在2021年2月不得不采取强制要求参赛车辆必须安装Halo系统。不过,经过此次撞击事件,相信以后不需要官方强制,参赛方也会主动安装了。

曾多次挽救车手的性命

“没有什么比那个放在座舱上的‘人字拖鞋’更难看的了。如果给我一把锯子,我恨不得现在就把它锯掉!”梅赛德斯车队经理沃尔夫曾经这样抱怨过。

但是梅赛德斯车队的当家车手汉密尔顿倒是非常支持,当时他说:“如果它既能保护车手的安全,也不会对驾驶产生影响,为什么不能用呢?除非我是一个傻瓜。”

事实证明汉密尔顿绝不是傻瓜,因为Halo系统在去年意大利的蒙扎赛道真的救了他一命。

当时,维斯塔潘的红牛赛车在一号弯轧上路肩后弹向空中,直接砸中了汉密尔顿的赛车。正是“不死光环”承受了最大的冲击,确保了汉密尔顿的头部不会被撞击触及。

Halo系统第一次发挥救命的作用,就发生在F1赛车正式穿上“人字拖”的第一年。2018年的比利时站,在起步阶段由于碰撞的缘故,阿隆索驾驶的迈凯伦赛车直接从勒克莱尔的索伯赛车头顶上飞了过去。结果在Halo系统的保护下,勒克莱尔幸运地度过了一劫。

2020年的巴林站发生的20年来F1最严重事故,也是靠着Halo系统挽救了哈斯车队车手格罗斯让的生命。

他在发车后不久与小红牛的科威亚特发生碰撞。格罗斯让的赛车以211公里/小时的速度直接撞到场边的护栏断成两截,并引发大火。而Halo系统却依旧完好,只发生了微小的变形。

也正是因为有了Halo系统的保护,格罗斯让能够在如此严重的撞击发生后安然无恙地第一时间从赛车中逃出来,避免了起火引起的二次伤害。

汽车内外有哪些保护措施

汽车主要可分为:商用车和乘用车2个大类,不管你是哪个大类的汽车在科技发达的今天至少在安全领域可以做到非常有保障的,我们今天就从汽车的研发、材料、科技、安全、系统等等几个方面来说一下那些隐藏的安全黑科技。

先说说汽车外面一层的安全保护,很多美国大片演绎的钢板防护但是在于普通乘用车里面基本薄薄的钢板真的能保护你吗?还是别想了,真的保护你的是汽车框架(OEM车场说的试制白车身)整车的框架最硬的地方就在驾驶员的A柱和B柱那一块俗称是加强刚,当汽车翻车时候只要这几块不断裂能很有效的保障你的生还率,而不是外表的钢板。

这个汽车框架钢材美式和日式的还有点区别,大家会说美式肌肉车比较重对的确实因为用的都是加强硬钢,而日本用的是柔性刚,当遇到撞击时候可以很有效的将力反弹回去保护驾驶员。

车内的安全主要2大块:一块是安全气囊和安全带,所以小编提醒驾驶员们一定要把安全带带好保护自己,安全气囊在车子收到一定的撞击时候,内部传感器接到信号点燃安全气囊的启动装置,从四面八方打开保护驾驶员的头部和胸部减少撞击带来的伤害值,其次安全带里面也有保护机制拉动你的身体向后倾斜,这点有效的保护你的生命。

浅谈车身结构安全

一、在车身结构安全方面,车企的实现目标是什么?

车身结构安全子系统,是属于“车身碰撞后乘员保护系统”的一部分。

车身碰撞后乘员保护系统(A系统) = 车身结构安全子系统(A1子系统) + 乘员约束子系统(A2子系统,由座椅/头枕/安全带/安全气囊/安全气帘组成)。

A系统的实现目标,是在车身碰撞事故中,最大程度地减少或者避免乘员舱内人员所受到的伤害。A1子系统也同样遵从于这个目标。

二、在A系统方面,车企遵从的产品标准是什么?

最基本的要求是中国国标中的条文规定:GB11551、GB20071、GB37337、GB20072、GB31498。但是国标只是最低标准,如果某款车型只按照国标的要求去设计开发A系统,那这样的车型上市之后,对于乘员的保护能力很薄弱。

所以,大部分车企的大部分车型都不会按照国标进行A系统的设计生产,而是会采用乘员保护等级更高的标准:即采用全球6大汽车碰撞测试机构的评估体系,选择其中的一部分或者全部的分项指标作为企业产品标准。

不同车型之间的区别,就在于企业为每个细分子项所确定的具体性能数值不同。

三、车企如何实现更高等级的车身结构安全性能?

在车身结构安全(A1子系统)方面,车企需要采用以下三个方面的技术措施来提高对乘员的安全保护效果:

(1)设计合理的传力路径与车身框架结构;

①通过对不同刚度材料与框架方式的优化组合,设计有效的传力路径,减小乘员舱的挤压概率;

②设计有效的冲击引导路径,在发生危害性较大的小偏置碰撞时,将外部撞击物体、轮胎/轮毂、电机、发动机、副车架等引导/滑脱至主体框架结构或者乘员舱外部。

③车身前后部设置合理的溃缩相容区,并通过仿真模型进行撞击时间核算,使乘员受到的鞭打加速度、鞭打时间都在安全数值以内,避免乘员的颈部受到致命伤害。

(2)采用可靠的车身材料连接工艺;

合理的车身连接工艺,才能保证材料的机械性能不受破坏或损失,提高整体结构强度。常见的先进连接工艺包括SPR自冲铆接、FDS流转热熔连接、Laser激光焊接等。

对连接工艺的合格率要求越高,连接工序所使用的配套设备就越昂贵。

所以不同的车企虽然会采用同样的工艺,但是在它们的白车身车间中,所使用的连接工艺配套设备的价格,可能有着一倍以上的差距,这就会直接造成工艺良率与可靠性的差别。

(3)选用合理的车身材料组合;

这是最容易被普通消费者直接感知到、车企最常宣传、“车评人”最常提起、消费者最容易被误导的一个要点。

新国标要求安装EDR 2022年市场规模将超50亿

EDR(Event Data Recorder),即汽车事件数据记录系统,被称为汽车行业的“黑匣子”,是一种监测、采集并记录车辆碰撞前、中、后三个阶段数据以及乘员保护系统的装置或系统。

中国于2020年12月,发布国标GB 39732-2020《汽车事件数据记录系统》,替代GB 39732-2017,要求乘用车需配备事件数据记录系统(EDR),自2022年1月1日起实施。

根据新国标,EDR对碰撞事件的记录具备一定要求:一是具备一定触发阙值;二是记录的数据会自动锁定,不能修改;三是系统至少能记录连续三次碰撞事件数据。

EDR记录的数据分为A级和B级,其中,A级数据17项,B级43项,分别从2022年1月1日和2024年1月1日起实施。

美国于2006年就制定了EDR相关法规,2012年的NHTSA CFR法规规定2014年9月后的所有销售车辆均需配备EDR。

欧洲将于2022年3月起,所有新车强制安装EDR(依照2019年3月发布的《一般安全法规》),且必须可在市场上购买到相应的碰撞数据读取工具(CDR);2024年3月,存量车也要安装EDR。

博世数据显示,全球范围内,数百万以上的乘用车、轻型卡车均配备了EDR,仅在美国、加拿大就有超2亿辆车辆配备,且在两国销售的新上市车型中,约98%都配备EDR。

从品牌看,宝马、奔驰、雷克萨斯、特斯拉、丰田、比亚迪、小鹏汽车、哈弗等已率先开通EDR。根据佐思汽研对工信部348-350批(发布日期为2021.09-2021.12)机动车申报企业梳理,已申报乘用车基本都装配了EDR,这表明,国内车企已为EDR强装政策的落地做好了准备,2022年EDR市场将迎来爆发式增长。

佐思汽研测算,2021年,中国乘用车市场EDR装配率较低,约为9%。2022年,随着乘用车EDR强制安装标准的实施,新车装配率将超过70%,到2024年将达到90%以上。

若不计算EDR数据提取工具,单从EDR硬件来看,其价格在300-500元左右,2022年市场价值为48.5-80.3亿元。

文章来源:周到客户端,捌零后的牛,水晶的乐写人生,佐思汽车研究,历史小白马

免责声明:凡注明来源本网的所有作品,均为本网合法拥有版权或有权使用的作品,欢迎转载,注明出处本网。非本网作品均来自其他媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。如您发现有任何侵权内容,请依照下方联系方式进行沟通,我们将第一时间进行处理。

0赞 好资讯,需要你的鼓励
来自:闭门造车
0

参与评论

登录后参与讨论 0/1000

为你推荐

加载中...