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从重大事故中了解芳纶的防护性

来源:     时间:2020-12-04 点击数:

      就在上周一级方程式式锦标赛巴林大奖赛上,在萨基尔赛道比赛的第一圈,法国车手格罗斯让在碰撞后径直撞向了护栏,

赛车因为以53倍的重力加速度撞击护栏,赛车直接被护栏劈成了两半,并且伴随着爆炸和熊熊大火。如此严重的赛车损伤,

这在F1历史上也是极为罕见,然而格罗斯让却死里逃生,最后仅仅受了点轻伤。这让大家不得不感叹,如今的F1赛车具有太

令人匪夷所思的安全性。


                 


      这一次重大事故可以看出,F1的赛车拥有了很多安全性方面的高科技,帮助车手险象环生的除了褒贬不一的Halo钛合金

防护系统,单体壳座舱、柔性油箱和赛车服都起到了极大的作用,而且它们都使用到了芳纶纤维这种材料。


      单体壳座舱

      单体壳座舱作为容纳F1车手的最重要装备,必须具有极高的强度和刚度,同时保证其足够轻量化。碳纤维无疑是主体材

料,不过光光使用碳纤维还不够,各车队都添加了一种更加强劲的材料——Zylon PBO纤维。

      按照F1规则,碳纤维单体壳座舱必须由各支车队自行制造,可以承受相当于双层巴士的重量,并可防止任何尖锐物体穿

透。为了能最大程度保证车手的安全,发动机、变速箱等动力部件被置于单体壳座舱之外,而容易被引燃的油箱则包括在单

体壳座舱结构中。可以看到在经历了这次严重碰撞后,卡在防撞栏中的单体壳依然保持完整。

      在事故中,哈斯VF-20赛车的单体壳座舱和发动机、变速箱等位于车后方的动力部件完全分离,赛车从单体壳后边缘被

断开两半。这并不代表赛车安全系统失效,相反断开两半的设计能最大限度保证车手安全。

      Zylon PBO纤维主要用于抵抗来自单体壳侧面的撞击,座舱在侧面添加了3-5毫米厚的PBO纤维材料。另外赛车悬挂也

用到了PBO纤维,这使得在撞击中悬挂不会轻易断裂,从而造成无必要的伤害,



                    


      柔性油箱

      格罗斯让撞车后火光冲天的场面极其惨烈,但作为F1赛车上最危险的部件之一——油箱却大致完好无损。但在几十年前

的F1赛事中,因为赛车油箱泄漏起火导致车手葬身车内的事故屡见不鲜。所以F1赛车的油箱进化到了今天这样的柔性油箱,

并得到了单体壳的贴身保护。

      柔性油箱通常使用芳纶纤维材料制成,芳纶纤维是在军事领域用途非常广泛的材料。FIA的规则规定油箱双面必须使用防

火弹性涂层进行覆盖,以同时满足轻量化、高强度、防火的要求。而能达到这种要求的,可能只有芳纶纤维材料了。


      赛车服

      防火赛车服的主要材料也是芳纶纤维材料,有非常好的耐高温性和稳定性。FIA防火赛车服最新的测试标准规定,赛车服

必须在800°C大火中坚持20秒完好无损。而一年前的老规定只需坚持10秒。正是这多出来的10秒,为格罗斯让安全逃出大火

争取了时间。所以当安全员和赛道工作人员都不敢靠前的时候,格罗斯让却自己从大火里钻了出来,只不过防火赛车手套、

赛车鞋和袜子都只按照老标准,格罗斯让的手和脚都还有不同程度的烧伤。


                  


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