写在周冠宇事故后 F1英国站事故分析
2022-05-30金木
金木
C42的防滚架设计存在安全隐患
分析周冠宇事故
当阿尔法 · 罗密欧赛车以底板朝上的状态滑行,防滚架完全断裂并脱落。根据事故分析,C42赛车受到的冲击达到了FIA碰撞测试的两倍。
2010年的梅赛德斯—奔驰和2011年的印度力量车队都采用过刀片式防滚架结构。它的优点是降低进气口的安装位置,有利于车尾气流通过,同时重量较轻。而缺点是结构狭窄,遇到柔软的地面,车顶的刀片可能会插入地面,撬断整个防滚结构。
FIA认为刀片式结构并不安全,限制了防滚架的最低宽度,但没有要求统一设计。今年的赛车规则为了降低车尾产生的脏空气,取消了尾翼端板,代价是尾翼下压力大幅降低。阿尔法·罗密欧工程师为了找回车尾丢失的下压力,采用了迎風面积最小的设计,同时实现轻量化。
周冠宇事故中,加粗的单片式防滚结构仍然插进了沥青路面,在多次弹跳摩擦之后,最终折断了顶部防撞结构。F1赛车的防滚架由钛材料制成,安装在碳纤维单体壳上。仔细观察阿尔法·罗密欧赛车残骸顶部的切面,防滚架与碳纤维单体壳的粘合面积非常有限。
传统防滚架结构由进气口位置的三角形结构与碳纤维包裹的圆弧车顶组成,远比阿尔法 · 罗密欧赛车的单片式防滚架加进气口的结构坚固。车辆倒扣时,圆润的车顶不会像单片式那样插入地面,还能提供摩擦力帮助车辆减速。
HALO系统能帮到周冠宇并不意外。HALO采用高强度钛合金材料制作,设计强度比同为钛合金材料制造的车顶防撞结构更高。由于金属不通过受力变形的方式吸收能量,不会像车顶包裹的碳纤维材料那样容易被剥离甚至破损。
赛道安全
拉塞尔在周冠宇事故过后下车,一路跑过碎石区,试图帮助周冠宇脱困。赛车翻进了护栏和铁丝网之间狭窄的缝隙中。拉塞尔认为FIA应该调查“缝隙”是否存在安全隐患。
现代赛道会在赛道旁留出沥青“减速带”。这块沥青路面和赛道表面相同,车手失误之后有救车空间,减少车手退赛的风险。为了保证高速弯滑出赛道的赛车能充分减速,必须留出足够宽阔的碎石地。赛道布置碎石地时也要考虑,赛车可能会陷在碎石中无法动弹。如果速度过快,赛车可能会侧翻。周冠宇的赛车在通过碎石地时翻滚并起飞,轮胎墙并没有起到缓冲撞击力的效果。
拉塞尔在银石和奥地利两站比赛都不顺利
护栏和铁丝网之间的缝隙,最初是为了保护车手而设计的。当赛车遭遇事故,车手下车之后可以躲到轮胎墙后面的缝隙中保护自身安全。赛道使用的护栏和一般公路使用的护栏形状相同,但换用了更薄的钢板来吸收更多冲击力。
方程式赛车轮胎之间发生碰撞,车辆会高高飞起。铁丝网防护高度要达到4到6米,防止赛车飞到观众席。从赛道设计的角度来说,很难事先考虑到极端情况。当周冠宇的赛车卡在轮胎墙,营救团队没有割断护栏,而是让周冠宇从狭小空间中爬出来。
本次事故中值得庆幸的是,赛车经过碎石路时弹起,车底与铁丝网发生碰撞,并顶开一段距离。如果车手刚好卡在护栏背面,那么救援团队必须想办法将赛车吊离护栏和铁丝网之间的缝隙,才能救出车手。此时一旦发生火灾,后果同样不堪设想。
不可能完成超车
梅赛德斯车手拉塞尔在奥地利大奖赛上紧随队友汉密尔顿取得第四名。比赛第一圈,拉塞尔在四号弯与红牛车手佩雷斯发生碰撞后,接受了5秒罚时,间接损失更是超过30秒。
这次的事故本身存在争议。从佩雷斯的角度看,处于赛道外側的他拥有更多的抓地力,在刹车入弯时前翼超过对手,而红牛车手认为自己有权利率先驶过弯角。与此同时,拉塞尔在中线防守,刹车过程中将速度降得更低。当梅赛德斯赛车接近弯心时,佩雷斯的前翼出现在身前。随后事故发生,佩雷斯被挤出赛道并打转。
按照比赛规则,当两台车并排出现在弯心,内侧车辆必须为外侧车辆留出足够的空间。但是,这不意味着外侧车辆可以挤压内侧车辆。碰撞发生时,佩雷斯离赛道外侧路肩还有一段距离。按照现在的事故责任判罚标准,谁引发事故谁负责。赛事总监认为防守的一方引发了事故。
在拉塞尔看来,佩雷斯在四号弯外侧超车时发生接触,只是一次普通的赛道事故。他在赛后接受SKY F1采访时提及,关于第一圈的事故,自己已经全力刹车并靠近弯心,即使双方都努力走出干净的线路,还是无法避免碰撞。
发生碰撞之后,拉塞尔的赛车圈速下滑,第一段赛程中因前翼破损损失了大约10秒,随后在第一次停站时因更换前翼和罚时又损失了20秒,出站之后已经掉到了第十七位,需要主动完成超车才能追回损失的位置。更换前翼之后拉塞尔的赛车状态良好,赛车速度和队友汉密尔顿处于同一水平。梅赛德斯车队认为,赛车速度跟红牛和本场取得胜利的法拉利很接近。
与拉塞尔的前翼损伤不同,佩雷斯则因为底板严重损坏不得不退赛。根据车队计算,佩雷斯如果驾驶受损车辆完赛,会比第一名勒克莱尔落后两圈,不如节省发动机寿命。红牛车队经理霍纳在赛后表示,通过四号弯时我们不喜欢在梅赛德斯外侧。
佩雷斯离开赛车后非常生气地说道:“我已经明显超过他了,显然是拉塞尔的责任。正是他的失误引发了事故,而我却无能为力。”然而,红牛车队顾问马尔科博士对自家车手佩雷斯的说辞并不感冒。早在赛前会议上,他已经嘱咐过两位车手,遇到任何情况都不要在四号弯外线超车。红牛曾在四号弯吃过两次亏。去年,佩雷斯就在相同的位置和迈凯伦车手诺里斯发生碰撞。前年,汉密尔顿同样在四号弯将阿尔本顶出赛道。多次碰撞证明,四号弯外线超车是不可能完成的任务。
赛道限制不等于白线规则
7月10日进行的F1奥地利大奖赛正赛中,20位车手中有16位被判罚至少一次违反赛道限制规则,整场正赛中共有43个单圈成绩被删除。小红牛车手加斯利,迈凯伦车手诺里斯,阿斯顿·马丁车手维特尔,阿尔法·罗密欧车手周冠宇,分别被处以5秒罚时和一个超级驾照积分的处罚。
今年新上任的赛事总监尼尔斯·维蒂奇和爱德华多·弗雷塔斯简化了赛道限制,改为“白线规则”。去年,白线规则对每条赛道特定弯角的赛道限制都提出了详细要求。有些弯角赛车不能四轮驶出白线,有些则是外侧的红白路肩以外。
梅赛德斯车手拉塞尔认为,FIA应该废除2022年引入的双赛事总监制度。以第二名完赛的红牛车手维斯塔潘不同意拉塞尔的提案,但他认为在F1、F2以及F3赛事中,赛道限制规则并无太大必要。
维斯塔潘表示判罚不能只依赖赛事总监,赛会应该通过与车手合作来维持权威性。从车手以外的角度看,让赛车的四个轮子保持在白线范围内似乎并不难。实际比赛过程中,车手以很快的速度过弯,在赛道某些地方会因为耀眼的阳光看不清路面情况。赛车在长距离行驶中,每圈的轮胎磨损情况不同,突然遇到转向不足等情况,都会让赛车跨越白线。多位车手在比赛过程中不认可赛事总监的判罚,他们主观认为驾驶时始终将赛车保持在白线内,但是从慢动作回放中,镜头的确记录下了违规画面。
车手将赛车驶出白线,并不意味着一定会获利。奥地利赛道的一些弯角外侧紧邻碎石地,不需要裁判对车手进行额外惩罚。维斯塔潘认为红牛环赛道只有两三个弯角容易走大,这也意味着马西时代的赛道限制规则更合理。
如果FIA真的想要严罚赛道限制违规,那么裁判团队至少需要20人仔细检查车手每一圈的线路。FIA对赛道限制规则的态度对比赛没有帮助,不如通过增加碎石地或轮胎墙的方式,来限制车手的驾驶行为。维斯塔潘强调了六号弯出口位置,如果碎石地靠近赛道,那么冲出赛道自然会受到惩罚。
奥地利站的赛道限制判罚成了一场闹剧,赛道限制规则强制适用于所有弯角。本场比赛正赛中八号弯的赛道限制没有严格执行,但是佩雷斯却因为Q2最后一圈在八号弯驶出白线而被取消了Q2和Q3的成绩。
除了一刀切的白线规则之外,还可以尝试其他办法。比如防止车手驶出赛道铺设较高的路肩,很容易损坏赛车底盘并增加维修成本;设置柏油路减速带区域,车手驶出赛道可能会获利;增加砂石区,赛车有陷车甚至翻车的风险。F1想从根本上解决赛道限制问题尚需时日。