halo 周冠宇(還有沒有更廣泛的用途)
2023-09-18 22:23:13 1
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曾經被嫌棄的「人字拖」Halo拯救了周冠宇,事實又一次驗證了其重要程度,或許在未來安裝到民用車上,並不遙遠。
作者 | 加賀
編輯 | 加賀
當周冠宇駕駛的阿爾法·羅密歐賽車以倒置的姿態衝向看臺的時候,幾乎讓所有觀看這次2022F1英國大獎賽的觀眾捏了把汗。
事故發生得非常突然:周冠宇正常行駛,但是身旁的梅賽德斯車隊的拉塞爾和紅牛車隊的加斯利因為爭搶線路而發生剮蹭,前者駕駛的賽車打轉後以每小時200英裡的速度撞擊了周冠宇賽車的右後側,導致阿爾法·羅密歐賽車倒扣滑行衝出賽道,並且最終翻出了護牆。
萬幸的是,周冠宇並無大礙,並且還發了微博報平安:「我沒事,很幸運還可以站在這,今天Halo救了我。」
周冠宇成為了Halo系統拯救的又一位職業車手,多次賽場事故證明,Halo對於賽車運動無比重要。
在2020年舉辦的F1巴林站發生了堪稱近年最慘烈的事故,彼時34歲的格羅斯讓與紅牛二隊車手科維亞特的車頭發生碰撞後改變方向,徑直撞向場邊護欄,瞬間燃起火光一片。不少人都認為他兇多吉少,然而不久後就有一個身影從火光中走出,並且迅速跳上停在一旁的安全車,除了隔熱的賽車服,Halo系統也非常關鍵。此前,格羅斯讓還公開表示不支持這套系統,但經過此次事件也改變了他的看法。
同樣的,Halo也拯救過2018年F1比利時站的阿隆索、2021賽季蒙扎站的漢密爾頓,可謂救人無數。
那麼她究竟是何方「神聖」?
01.
拯救過無數車手性命
卻也曾經被嫌棄
眾所周知,人的頭部是非常重要的,而在理論上最高時速可達 960公裡/小時的F1賽車上,除了佩戴頭盔,賽車手的頭部基本上暴露在外,很容易受到撞擊或是外來碎片的侵襲。
Halo系統於2018年引入F1,正是一種設計於方程式賽車為主的開輪賽事中,為車手提供充分頭部保護的系統,其在英文當中的意思是「光環」,但因為外形酷似人字拖,因此也得來了這一外號。
Halo是國際汽車運動聯合會(簡稱:FIA)強制要求安裝的,其主體是在賽車駕駛位上方安裝的一個鈦合金保護圈,總重量約為7公斤,並且有三個支點連接車身。生產一個Halo系統需要大約70公斤的Ti6Al4V 5級鈦合金,成本高達15000歐元左右(約合人民幣10萬元),這當然不算便宜。
同時,Halo必須從上方和側方能夠承受大約12噸的重量壓力,並堅持5秒,還要保證駕駛艙或Halo本身的任何部分都不會出現問題,毫無疑問,這是現在F1賽車上最強悍的部件。
據F1官方的描述是:它可以承受一輛雙層巴士的重量。
除了承重外,halo系統還能保護車手的頭部,阻擋在車禍發生時飛濺而來的碎片,亦或是碰撞牆壁和障礙物。
當周冠宇的賽車翻車後先是防滾架經過高強度摩擦磨掉之後,Halo就開始撐著地面,以免他的頭部直接接觸地面,周冠宇在事發後表示,之所以說Halo救了他,在車滑行的時候,一直是Halo頂著他的。
然而就是這樣一個如今被人人稱讚的發明,在設計和投入使用之初並不被廣大車手所接受。
當時,FIA決定強制要求賽車安裝Halo時,還和10個車隊發起過投票,結果卻一邊倒:1票贊成,9票否決。有意思的是,提出這項議題的奔馳車隊也投出了反對票,而他們提出的問題大概有以下幾點:
一是影響美觀,加裝Halo對於F1賽車的氣動外型有了明顯的改變;二是增加一個7公斤重的物體,勢必會增加風阻,影響車手成績;三是,「人字拖」在中間的那條槓會阻擋車手視線;四是研發成本大大增加;五是車手在發生事故後,逃亡時間會增加......
當時梅賽德斯奔馳車隊的管理人員甚至如是吐槽:「如果有一把鋸子,我第一個把Halo鋸掉。」包括阿隆索在內的多位車手也表達了對Halo的不習慣,認為其可有可無。
雖然不可能避免Halo的負面影響,但與救人一命相比,這點影響就顯得無關痛癢了,而隨著Halo不斷在賽場上「大發神威」,這些質疑煙消雲散。
Halo對於F1賽車是如此重要,那麼是否應用到生活中或許會成為將來無數人討論的命題。
02.
我們能否在生活中見到Halo?
如今,隨著科技進步,「無人駕駛」技術廣為流傳,很多私家車都配備了事故預警的相關系統,例如可以提高汽車制動穩定性、防止側滑和跑偏的防抱死制動系統(ABS),這些被稱之為「主動安全」系統,此類型的重點在於提前預警躲避災禍。而當面對無法避免的事故,採取一些像安全氣囊、安全帶一樣的保護措施則稱為「被動安全」。
在事故發生後,利用車體結構保護駕駛員,給其足夠的空間生還,普通汽車有典型「艙」的結構,然而像F1這種賽車,為了減少阻力 ,「艙」的結構則被儘量簡化,車手的頭部就露在外面,而如今的Halo則又相當於為賽車加了一個「保護艙」。
因此,不論是Halo也好,還是安全氣囊也罷,保護車內乘客安全的目的是相同的,而事實上,縱觀汽車的發展史,很多安全措施都是賽車上運用,然後再改良安裝到民用車上的,賽車應用似乎成為檢驗安全措施成熟度的一個評判標準,就比如我們最熟悉的安全帶。
1902年的紐約,一場汽車競賽上,參賽選手沃爾特·貝克工程師害怕翻車受傷,在自己的「魚雷牌」賽車上釘上了幾根繩帶,參賽時就把自己和馬達技工緊緊系好。後來他們果然在比賽中發生意外,圍觀群眾被無辜波及,然而綁了皮帶的兩位車手卻倖免於難,這也就成為了後來汽車安全帶的雛形。
到後來的1922年,賽車開始全面使用安全帶。1955年,美國福特汽車也裝備了安全帶,而如今大多數使用的「三點式」安全帶卻是瑞典人尼·波林於1957年到了美國沃爾沃公司後發明的。
然而,賽車與民用汽車雖然交集密切,但在安全系統方面卻走向了完全相反的道路,賽車因為要考慮的因素很多,因此鍾情「減法」,對安全系統優中選優,而家用汽車則將安全性能當作第一要義。
雖然,近些年國內車禍發生概率有所下降,但據智研諮詢顯示,2021年國內因為道路交通事故死亡人數仍然有43098人,汽車安全部件製造面臨廣闊的市場。
或許,Halo未來也可以應用到民用車上,而其背後的發明公司與汽車行業有著千絲萬縷的聯繫。
Halo系統的供應商是CP-Tech,總部位於德國,是上海電氣旗下上海集優機械有限公司下屬內德史羅夫的子公司。
它致力於研究高性能車輛和系統研發製造,業務廣泛到特種車輛、賽車,甚至航空航天產業領域,在稀有金屬加工製造、前瞻技術研究、試製及小批量生產領域也頗有研究。
上海集優機械有限公司則是國內的緊固件供應商,以品種最全、規格最齊著稱,而其背後倚靠的上海電氣在火電、風電、核電等傳統領域,還將業務「觸角」伸到了節能環保、儲能、工業網際網路、智慧城市、新能源汽車等新興業務範疇,Halo系統就是上海電氣旗下諸多高端技術產品之一。
然而目前Halo造價昂貴,約10萬元甚至相當於一輛小轎車的價格,因此如果要研發類似功能的安全系統,需要或是選用性價比更高的材料,或是使用在最關鍵的區域。
目前,民用轎車的車身材質主要應用三種鋼材:高強度鋼、超高強度鋼、熱成型鋼,它們的屈服強度(抵抗微量塑性變形的能力)由低到高排列。屈服強度最高的熱成型鋼因為車身輕量化的趨勢不可能應用於全部車身,所以熱成型鋼往往應用於關鍵時刻「吃勁」的地方。
例如前防撞梁(減輕車輛受到震動力的一種裝置,位於車頭部位)就不允許用熱成型鋼,這會導致因質地過硬而在低強度人車碰撞時損害行人,而世界範圍內的碰撞測試機構也不允許汽車前防撞梁質地過硬。
同時,如今汽車車身都是帶有潰縮吸能(在汽車碰撞時,讓一部分機構先潰縮,吸收一部分的撞擊能量,從而減少傳遞到駕乘室的撞擊力)的安全車身,從而降低事故發生時人體的減速度。
但每個品牌對於車身設計的理念不同,所以潰縮區面積和能量傳導方式也截然不同,於是便引出了各個品牌不同的應用材料,這其中蘊藏著其對汽車結構的理性規劃和對人類生命安全的尊重。
在發生事故兩小時後,周冠宇平安走出醫療中心,隨即阿爾法·羅密歐車隊也確認周冠宇將參加本周進行的F1奧地利大獎賽,這當然是一個萬幸的結局,而隨著Halo在F1賽場上屢建奇功,或許部分車企已經關注到了其巨大的價值,在未來的民用車上見到「人字拖」似乎並不遙遠了。
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