Artykuły

Motorsport i bezpieczeństwo

Uprawianie sportów motorowych zawsze wiąże się z ryzykiem. Rozwijane są ogromne prędkości i każdy najmniejszy błąd skończyć się może śmiercią kierowcy, pilota lub widza. W sporcie dużo częściej dochodzi do poważnych „dzwonów” niż w normalnym ruchu, więc szczególnego znaczenia nabiera bezpieczeństwo bierne.

Historia zabezpieczeń

Na początku był chaos, z chaosu wyłoniła się Gaja, czyli Ziemia… Tak opisywali stworzenie świata starożytni Grecy. Podobnie rzecz miała się z bezpieczeństwem samochodów. Pierwsze samochody były powozami konnymi z zamontowanymi silnikami. Początkowo niewielkie moce silników nie zapewniały oszałamiających osiągów. Jednak postępy były szybkie, w dodatku wykształciła się nowa dyscyplina sportu, czyli rajdy samochodowe. Na początku ubiegłego stulecia najszybsze samochody rozwijały prędkości rzędu kilkudziesięciu, czasem nawet 100 km/h. Konstrukcje jednak ciągle były mocno spokrewnione z dorożkami, miały prymitywne zawieszenia, wąskie, chybotliwe koła, konstrukcje nadwozi i podwozi przypominały skrzynie na pościel. O takich rzeczach jak precyzja układu kierowniczego czy hamulce lepiej w ogóle nie wspominać. Do tego drogi były fatalnej jakości. Na efekty nie trzeba było długo czekać – kierowcy ginęli masowo podczas imprez sportowych. Samochody zaczęły ewoluować, ale tak naprawdę do przełomu doszło dopiero w latach powojennych. Po prostu konieczne było ustalenie przyczyn obrażeń podczas wypadków. Na początku mylnie zakładano, że samochód powinien być maksymalnie mocny. Konsekwencją takiego myślenia było budowanie samochodów wyczynowych o właściwościach czołgów. Ramy bolidów Formuły 1 były tak sztywne, że można by z nich budować mosty. Dopiero odkrycie, że obrażenia powstają przez przeciążenia oraz uderzenia ciała o wewnętrzne elementy samochodu doprowadziło do wynalezienia stref zgniotu, pasów bezpieczeństwa, airbagów i bezpiecznych obić wnętrz.

Zabezpieczenia w wozach cywilnych i rajdowych

Ogólne zasady konstruowania zabezpieczeń są identyczne w obu przypadkach, ale jak zwykle diabeł tkwi w szczegółach. Stawiane są zupełnie inne wymagania. Po pierwsze: auto cywilne musi zapewniać pewien komfort użytkowania i funkcjonalność. W pojeździe takim nie może więc być ani rozbudowanej klatki bezpieczeństwa, ani wyczynowych, wielopunktowych pasów, sztywno spinających ciało z fotelem. Nikt też nie używa w nich kasków. Same fotele też nie mogą być bezkompromisowo twarde. Auto cywilne nie rozwija też takich prędkości jak wyczynowe bolidy, a więc podczas wypadków nie musi wytrzymywać tak mocnych uderzeń. Niezwykle rzadko dochodzi też do wielokrotnego rolowania, co np. w rajdach jest klasycznym rodzajem wypadku. Ponieważ ze względu na komfort, ciało kierowcy nie jest w aucie cywilnym sztywno spięte z fotelem, w czasie wypadku możliwy jest jego ruch względem kabiny. Zapobiegać temu mają napinacze pasów bezpieczeństwa, zaś przed ewentualnymi uderzeniami chronią airbagi. Aby napinacze pasów nie wyrządziły nikomu krzywdy, stosuje się systemy kontroli napięcia. Jako pierwsze taki patent wprowadziło Renault. Pas był przyczepiony do metalowego elementu, który ulegał rozdarciu pod wpływem działających sił, łagodząc w ten sposób nacisk pasa na ciało kierowcy.

Auta wyczynowe to zupełnie inna historia. W zasadzie mamy do czynienia tutaj z pewnymi grupami rozwiązań. Pierwszą grupą są samochody wywodzące się z aut drogowych, druga zaś to auta stricte sportowe (formuły, sportowe prototypy, dragstery klasy Top Fuel). Te pierwsze auta z reguły są wolniejsze od pozostałych, cechują je więc nieco inne rozwiązana. Zacznijmy od nadwozia. Auta takie jak np. Subaru Impreza WRC odziedziczyły konstrukcję nadwozi po seryjnych odpowiednikach. Ponieważ każdy seryjny wóz zamieniłby się w harmonijkę w razie przeciętnego wypadku rajdowego, wzmacnia się część dla załogi, poprzez wspawanie klatki bezpieczeństwa. Jak już wspominałem w jednym z wcześniejszych artykułów, łączy się tym samym konieczne z pożytecznym: klatka oprócz ochrony, przejmuje funkcję nośną nadwozia. Wspawanie klatki nie powoduje jednak utraty zbawiennych funkcji stref zgniotu. Ale skłamałbym gdybym powiedział, że i one pozostają bez zmian. W autach klasy WRC ulegają one wzmocnieniu wraz z obspawaniem mocowań zawieszenia i dodaniem rozpórek. Pewne wzmocnienie jest jednak konieczne, ponieważ seryjne strefy zgniotu przewidziane są na uderzenia z prędkościami rzędu 60 km/h. W sporcie obowiązują dwu- lub trzykrotnie większe prędkości. Zwykła strefa zgniotu byłaby „za miękka” do skutecznej amortyzacji bardzo silnych uderzeń. Oprócz klatki bezpieczeństwa kierowcę chronią już tylko pasy bezpieczeństwa i fotel (oczywiście nie licząc rzeczy, które kierowca ma na sobie: ognioodporne ubranie i kask). Ponieważ jak już wspomniałem wcześniej, kierowca jest na sztywno spięty z fotelem (co wynika nie tyle z zasad bezpieczeństwa, ile z konieczności jak najlepszego wyczucia auta), nie potrzebne są ani napinacze pasów, ani airbagi, ani zaokrąglenia i miękkie materiały wykończenia wnętrza (obija się tylko klatkę bezpieczeństwa gąbką, poza tym cała masa akcesoriów sterczy sobie najbezczelniej wewnątrz kabiny), ciało i tak nie ma możliwości ruchu. Jest za to coś, co działa jak kontrola napięcia pasów. Pasy mają coś w rodzaju falbanek, których szwy, w razie bardzo dużych obciążeń rozrywają się. Same pasy mocowane są do najmocniejszego elementu samochodu: klatki bezpieczeństwa.

Oprócz zabezpieczeń przeciwuderzeniowych, w autach wyczynowych stosuje się też środki zapobiegające komplikacjom powypadkowym. Tego nie spotyka się w cywilnych wozach w ogóle. Chodzi o skutki ewentualnych pożarów. Najlepiej gdyby do nich w ogóle nie doszło. Stosuje się więc odporne na zgniecenia zbiorniki paliwa. Taki zbiornik to nie metalowa puszka, ale gruby, gumowy worek wypełniony wewnątrz pianką. Taki zbiornik, przygnieciony, nie traci szczelności, zaś rozcięty wypuszcza paliwo bardzo powoli, dając czas załodze na opuszczenie pojazdu. Jeśli jednak już do pożaru dojdzie (co mimo wszystko się zdarza) – auta wyposażone są w systemy gaśnicze. Wystarczy pociągnąć za cięgno lub nacisnąć guzik, a z ukrytych gaśnic – poprzez system przewodów i dysz skierowanych do kabiny i komory silnika – wtłoczony zostanie środek gaśniczy, który jeśli nie ugasi pożaru to przynajmniej da następne cenne sekundy na opuszczenie kabiny przez załogę lub na wyciągnięcie nieprzytomnych zawodników. Cięgna i przyciski uruchamiające system gaśniczy znajduja się zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz pojazdu. Oprócz systemu gaśniczego w aucie znajdują się także „luźne” gaśnice.

Zupełnie inaczej zbudowane są auta, które od początku projektowane są wyłącznie na potrzeby sportu i nie przypominają pojazdów cywilnych. Do tej grupy zaliczmy bolidy F1 lub prototypy startujące w Le Mans. Takie auta nie mają klatek bezpieczeństwa, ponieważ przedział dla kierowcy od początku jest projektowany z założeniem wytrzymania ogromnych uderzeń. Od samego początku też, uwzględnia się w konstrukcji potrzebę dużej sztywności skrętnej bolidu. Wcześniej, jeszcze około 10 lat temu, zanim wysoko wytrzymałe tworzywa sztuczne (włókno węglowe, włókno poliamidowe, czyli kevlar) zadomowiły się w motorsporcie, bolidy te konstruowano na bazie rurowych szkieletów. Można rzec, że była to właściwe sama klatka bezpieczeństwa, choć niczego nie wzmacniała, a sama w sobie była konstrukcją nośną. Obecnie przedziały dla kierowców wykonuje się jako „kokony” z włókien węglowych i kevlaru, nie ma w nich żadnych rur – same w sobie tworzą niezwykle wytrzymałą strukturę. Do tych elementów przyczepia się pozostałe części bolidów – koła, zawieszenie, silnik, skrzynię biegów, spoilery, które oprócz spełniania swoich podstawowych funkcji, w trakcie zderzenia pochłaniają jego energię łamiąc się lub odpadając. Sam kokpit jest skrajnie ciasny, ale też w przeciwieństwie do np. WRC jest gładki wewnątrz: oprócz pedałów, wszystkie urządzenia kontrolne przeniesione są na kierownicę. Wystarczy przypiąć ciało pasami i można czuć się bardzo bezpiecznie. O tym jak bezpiecznie, niech świadczą wypadki, do których dochodzi w Formule Indy, gdzie kierowcy ścigający się po owalach często uderzają w bandę z prędkościami przekraczającym 300 km/h i…wychodzą z tego cało!

Równie ważne jest bezpieczeństwo widzów i obsługi toru. Zdarzały się przypadki, kiedy oderwane części frunęły i zabijały ludzi. Po to właśnie dodatkowo zabezpiecza się wszystkie te elementy, które łatwo mogą odpaść (np. koła), przywiązując je stalowymi linkami. Linka pozwoli na oderwanie się koła, ale nie na to żeby oddaliło się ono od bolidu. Nie wszędzie jednak takie zabezpieczenia się stosuje, np. w wyścigach dragsterów pozwala się całkowicie odpaść silnikowi od kokpitu. Ale tam z kolei pilnuje się, żeby nikt nie znalazł się zbyt blisko mknącej z prędkością przekraczającą 500 km/h rakiety na czterech kołach…

0 0 głosy
Oceń artykuł
Podziel się:
Subskrybuj
Powiadom o
guest
0 komentarzy
Inline Feedbacks
View all comments