Tech analyse: De veiligheidsmaatregelen die Alonso's leven hebben gered

Dat Fernando Alonso gewoon weg kon wandelen na zijn enorme smak tijdens de Grote Prijs van Australië bewijst hoe veilig de Formule 1 is geworden. Matt Somerfield en Giorgio Piola bekijken hoe de F1 de rijders beschermt.

De alomtegenwoordige zoektocht naar een veiligere Formule 1 blijft meestal onder de radar. Enkel bij crashes zoals in Melbourne worden we eraan herinnerd hoever de F1 is geëvolueerd wat het beschermen van de gladiatoren betreft. Een enorme hoeveelheid onderzoek en ontwikkeling is nodig om te begrijpen hoe de energie die ontstaat wanneer twee wagens tot botsing komen kan worden afgeleid. 

Fernando Alonso, McLaren MP4-31 in a huge crash
Fernando Alonso, McLaren MP4-31 in een enorme crash

Foto: Sutton Motorsport Images / sutton-images.com

Crashes zoals die van Alonso zien er spectaculair uit, maar de verschillende structuren en mechanismes die de veiligheid van Alonso hebben verzekerd, zijn evenzeer fascinerend. In plaats van zo stijf en onkreukbaar mogelijk te zijn, zoals het geval was enkele decennia geleden, worden de structuren op de wagen nu zo geplaatst met de uitdrukkelijke bedoeling om de vrijgekomen kinetische energie bij een aanrijding te absorberen door af te brokkelen. Verschillende structuren moeten van de FIA veeleisende crashtests doorstaan.

Frontal crash test
Frontale crashtest

Tekening door: Giorgio Piola

De neus ondergaat de meeste tests, niet alleen omdat die het meest belangrijk is, maar ook omdat die een belangrijke aerodynamische positie inneemt. De teams blijven de neus ontwikkelen om gewicht uit te sparen en de aerodynamica te verbeteren en alsnog de crashtests te doorstaan. Ze proberen de neus ook zo kort mogelijk te houden. Dat vraagt nog meer van de wagen, want zo moet die op een kortere afstand tot stilstand komen.

Wheels tethers
Wielkabels

Tekening door: Giorgio Piola

Wielkabels zijn sinds 2001 verplicht om de kans te verkleinen dat een wiel loskomt tijdens een crash en zo een gevaar vormt voor andere rijders of toeschouwers. Na het tragische F2-ongeval van Henry Surtees, die om het leven kwam toen hij door een wiel op het hoofd werd geraakt, heeft de FIA de regels nog verstrengd. Vanaf 2011 vraagt de FIA twee kabels per wiel met een minimumabsorptie van 6kJ. Tijdens een ongeval kan een wiel aan snelheden van meer dan 150 km/u weggestoten worden van de wagen, wat overeen komt met een lineaire, kinetische energie van 17kJ voor een wiel van 20 kilogram. Het is essentieel dat deze energie kan worden gecontroleerd. Voor 2017 wordt de minimumabsorptie per wiel nog opgetrokken tot 8kJ.

McLaren MP4/1 monocoque
McLaren MP4/1 monocoque

Foto: Giorgio Piola

In het midden van de wagen zit de monocoque, voornamelijk opgetrokken uit carbon en door McLaren geïntroduceerd in 1981. De monocoque revolutioneerde de sport, al was er aanvankelijk veel scepsis over het gebruikte materiaal en het ontwerp. Maar al snel waren alle teams mee en ontwikkelden ze hun eigen versie in plaats van hun oude, metalen structuren. Het composietmateriaal is lichter en sterker dan alles wat voorafging, wat het mogelijk maakt om complexe structuren te bouwen die met conventionele methodes en materialen onmogelijk geweest zouden zijn.

Cockpit dimensions
Cockpit afmetingen

Tekening door: Giorgio Piola

De 'overlevingscel' heeft minimumafmetingen om ervoor te zorgen dat de rijders voldoende worden beschermd. Ook de opening is onderhevig aan reglementen, zodat de rijder snel uit kan stappen in geval van nood. 

McLaren MP4/1 monocoque
McLaren MP4/1 monocoque

Tekening door: Giorgio Piola

Sinds 1988 bevinden de voeten van een rijder zich achter de vooras na verschillende ongevallen met gebroken benen. Dat resulteerde in een fel veranderde positie in de wagen met de voeten omhoog, in contrast met de illustratie bovenaan uit 1983.

Side protections
Zijdelingse bescherming

Tekening door: Giorgio Piola

De nieuwe brok reglementen voor 2014 bevatte ook veranderingen aan de dwarsliggers in de sidepod, die de eerste verdedigingslinie vormen bij zijdelingse impacts. Na de grote crash van Robert Kubica in Montreal 2007 begon de FIA in samenwerking met verschillende teams crashstructuren te onderzoeken bij dit soort ongevallen. Dat onderzoek leidde tot de dwarsliggers, die bijna 40 kJ energie kunnen absorberen voor zowel normale als schuine hoeken.

Mercedes AMG F1 W07 detail
Mercedes AMG F1 W07 detail

Foto: XPB Images

Door de standaardisering van die staven krijgen sommige wagens builen waar ze zijn gehuisvest. De teams willen natuurlijk nog altijd de aerodynamica rond de structuur verbeteren. 

Side head protections height
Hoofdbescherming

Tekening door: Giorgio Piola

In 2007 introduceerde de FIA maatregelen om de cockpit te flankeren met strips uit Zylon, materiaal dat ook in kogelvrije vesten wordt gebruikt en de rijder moet beschermen tegen objecten die de cockpit zouden kunnen binnendringen. De strips werden verhoogd met 20mm voor 2016 en moeten ook een grotere lading aankunnen.

Removable seat
Verwijderbaar zitje

Tekening door: Giorgio Piola

Je hoort vaak dat een rijder zijn zitje moet passen bij een team tijdens de winter. Dan moeten ze op een zak in de cockpit gaan zitten, gevuld met hars. Eens die droog is, heeft het team een negatieve vorm voor het zitje uit koolstofvezel. Het eindresultaat is een lichte constructie die snel verwijderd kan worden - samen met de rijder - indien de rijder zelf niet in staat is om uit te stappen. Het zitje hangt aan het chassis vast met twee schroeven, die door de marshals met standaardgereedschap kunnen worden losgemaakt. De zespuntsgordel is sinds 1972 verplicht.

Cockpit crash test
Cockpit crash test

Tekening door: Giorgio Piola

De monocoque heeft twee rolstructuren in geval van een koprol: een boven het stuurwiel en één achter het hoofd van de rijder. Door hun onderlinge positie zou de helm bij een koprol nooit in contact mogen komen met de grond. De bovenste structuur bevat ook de luchtinlaat voor de motor en wordt dus constant ontwikkeld. Het is immers als hoogste punt van de wagen een gevoelige zone en beïnvloedt ook het zwaartepunt van de wagen. De FIA eist dat de structuur een lading van 50kN lateraal, 60 kN in de lengte in een achterwaartse richting en 90kN verticaal kan verdragen. Een falen van de hoepel zou catastrofale gevolgen kunnen hebben.

HANS system
HANS systeem

Tekening door: Giorgio Piola

Toen het HANS-systeem na veel tests in 2003 verplicht werd, vroegen velen zich af of dat nodig was. Nu is het systeem alomtegenwoordig en heeft het wellicht al veel levens gered. Het systeem behoudt de relatieve positie van het hoofd tegenover het lichaam van de rijder en brengt de energie van de deceleratie over op het torso. De beweging van het hoofd is erg interessant voor de FIA en kan met de nieuwe hogesnelheidscamera's voor de cockpit nog beter worden geobserveerd. De beelden van Alonso's crash zullen ongetwijfeld goed worden bestudeerd.

FIA closed cockpit testing
FIA test gesloten cockpit

Tekening door: Giorgio Piola

Onlangs is de discussie over extra hoofdbescherming weer hevig opgelaaid met de komst van de fameuze 'halo'. De meeste fans zien niet meteen de voordelen in, maar de FIA, de teams en de rijders hebben beslist dat het systeem er komt voor 2017. We geven toe dat de halo op esthetisch vlak te wensen overlaat, maar het is in ieder geval beter dan sommige van de andere concepten die de FIA het uitgeprobeerd.

Sebastian Vettel, Ferrari SF16-H running the Halo cockpit cover
Sebastian Vettel, Ferrari SF16-H met de Halo

Foto: XPB Images

De 'Halo' van Ferrari tijdens de wintertests was geen structureel onderdeel van de wagen en werd maar voor enkele ronden gebruikt, maar geen van beide rijders had veel te klagen over de verminderde zichtbaarheid. De kritiek aan het adres van de halo gaat vooral over het stoppen van kleine objecten, zoals de veer waardoor Felipe Massa werd geraakt in 2009. Een halo kan zo'n object ook niet altijd tegenhouden.

Red Bull Halo concept
Red Bull Halo concept

Tekening door: Giorgio Piola

Dat was oorspronkelijk ook niet de intentie van de extra hoepel, al heeft Red Bull ondertussen een eigen concept laten zien met een grote voorruit met A-pilaren. Ook dat ontwerp werd niet overal goed onthaald. Ongeacht welke oplossing uiteindelijk wordt gekozen voor 2017, het toont aan hoe de FIA blijft werken aan een veiligere sport.

Schrijf een reactie
Geef reacties weer
Over dit artikel
Raceklassen Formule 1
Artikel type Analyse