Капсула безопасности

Впервые углеволоконный монокок был применен командой McLaren в 1984 году.

В основе прогресса в развитии болидов Формулы-1 лежит два ключевых конкурирующих друг с другом фактора – скорость и безопасность. Двигатель, аэродинамика, покрышки – работа инженеров с этими элементами позволяет достигать сумасшедших скоростей. И только вопросы безопасности способны сдерживать бесконечную эскалацию скоростных характеристик. И первоочередную роль в этих вопросах играет монокок – сверхпрочная капсула, в которой размещается пилот. Корни современных монококов уходят в далекий 1962 год, когда Колин Чапмен вывел на трассы Ф1 свое очередное гениальное творение – Lotus-25.

Рождение Lotus-25 означало переворот в подходе к конструкции гоночных автомобилей. В новом детище Чапмена вместо привычной для того времени трубной рамы в качестве несущей использовалась конструкция из алюминиевых поперечин, склепанных между собой дюралюминиевыми листами. Такое решение, позаимствованное Чапменом и его партнером Леном Терри из авиастроения, позволило при сохранении массы автомобиля повысить более чем на 50% жесткость на кручение.

Следующим этапом в эволюции монококов стал отказ от исключительного применения в их конструкции алюминия, а повсеместный переход на альтернативные композитные материалы, наиболее популярными из которых к началу 80-х стали углеткани. Считается, что впервые углеволоконный монокок был применен командой McLaren в 1984 году. Сегодня это уже норма жизни - использование углеткани, которая легче стали в пять раз, но в два раза превосходи ее по прочности.

Углеткань, применяемая при создании монококов современных болидов Ф1, изготавливается из двенадцати углеволоконных слоев, каждый из которых тоньше человеческого волоса. Основу монокока составляет алюминевая сотовая конструкция, которая обволакивается углетканью. Получаемый в результате «бутерброд» помещается на два с половиной часа в автоклав, где он под давлением и при температуре около 100 °C спекается. Процедура «выпечки» повторяется дважды…

Прочность монококов – капсулы безопасности – проверяется с помощью специальных креш-тестов, которые были введены Международной Автомобильной Федерацией еще в 1985 году. С тех пор требования этих тестов с каждым годом изменялись исключительно в сторону ужесточения требований, а с 1997 года кроме испытаний на скручивание, лобовое и боковое столкновения был введен еще и тест на удар сзади. Сегодня монокок должен выдерживать задний удар на скорости 15 метров в секунду, во фронтальном направлении скорость удара составляет 14 метров в секунду. Капсула безопасности должна выдерживать трехтонные боковые удары и двенадцатитонный удар в верхней ее точке – в районе воздухозаборника.

В качестве иллюстрации прочности и эффективности монокока специалисты компании Allianz приводят пример с аварией Джанкарло Физикеллы во время Гран При Великобритании 1997 года, когда по показаниям датчиков, зафиксированных в «черном ящике», болид итальянца замедлился до нуля со скорости в 227 километров в час всего за 0, 72 секунды. Эквивалентом такой «остановки» может служить падение с высоты в 200 метров (при высоте этажей в 3 метра – это 70 этажей!). Так вот, в той аварии Джанкарло только слегка ушиб колено…