Mi a technológia, amely ennyire biztonságossá teszi az IndyCart?

Az oldal megosztása
Az IndyCar autók bizonytalanságát nem egyetlen elem adja, hanem egy többrétegű biztonsági ökoszisztéma: a pilótafülke előtti titán vázas aeroscreen, a nem deformálódó szénszálas survival cell, a összenyomható ütközési zónák és a pálya szélén lévő energiát elnyelő SAFER korlátok együtt működnek. 340 km/h-t meghaladó sebességgel repülő alkatrész és a versenyző között már valódi pajzs van.
Kiemeltek
- Az aeroscreen a 2020-as szezon óta minden IndyCar autón alapfelszerelés.
- Titán váz 150 kilonewton terhelhetőséggel rendelkezik - ugyanannyi, mint az F1-ben használt Halo.
- A szélvédő a teszteken 234 mph (kb. 377 km/h) sebességig becsapódó törmeléket volt képes elviselni.
- A SAFER korlát egy 1998-ban Indianapolis-szal együtt fejlesztett "puha fal" technológia.
- 2024-ben könnyebb, szellőztetett új aeroscreen; 2028-re pedig a IR-28 került bevezetésre.
Nyílkerekes verseny nézésekor mindig ugyanaz a gondolat jut eszünkbe: a versenyző fele kint van, mintha egyetlen védelem sem lenne. Pedig az utóbbi években ez a kép gyökeresen megváltozott. Most ott van a pilótafülke előtt egy átlátszó fal, amely a repülő alkatrész és a versenyző közé ékelődik, és körülötte tucatnyi rejtett réteg vár, amelyek elnyelik a balesetet. Nézzük végig ezt az ökoszisztémát elemről elemre.
Hogyan született meg az aeroscreen, és miért volt szükség rá?

A nyílt pilótafülkés versenyzés legnagyobb kockázata a törmelék, vagyis az autó alól felugró és szabad repülésbe kezdő darabok - vagyis a meghibásodott autóról leszakadó alkatrészek. A versenyzőnek szinte semmilyen védelme nem volt egy a sisakjára érő tárggyal szemben, és ez a kockázat sajnos nem maradt elméleti szinten; Justin Wilson 2015-ös halálos balesete egy törmelékbe csapódás következtében örökre megváltoztatta a nyílt pilótafülkéről szóló vitát.
Az INDYCAR 2019-ben tette meg az első lépést: májusban az Indianapolis Motor Speedway-en bejelentették a Red Bull Advanced Technologies-szel közös pilótafülke-védelmi projektet. A folyamat valójában korábbra nyúlik vissza - az első prototípusokat 2016-ban tervezték és mutatták be, 2018 februárjában Phoenixen zajlott az első páratest. Ugyanabban az évben az Indianapolis Motor Speedway-en kipróbáltak egy a PPG Aerospace-szel fejlesztett szélvédő-koncepciót is; a versenyzők nem jeleztek problémát, de az alabamai átfogó laboratóriumi tesztek megmutatták, hogy a bevezetés előtt további munkára van szükség.
Az átállás valójában két szakaszos volt. Az első szakasz a 2019 májusában bevezetett, a törmelék irányváltását célzó 3 hüvelyk magas titán Advanced Frontal Protection eszköz volt. A második, fő szakasz az aeroscreen volt: a 2020-as szezon elején minden autón alapfelszereléssé vált, és első valódi versenyhasználatát 2020 júniusában a Texas Motor Speedway-en élte meg. Az első igazi próbáját pedig a szezon későbbi heteiben Iowában tette le, és sikere azonnal beszédtéma lett.
Mi van az aeroscreen belsejében?
Kívülről egyszerű szélvédőnek tűnik, de a tervezés egy harci gépéhez hasonlóan gondolkodott. A vázszerkezet, amelyet a Red Bull Advanced Technologies tervezett és Ausztriában a Pankl gyárt, titán halo alakú keret. Ez a keret három ponton kapcsolódik az alvázhoz: az alváz középvonalán, két hátsó oldali rögzítési ponton és a roll hoop integrációnál. A teherbírása 150 kilonewton - vagyis pontosan ugyanaz, mint az F1-ben lévő Halo FIA terhelési értéke. Tehát az elegáns keret nem csupán díszítés; még egy ház tetőjének megfelelő terhelést is elvisel anélkül, hogy elveszítené a formáját.
Az üvegnél a PPG a beszállító. Két réteg repülőgép-ipari ütésálló polikarbonát, köztük speciális poliuretán közbenső rétegekkel. Kivéve a U alakú, egy darabban gyártott tear-off üvegfóliákat 3/8 hüvelyk azaz 0,95 cm vastagságban, 50 hüvelyk hosszúságban és legfeljebb 18 font (8,16 kg) súlyban. A belső felület fűtési rendszere közvetlenül a PPG repülőgép-jégmentesítő rendszeréből lett átvéve: az izzószálak az üveg 980 négyzethüvelykes felületéből 650 négyzethüvelyket melegítenek, megelőzve ezzel a párát és a páralecsapódást. Nincs ablaktörlő, nincs kar - a boxkiállásoknál a beszennyezett külső tear-off réteget lehúzzák; a csapatok minden futamra 2-3 csomagot, azaz 8-12 tear-offot készítenek.
| Jellemző | Érték |
|---|---|
| Keret anyaga | Titán halo alakú szerkezet |
| Teherbírás | 150 kilonewton (az F1 Halo-val egyenértékű) |
| Üveg súlya | Maximum 8,16 kg (18 lb) |
| Üveg vastagsága | 0,95 cm (tear-off nélkül) |
| Fűtött felület | 650 négyzethüvelyk / összesen 980 négyzethüvelyk |
| Rögzítés | Alul 25 csavar, felül 20 csavar |
| Első futamhasználat | 2020. június, Texas Motor Speedway |
Hogyan Tették Próbára az Üveget? 332 mph-ig Lőtt Zselék
Az alabamai Huntsville-ben végzett teszt nagyon hasonlít a repülőgép-üvegek "madár ütközés" tesztjéhez: 4 font (1,8 kg) súlyú zselécsomagokat lőnek az üvegre növekvő sebességekkel. A megbújási kritérium egyértelmű - a zselé áttörje a két polikarbonát réteget egyszerre. A PPG üvege 167, 203 és 234 mph sebességű lövések mindegyikét teljesítette; a 332 mph-s három lövés egyikét sem bírta. Tehát a felső határ e két sebesség között van, bár a 234 mph még messze nincs az Indianapolis-i 240 mph-hez közeli csúcsebességek alatt. Egy versenytárs üvege viszont már az 167 mph-s első lövésnél kiesett - így mutatják meg a különbséget.
Csak Üveg? A Alváz és a Survival Cell
Az Aeroscreen önmagában semmit sem ér; a valódi varázslat a körülötte lévő szerkezetben rejlik. 2008 óta az összes IndyCar autó egyetlen alvázszállítója a Dallara, és az autó szíve a "survival cell", azaz a túlélősejtnek nevezett merev szénszálas doboz. Ezt a dobozt méhsejt (honeycomb) szerkezettel és energiaelnyelő anyagokkal erősítik meg, és a feladata egyértelmű: az alakváltozás tilos. Baleset esetén körülötte minden összenyomódhat, de a vezető ülőcellája a végéig ellenáll. Gondolj erre úgy, mint egy utastérre; a külső rész összegyűrik, a belső rész nem sérül.
Ennek a cellának az elülső és hátsó részében összenyomható (crushable) szerkezetek nyelik el az ütközési energiát. A kokpit mögött EPP, azaz expanded polipropilén hab található fejtámla anyagként. Az ülőke körül 3 hüvelyk, alatta 1 hüvelyk habréteg van - ezek a 2012-ben bevezetett biztonsági szabályok eredményei. A mérési oldal is komoly: MEMS érzékelőket helyeznek a versenyző sisakjába, így baleset közben rögzítik az erőket, tehát minden baleset után a csapat pontosan tudja, mekkora terhelés érte a versenyzőt. A HANS-rendszer is, amely a fejet és a gerincet védi, az elmúlt évek egyik legnagyobb biztonsági áttöréseként ennek a láncnak a része.
A Pálya Szélén Rejtőző Névtelen Hős: A SAFER Korlát
Bármilyen biztonságos is egy autó, óránként 200 mérfölddel falnak csapódni továbbra is katasztrófa. Éppen ezért szerelték fel 1998-ban az oválok falaira a SAFER (Steel and Foam Energy Reduction) korlátot, amelyet az INDYCAR és az Indianapolis együttműködésében fejlesztettek ki. A motorsport történetének egyik legfontosabb biztonsági újításának számít, és logikája rendkívül okos: nagy szilárdságú acélcsövekből álló héj szétszórja az ütést, mögötte pedig habblokkok nyelik el a mozgási energiát. Vagyis egy kemény betonfal helyett egy lágyuló falnak ütközöl - az energia egy része megsemmisül, mielőtt elérné a versenyzőt.
A technológia nem állt meg: a második verzióban öt egyenlő, 8 hüvelykes acélcsövet és az eredetitől eltérő formájú habblokkokat használtak. Egy pálya korlátjának erre a rendszerre való átállítása körülbelül lábanként 500 dollárba kerül, az anyagrendeléstől a telepítésig 2-3 hónapra van szükség - ezek az adott korszak számai, de a tervezési filozófia ma is ugyanaz.
Aeroscreen vagy Halo?
Az F1 rajongónak azonnal eszébe jut a kérdés: miért választotta a Formula 1 a Halót, és nem az IndyCar az aeroscreent? A Halo könnyebb - körülbelül 20 font, míg az aeroscreen teljes tömege 40 font körüli - és a látótér szempontjából kevésbé problémásnak számított. Az F1 elutasította a képernyős megoldást; az ESPN 2018 eleji összehasonlításában a Halo "versenyre kész" állapotban volt, míg az aeroscreen még fejlesztési szakaszban volt. Az IndyCar viszont radikálisabb választást hozott: a kokpitet a fejétől a lábáig teljesen lezáró üveg, minden repülő tárgy ellen. Érdekes részlet az is, hogy az IndyCar halo-ja az aeroscreen szerkezeti kereteként szolgál; vagyis az F1 találmánya itt a pajzs vázává alakult. Ha arra kérdezed, miért tartott ennyi ideig: a nyitott kokpit hagyománya, a verseny "gladiátor" érzése évekig ellenállt a változásnak, és az is befolyásoló tényező volt, hogy az F1 fogadta el előbb a halót.
Mi Változott a Nagy Balesetek Után?
Az IndyCar-ban a biztonság nem statikus; minden balesetet úgy dolgoznak fel, mint egy leckét. Az Aeroscreen első igazi vizsgájaként szolgáló 2020-as Iowa-i futamon a képernyő életmentő szerepet játszott, és Marcus Ericsson védelme a szabadon repülő törmeléktől a rendszer értékét mutató példák között szerepelt. Az intézményi oldal sem tétlenkedik: a teljes pályás sárga zászló késedelmes alkalmazásával járó esetek után az IndyCar frissítette a sárga zászló szabályait, hogy azok ne a sorrendre vagy a pit windowra alapuljanak, és Alexander Rossi esete után is megváltoztatták a teljes sárga szabályokat. A 2026-os Indy 500-n Ed Carpenter Takuma Satóval történt érintkezés után elszenvedett kemény balesete a kerekek lelátókra repülését okozta, és bejelentették, hogy a futamigazgató egy lehetséges vizsgálatot mérlegel - vagyis a kör ugyanúgy forog: baleset, vizsgálat, szabály.
A hardver is folyamatosan fejlődik. 2024 áprilisában Long Beachen debütált egy könnyebb aeroscreen: 14,5 fontos felső első csatornát tartalmaz, amely hozzájárul a teljes súlyhoz, valamint szellőzőnyílásokat a vezető hűtéséhez. A láthatáron pedig már IR-28 is ott van - a 2028-re bemutatott új generációs IndyCar javított belső légáramlást és hűtést, valamint erősebb, az energiát hatékonyabban elnyelő oldalsó ütközési struktúrákat ígér.
De valóban van különbség a versenyzők számára?
Véleményem szerint a legmegkapóbb válasz ez: a versenyzők már 200 mph-s balesetekből felállva saját lábukon sétálnak el. A tesztidőszaktól kezdve a versenyzők kifejezték elégedettségüket az alapdizájnnal kapcsolatban, és javítási javaslatokat tettek. Ez az ökoszisztéma ereje: az üveg felfogja a törmeléket, a halo keret hordozza a terhet, a survival cell nem törlik össze, az összecsukható struktúrák elnyelik az energiát, a SAFER barrier puhítja a falat, az érzékelők rögzítik az adatokat. Egyik sem hős egyedül, de együtt komolyan csökkentik a nyitott kerekű versenyzés legrégebbi rémületét. Úgy gondolom, amikor legközelebb IndyCar-futamot nézel, nézz rá még egyszer arra az átlátszó falra a cockpit előtt - most már tudod, mennyi mérnöki munkát rejt.
Források
- Az INDYCAR bejelenti a pilótakabin-védelmi innováció tervét
- IndyCar Aeroscreen - Racecar Engineering
- Fejlesztett, könnyebb Aeroscreen debütál Long Beachen
- Az INDYCAR ünnepli a SAFER úttörő alkalmazásának 15 évét
- Mi teszi egyedivé az NTT INDYCAR SERIES versenyautóját? - INDYCAR 101
- A SAFER korlát - University of Nebraska-Lincoln MWRSF
- SAFER korlát - Wikipedia
- Halo (biztonsági eszköz) - Wikipedia
- Aeroscreen: hogyan ment életet az F1 által elutasított technológia
- Az IndyCar Aeroscreen a pilóták biztonságának javítását célozza - Design News
- Az IndyCar szerkezete a legjobb biztonsági burok - Design News
- Bent egy IndyCar túlélőcellában - Happy Hour Racing
- Az INDYCAR Aeroscreen kulisszái mögött #TechTuesday - Rahal Letterman Lanigan
- Az IndyCar MEMS biztonsági hevedereket alkalmaz - EE Times
- IndyCar pilótabiztonsági technológia - Racecar Engineering
- Új IndyCar szabályok a biztonságot célozzák - Augusta Chronicle
- Az F1 Halo és az IndyCar szélvédőjének összehasonlítása - ESPN
- Az IndyCar Aeroscreenje első igazi tesztjén életet ment Iowában - Ars Technica
- A késleltetett teljes pályás sárga zászló szabályváltozást eredményez az IndyCarnál - ESPN
- Az IndyCar módosítja a teljes pályás sárga irányelveket - Yahoo Sports
- Az IndyCar bemutatja az IR-28-as modellt 2028-ra - Yahoo Sports
- SAFER korlátok a NASCAR-nál - Smithsonian