IndyCarをこれほど安全にしているテクノロジーとは何か?

IndyCarにおける安全は、単一の部品によるものではなく、エアロスクリーンからSAERバリアに至るまでの多層エンジニアリング・エコシステムの賜物である.
IndyCarにおける安全は、単一の部品によるものではなく、エアロスクリーンからSAERバリアに至るまでの多層エンジニアリング・エコシステムの賜物である.

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IndyCarのマシンをこれほど安全にしているのは単一の部品ではなく、多層的な安全エコシステムです.コックピット前方のチタンフレーム製のエアロスクリーン、変形しないカーボンファイバー製のサバイバルセル、衝撃を吸収するクラッシャブルゾーン、そしてコース脇のエネルギーを吸収するSAFERバリアが一体となって機能しています.340 km/sを超える速度で飛来する破片からドライバーを守る、本物のシールドが今や存在するのです.

注目ポイント

  • エアロスクリーンは2020年シーズン以降、すべてのIndyCarマシンで標準装備です.
  • チタンフレーム 150キロニュートンの 耐荷重能力を持ち、F1のハロと同じ荷重値です.
  • ウインドスクリーンはテストで、 234 mph (約377 km/s)の速度で飛来する物体に耐えることができました.
  • SAFERバリアは1998年にインディアナポリスと共に開発された「ソフトウォール」技術です.
  • 2024年にはより軽量で通気性のある新しいエアロスクリーンが登場し、2028年に向けては IR-28 が発表されました.

オープンホイールレースを見ていると、いつも同じ考えが浮かびます.ドライバーの頭は外に出ていて、まるで保護が何もないように見える、と.しかし近年、この状況は根本的に変わりました.今ではそのコックピットの前に、飛来する破片からドライバーを守る透明な壁があり、その周囲には衝撃を吸収する何十もの隠れた層が待ち構えています.さあ、このエコシステムを一つずつ解き明かしていきましょう.

エアロスクリーンはどのように誕生し、なぜ必要だったのか?

Justin Wilson'ın 2015'teki ölümü, IndyCar'ı 340 kilometre hızda başa uçan parçalara karşı savunmasız bırakan açık kokpit tartışmasını sonsuza dek değiştirdi.

オープンコックピットレースの最大のリスクは、マシンの下から跳ね上がり空中を自由に飛ぶデブリ、つまり故障したマシンから剥がれ落ちた部品です.ドライバーはヘルメットに飛来する物体に対してほとんど防御手段がなく、このリスクは残念ながら理論にとどまりませんでした.2015年にジャスティン・ウィルソンがデブリの衝撃により命を落としたことで、オープンコックピットをめぐる議論は永遠に変わりました.

INDYCARは2019年に第一歩を踏み出しました.5月、インディアナポリス・モーター・スピードウェイにて、Red Bull Advanced Technologiesと共同でコックピット保護プロジェクトが発表されたのです.実際にはプロセスはさらに昔にさかのぼります.最初のプロトタイプは2016年に設計・展示され、2018年2月にはフェニックスで最初のコーステストが行われました.同年、インディアナポリス・モーター・スピードウェイではPPG Aerospaceと共同開発したウインドスクリーンのコンセプトも試験されました.ドライバーから問題の報告はありませんでしたが、アラバマでの徹底的な実験室テストにより、実装前にさらなる研究が必要であることが示されました.

移行は実際には二段階でした.第一段階は、2019年5月に導入された、デブリがコックピットに到達する前に方向を変えることを目的とした 3インチの高さの チタン製Advanced Frontal Protectionデバイスでした.第二のそして本格的な段階がエアロスクリーンでした.2020年シーズンの開始時にすべてのマシンで標準装備となり、2020年6月にテキサス・モーター・スピードウェイで初の実戦使用を経験しました.そしてその後数週間後にアイオワで最初の試練に立ち向かい、その成功はすぐに語り草となりました.

エアロスクリーンの内部には何があるのか?

外から見ると単純なウインドスクリーンに見えますが、その設計はまるで戦闘マシンのように考え抜かれています.骨格は、Red Bull Advanced Technologiesが設計し、オーストリアのPanklが製造した チタン ハロー形状のフレーム.このフレームは3点でシャシーに固定されています:シャシーの中心線、2つのリアサイド取り付けポイント、そしてロールフープとの統合.耐荷重は150キロニュートン、つまりF1のHaloのFIA負荷値とまったく同じです.つまりこのスタイリッシュなフレームは単なる装飾ではなく、家の屋根ほどの荷重がかかっても形状を保てるのです.

ガラスの側はPPGの仕事です.2層の航空機グレードの耐衝撃ポリカーボネート、その間に特殊なポリウレタン中間層が入っています.U字型で一体成型された tear-off ガラスを除き 3/8インチ つまり0.95cmの厚さ、長さは50インチ、重量は最大18ポンド(8.16kg).内面の加熱システムは、PPGの航空機用防氷システムから直接応用されたものです:フィラメントワイヤーが、ガラスの980平方インチの表面のうち650平方インチを加熱し、曇りと結露を防ぎます.ワイパーはなく、ロッドもありません - ピットストップでは汚れた外側の tear-off 層を引き剥がします.チームは各レースごとに2〜3ダース、つまり8〜12枚の tear-off を用意します.

特徴値
フレーム材質チタン製ハロー形状構造
耐荷重150キロニュートン(F1のHaloと同等)
ガラス重量最大8.16kg(18ポンド)
ガラス厚0.95cm(tear-off を除く)
加熱される表面650平方インチ / 全体で980平方インチ
取り付け下部に25本、上部に20本のボルト
最初のレース使用2020年6月、テキサス・モーター・スピードウェイ

ガラスはどうテストされたのか?332mphまで投げられたジェル

アラバマ州ハンツビルでのテストは、航空機ガラスの「バードストライク」テストにとても似ています:4ポンド(1.8kg)のジェルパックが、速度を増しながらガラスに投げ込まれます.失敗の基準は明確です - ジェルが2層のポリカーボネートを両方とも破ること.PPGのガラスは 167、203、234mph の速度でのすべての射出テストに合格しました.しかし332mphでの3回の射出は3回とも耐えきれませんでした.つまり上限はこの2つの速度の間にあり、234mphでもインディアナポリスでの240mph近い最高速度を下回るとは言えません.一方、競合するガラスは167mphでの一度の射出で脱落しました - それがこの差です.

ガラスだけではない?シャシーとサバイバルセル

Aeroscreenは単独では何の役にも立ちません.本当の魔法はその周りの構造にあります.2008年以来、すべてのIndyCarマシンの唯一のシャシー供給メーカーはDallaraであり、マシンの心臓部は「サバイバルセル」と呼ばれる硬質カーボンファイバーの箱です.この箱はハニカム構造とエネルギー吸収材で強化されており、その役割は明確です:変形は許されない.クラッシュ時、周囲のすべては潰れても構いませんが、ドライバーが座るセルは最後まで抵抗し続けます.これを客室のように考えてください.外側はしわくちゃになり、内側は無傷で済むのです.

このセルの前後には、衝突エネルギーを吸収するクラッシャブル(つぶれる)構造が備わっています.コックピットの後ろにはヘッドレスト素材としてEPP、つまり発泡ポリプロピレンフォームが使われています.シートの周囲には3インチ、下には1インチのフォーム層があり、これらは2012年に導入された安全規制の産物です.しかも計測面でも本格的です.MEMSセンサーをドライバーのヘッドセットに取り付けて、事故時の力を記録することで、チームは毎回のクラッシュ後にドライバーがどれほどの負荷を受けたかを正確に把握できます.頭部と脊髄を守るHANSシステムも、近年の最大級の安全技術の進歩のひとつとして、この連鎖の一部を担っています.

トラックサイドの隠れたヒーロー: SAFERバリア

どんなに安全なマシンでも、時速200マイルで壁に衝突すればやはり大惨事です.だからこそ、オーバルコースの壁には、INDYCARとインディアナポリスの協力によって開発されたSAFER(Steel and Foam Energy Reduction)バリアが1998年に取り付けられました.モータースポーツ史上最も重要な安全技術のひとつとされ、その仕組みは非常に巧妙です.高強度の鋼管からなる外殻が衝撃を分散させ、その後ろにあるフォームブロックが運動エネルギーを吸収します.つまり、硬いコンクリートの壁ではなく、柔らかくなる壁に衝突することになり、エネルギーの一部はドライバーに届く前に消し去られるのです.

技術は止まりませんでした.第2版では5本の等しい8インチの鋼管と、オリジナルとは異なる形状のフォームブロックが使用されました.あるトラックのバリアをこのシステムに切り替えるには、約1フィートあたり500ドルの費用がかかり、材料の発注から取り付けまで2〜3か月を要します.当時の数字ですが、その設計思想は今日も変わっていません.

Aeroscreenか、それともHaloか?

F1ファンの頭にすぐ浮かぶ疑問はこうです.なぜFormula 1はHaloを選び、IndyCarはaeroscreenを選んだのか.Haloはより軽量で、約20ポンドに対してaeroscreenの総重量は約40ポンド.また、視界の面でも問題が少ないとされていました.F1はスクリーン式の解決策を拒否していました.ESPNが2018年はじめに行った比較では、Haloが「レース対応」の状態だった一方、aeroscreenはまだ開発段階でした.一方IndyCarはより過激な選択をしました.飛来するあらゆるものからコックピットを上から下まで覆う完全なガラスです.興味深い細部もあります.IndyCarのハローはaeroscreenの構造フレームとして機能しており、つまりF1の発明がここでシールドの骨格へと生まれ変わったのです.なぜこれほど時間がかかったのかと問えば、オープンコックピットの伝統とレースの「グラディエーター」的な感覚が長年変化への抵抗となり、F1がいち早くハローを採用したことも移行に影響した要因のひとつでした.

大きなクラッシュの後、何が変わったのか?

IndyCarにおける安全性は静的なものではありません.すべてのクラッシュが一つの教訓として扱われています.Aeroscreenが初めて本当の試練に直面した2020年のIowaレースでは、スクリーンが命を救う役割を果たし、Marcus Ericssonが遊離して飛来したデブリから守られたことは、このシステムの価値を示す例として挙げられました.組織的な側面も動き続けています.フルコースコーション旗の遅延事件の後、IndyCarはイエローフラッグの規則を順位やピットウィンドウを基準としない形に更新し、Alexander Rossiの事件の後にはフルイエローの規則も変更されました.2026年のIndy 500では、Ed CarpenterがTakuma Satoとの接触後に経験した激しいクラッシュにより、ホイールがスタンドに飛び散る事態となり、レース主催者が可能的な調査を検討していることが発表されました.つまり、サイクルは同じように回り続けているのです.クラッシュ、検証、規則.

ハードウェアも絶えず進化しています.2024年4月には、Long Beachでより軽量なエアロスクリーンがデビューしました.総重量への寄与分である14.5ポンドの上部フロントチャネルと、ドライバー冷却のための換気口を備えています.さらに将来には IR-28 があります.これは2028年向けに発表された次世代IndyCarで、改善された内部の気流と冷却に加え、より強固でエネルギーをより効率的に吸収する側面衝撃構造を約束しています.

では、ドライバーにとって本当に違いはあるのか?

私にとって最も印象的な答えはこれです.もはやドライバーたちは、時速200マイルのクラッシュから立ち上がり、自分の足で歩いてピットに戻れるようになったのです.テスト期間から、ドライバーたちは基本的な設計への満足を表明し、改善提案を提出してきました.これこそがこのエコシステムの強みです.ガラスがデブリを受け止め、ハローフレームが荷重を支え、サバイバルセルは潰れず、クラッシャブル構造がエネルギーを吸収し、SAERバリアが壁を柔らかくし、センサーがデータを記録します.どれひとつとして単独ではヒーローではありませんが、組み合わさることで、オープンホイールレースの最も古い悪夢を大幅に縮小しているのです.次にIndyCarのレースを観るときは、コックピットの前にあるあの透明な壁をもう一度見てください.そこにどれほどのエンジニアリングが込められているか、もうあなたは知っているはずです.

出典