همه چیز درباره محافظ هیلو خودروهای فرمول یک

محافظ اجباری هیلو (Halo) از جدیدترین ابزار برگرفته از قوانین فرمول یک است که بسیار موردبحث کارشناسان، تیم‌ها و هواداران قرار گرفته‌ و در این مدت، طرفداران و مخالفان متعددی داشته است. با این‌حال، هیلو رسماً دو روز دیگر در بارسلون همراه خودروهای جدید تیم‌های فرمول یک وارد پیست می‌شود و عملکرد تیم‌های مهندسی مختلف در طراحی و به‌کارگیری این محافظ مورد آزمایش میدانی قرار خواهد گرفت.

فارق از ظاهر خودروهای فصل ۲۰۱۸، باید گفت که کابین باز خودروهای فرمول با وجود هیلو به تاریخ سپرده می‌شود. در این مطلب قصد داریم، تا هیلو دلایل وجود و اهمیت آن را تشریح کنیم؛ با زومیت همراه باشید.

هیلو ساختاری از جنس تیتانیوم است که در بالای کابین خودروی فرمول یک جهت جلوگیری از برخورد اجسام مختلف (عموماً پنل‌های خودروهای دیگر که در طول تصادف به هوا پرتاب می‌شوند) به سر راننده نصب می‌شود. ستون عمودی هیلو در جلوی دید راننده و حلقه‌ی آن پس از طی کردن اطراف کابین، به پشت سر راننده و اتاقک متصل شده است. نصب هیلو در فصل ۲۰۱۸ رقابت‌های فرمول یک، برای تمام خودروها اجباری خواهد بود.

پس از چند سال پژوهش کارشناسان فدراسیون جهانی اتومبیلرانی (FIA) در مورد ساختار محافظ جلوی کابین خودرو، مرسدس‌بنز با مدل مفهومی هیلو در سال ۲۰۱۵ از راه رسید. اولین مدل پرتوتایپ هیلو که از جنس فولاد بود، در تست‌های مرکز نیروی هوایی سلطنتی RAF بنت‌واترز لندن عملکرد قابل قبولی داشت. در این تست، تایرهای ۲۰ کیلوگرمی با استفاده از پرتاب‌کننده‌های نیتروژنی، با سرعت ۲۲۵ کیلومتر بر ساعت به سمت هیلو پرتاب شدند. پس از مرسدس، فراری نیز اولین هیلوی خود با جنس فولاد و روکش فیبرکربن را در سال ۲۰۱۶ و در جریان تست‌های زمستانی آزمایش کرد. هیلو ساخت فراری با اینکه ستون عمودی آن درست در مقابل چشم راننده قرار داشت و محافظ حلقوی آن هم نسبتاً بزرگ بود، مورد رضایت رانندگان این تیم قرار گرفت.

 در گرن‌پری اتریش ۲۰۱۶ بود که اولین مدل پروتوتایپ هیلو از جنس تیتانیوم معرفی شد. از مهم‌ترین تغییرات این مدل، عریض‌تر شدن قوس‌های آن برای بهتر شدن دید راننده و جلوگیری از احتمال برخورد سر راننده در تصادفات به ساختار هیلو بود. پس از انجام تست‌های اولیه خارج از پیست، خودروی مجهز به هیلو برای اولین بار در پیست سیلوراستون آزمایش شد. پس از انجام تست‌های بیشتر در تمرین‌های متعدد سال‌های ۲۰۱۶ و ۲۰۱۷، سرانجام در اواسط سال ۲۰۱۷ بود که مدل نهایی هیلو و اجباری بودن آن در فصل ۲۰۱۸ خبرساز شد.

با بررسی دقیق ۱۷ مورد تصادف شدید اخیر در مسابقات فرمول یک توسط کارشناسان FIA، مشخص شد که در ۱۵ مورد از این تصادفات نقش هیلو کاملاً مفید خواهد بود. ساختار هیلو به‌گونه‌ای است که از ورود اجسام بزرگ مانند تایرها، خودروهای دیگر یا محافظ‌های کنار پیست جلوگیری می‌شود. با این‌حال بر اساس بررسی‌های انجام شده، هیلو در تصادف مرگبار ژول بیانچی راننده‌ی فرانسوی تیم ماروشا که در گرن‌پری ژاپن ۲۰۱۴ اتفاق افتاد، نمی‌توانسته عملکرد مثبتی نشان دهد (به دلیل ضربه وارد شده به سر، بیانچی چند روز بعد فوت کرد).

تست‌های تصادف فرمول یک در سال ۲۰۱۷ با درنظر گرفتن هیلو کاملاً به‌روزرسانی شدند. جنس هیلو در تمام خودروها یکسان است و توسط سازنده‌ی مورد تأیید FIA ساخته می‌شود. اما اتصال آن به شاسی که تمرکز اصلی تست‌های تصادف هم هست، بر عهده‌ی تیم‌ها خواهد بود. حداکثر فشاری که در تست‌ها به هیلو وارد شده (عمودی)، ۱۱۶ کیلونیوتن (حدود ۱۱۸۲۹ کیلوگرم وزن) است.

در تست‌های FIA، هیلو باید در برابر این فشار به مدت ۵ ثانیه مقاومت کند و هیچ آسیبی به اتاقک یا محل نصب هیلو به شاسی وارد نشود. فشارهای طولی (از روبرو) ۴۶ و ۸۳ کیلونیوتن (۴۶۹۱ و ۸۴۶۴ کیلوگرم)  و عرضی (جانبی) ۹۳ کیلونیوتن (حدود ۹۴۸۳ کیلوگرم) آستانه‌ی تحمل هیلو از زوایای دیگر است. برای مقایسه باید بدانید که محافظ پشت سر راننده آستانه‌ی تحمل عرضی و طولی و عمودی به ترتیب ۵۰، ۶۰ و ۹۰ کیلونیوتن (۵۰۹۸، ۶۱۱۸ و ۹۱۷۷ کیلوگرم وزن) دارد.

لزوماً هیلو در خودروهای همه‌ی تیم‌ها ظاهر یکسانی ندارد. فارق از شکل اصلی و جنس آن، تیم‌ها می‌توانند روکش‌های فیبرکربن در هیلو استفاده کنند. با این‌حال، به دلیل فضای ۲۰ میلی‌متری موجود جهت آیرودینامیک، دست‌کاری طراحی هیلو مشکل است. در تست‌های پایانی فصل پیش در پیست ابوظبی، چند تیم طراحی‌های آیرودینامیک‌تر از هیلو رونمایی کردند. برخلاف ظاهر سیاه رنگ‌ هیلوهای پروتوتایپ و تست شده، هر تیم می‌تواند با توجه به طرح خودرو، از رنگ‌های مختلف در آن استفاده کند. احتمالاً این محافظ اجباری، جایگاه جدیدی برای نصب نشان‌های مختلف و فرصت اسپانسر بهتر باشد.

همانطور که مشخص است، هیلو در مرحله‌ی اول بیشتر نقش منفی در عملکرد خودرو خواهد داشت. بیشتر تیم‌ها به جز چالش فرستادن جریان هوا به عقب خودرو و کمک به خنک‌کنندگی، مشکل بزرگی در بحث آیرودینامیک هیلو نداشته‌اند. اما وزن اضافی که هیلو به همراه دارد، کابوس اصلی طراحان خودروی فرمول یک است. هیلو و اتصالات آن به شاسی، حدود ۱۰ تا ۱۴ کیلوگرم وزن دارند که با وجود هدف کاهش وزن خودرو و عملکرد مناسب در تست‌های FIA، چالش بزرگی روبروی تیم‌های فرمول یک قرار گرفته است.

حداقل وزن مورد نیاز خودرو و راننده، فقط ۶ کیلوگرم افزایش پیدا کرده است که با این اوصاف، تیم‌های مهندسی باید تمام تلاش خود را جهت طراحی خودروی با وزن کمتر به‌کار گیرند. احتمالاً برخی تیم‌ها وقت زیادی را صرف طراحی خودروی جدید کنند و در مقابل، برخی دیگر به تاکتیک کمتر کردن وزن خودرو و راننده روی خواهند آورد. اگر در فصل ۲۰۱۸ راننده‌ی مورد علاقه شما لاغر شده بود، اصلاً تعجب نکنید.

علی‌رغم ظاهر بزرگ هیلو، تعداد کمی از رانندگان در مورد وجود هیلو دید به جلو شکایت کرده‌اند. بیشتر کارشناسان اوایل از وجود هیلو در پیست‌هایی که شیب زیادی دارند (مانند گرن‌پری بلژیک و پیست اسپا) اظهار نگرانی کرده بودند، اما پس از تست نیکو روزبرگ، راننده‌ی مرسدس بنز، در گرن‌پری بلژیک ۲۰۱۶ و تأیید وی، این مورد برطرف شد. روزبرگ گفت:

هیچ مشکلی ندارد، اصلا متوجه ساختار بالای آن نشدم. فکر می‌کنم حتی پایین‌تر آوردن بخش بالایی آن هم مانند خودروهای LMP1 امکان‌پذیر باشد.

البته هنوز در مورد جایگاه چراغ‌های استارت مسابقه در خط شروع بحث وجود دارد؛ مقامات FIA اطمینان دارند که این مشکل در گرن‌پری استرالیا حل شود.

یکی از اولین نگرانی‌های محافظ کابین و هیلو، سخت شدن خروج راننده پس از تصادف و درواقع تبدیل شدن محافظ به عامل اصلی خطر بود. بر اساس قوانین جدید در تست‌های تصادف، مدت زمان لازم برای خروج راننده از خودرو، از ۵ به ۷ ثانیه افزایش داده شده است. با توجه اینکه احتمال آتش‌گرفتگی خودروهای امروزی فرمول یک بسیار کم است، افزایش ۲ ثانیه‌ای زمان در برابر فواید فراوان هیلو پذیرفته شد. با اینکه احتمال خم شدگی و تغییرشکل هیلو در تصادفات بسیار کم است، ولی تیم‌ پزشکی و نجات به ابزار برش هیلو مجهز شده است تا در صورت لزوم در شرایط خطرناک از آن‌ها استفاده شود.

فرناندو آلونسو پس از تجربه‌ی تصادف شدید در گرن‌پری استرالیا ۲۰۱۶، هیلو را وسیله‌ای بسیار مفید دانسته و اظهار کرده است که مدت زمان خروج راننده از خودرو چندان مهم نیست. علاوه بر این، بر اساس بررسی‌های انجام شده، در صورت وجود هیلو در تصادف آلونسو، فضای بیشتری برای تنفس راننده (در شرایط چپ شدن خودرو) ایجاد می‌شد.

بعید است که مقامات FIA با حذف محافظ هیلو موافقت کنند، ولی احتمال تغییر در شکل و طراحی آن وجود دارد. قبل از اعلام اجباری بودن هیلو در فصل ۲۰۱۸، متخصصان FIA به طرح شیشه‌ی محافظ که اصطلاحاً «سپر» خوانده می‌شد توجه کردند. اما پس از تست سپر محافظ در گرن‌پری بریتانیا توسط سیاستین فتل، استفاد از آن منتفی شد. راننده‌ی اول فراری سپرمحافظ را به دلیل اختلال در دید، آیرودینامیک و حتی ایجاد سرگیجه مناسب ندانست.

با این وجود، مقامات FIA و مالکان جدید فرمول یک، یعنی هولینگ لیبرتی مدیا (Liberty Media) به‌دنبال طراحی جذاب‌تر محافظ کابین هستند. طراحی، ظاهر و زیبایی خودروها بخش مهمی از قوانین جدید سال ۲۰۲۱ را تشکیل خواهند داد. شرکت‌های خودروسازی با الهام از هواپیماها، چند مدل مفهومی با طراحی جذاب‌تر محافظ هیلو منتشر کردند. نسل دوم خودرو‌های فرمول E نمونه‌ی نزدیک به این مدل‌های مفهومی است که در مقایسه با هیلوی فرمول یک، بسیار زیباتر کارشده است.

در هر صورت، جایگزین هیلو پیش از زیبا بودن، باید ایمنی بیشتری به همراه داشته باشد. نظر شما در مورد هیلو چیست؟