赛车是比拼速度的运动,赛车的发展就是人类不断推进汽车性能极限的过程,但在对更强性能的无尽追求中,危险一直伴随着每一个赛车运动的参与者;作为一项极具危险性的运动,赛车也必须在提升性能的同时为车手提供充分的保护,那么目前的专业赛车上都有哪些独特的安全装备,而这些安全装备又是否能在我们日常驾驶的民用车上见到?
多点式安全带
安全带可谓是目前每一台车上最基本的安全装备,不过在民用车身上采用的多是三点式安全带(或长途客车上的两点式安全带),而在专业赛车上,就需要使用多点式安全带了。
多点式安全带指的当然是连接点多于三个的安全带结构,一般常见的有四点式或五点式,还有更加复杂但固定效果更好的六点式安全带;这些多点式安全带不具备在碰撞发生时自动收紧的功能,在佩戴的时候就需要手动将其调整至拉紧状态,将车手牢牢固定在座椅上,从而避免车手在事故中身体出现大幅度晃动而碰撞到车内硬物受伤。
赛车的多点式安全带不可自动伸缩,系好安全带后会将车手牢牢固定在座椅上,且车手在比赛中需要佩戴头盔,因此不必采用安全气囊。
由于在系好多点式安全带后身体是无法大幅度移动的,因此也就不需要安装使用安全气囊。目前我们能在一些偏向于赛道设定的高性能跑车身上见到多点式安全带,而市面上的绝大部分儿童安全座椅也采用了多点式安全带。
在民用车上,为了舒适性和使用便利性,多采用伸缩式三点式安全带,由于安全带需要在碰撞瞬间才会收紧,因此必须与安全气囊搭配使用才能达到最佳保护效果。
目前市面上大部分儿童安全座椅都采用了多点式安全带。
防滚架
在持续高速行驶的赛车运动中,碰撞时刻都会发生,而一旦发生碰撞,强大的座舱就是保护车手生命安全最重要的装备之一,而大部分民用车的车架显然是难以保证在动辄一百多两百公里时速的碰撞中保证座舱的完整不变形,因此所有基于民用车改造的专业赛车都必须采用经过安全认证的车内防滚架,这种独特的保护装备其实就是在车厢内以高强度钢管构建一个与车架连接的刚性极高的管阵框架。
防滚架的安装使得这些专业赛车的车身刚性显著提升,不仅能使车身在弯道中反应更加灵敏,更能在发生碰撞时保证驾驶舱不出现明显变形,方便车手逃生或工作人员救援,保护车手安全。
不过,按照目前世界各国的交通法规,加装全套防滚架的车辆一般是不允许上路行驶的,而加装防滚架也会大幅增加车重,同时严重影响实用性,因此自家的街道用车还是不要加装防滚架比较好。
单体壳
至于那些并不涉及民用车款的专业赛车,比如方程式赛车、LMP原型赛车等,就不需要在民用车架上加装防滚架了,它们都使用一种叫做“单体壳(monocoque)”的车架结构;这种结构最早出现是在飞机上,而在上世纪60年代的一级方程式赛车则将单体壳结构带入了赛车领域。
方程式赛车的碳纤维单体壳。
所谓单体壳就是一个以金属或碳纤维材质制成的形似浴缸的高强度座舱框架,这个单体壳就是座舱的基础,也是赛车车架的主体,在单体壳基础上安装前后副车架方能加入悬挂、引擎、变速箱等关键部件。在遭遇严重碰撞时,单体壳结构能够保证驾驶舱的完整。由于单体壳设计强度高,且由碳纤维制造的单体壳重量轻,能够在实现钢制防滚架同等甚至更强安全性能的同时大幅降低车重,因此目前很多顶级跑车都会采用碳纤维单体壳结构,而市面上售价最低的碳纤维单体壳跑车就是阿尔法罗密欧推出的4C了。
保时捷918 Spyder的碳纤维单体壳车架。
阿尔法罗密欧4C是目前市面上最便宜的采用碳纤维单体壳设计的跑车。
溃缩吸能设计
“溃缩吸能”,相信这个名词有很多读者朋友都不会感到陌生,因为每当有人以车身变形的程度来提出“日系车不经撞,还是德系车够硬”的观点,总会有人以“溃缩吸能”设计进行回击。的确,这是当前汽车安全设计中非常重要的组成部分,在发生碰撞时,汽车非座舱区域的车体发生明显的形变,从而吸收、减弱传达至座舱内的撞击力度,能够大大降低乘员受伤的概率,而这样的设计对于赛车来说,同样重要。
赛车的溃缩吸能区示意图。
目前民用车也需要采用溃缩吸能设计来提高车辆在碰撞时对乘员及行人的保护性。
在发生严重碰撞时,这些专业赛车都会被撞得面目全非,悬挂断裂,车头全毁,轮子不知所踪,但是座舱永远是保持完整的;在其余车体的形变、损坏将撞击力度缓解后,采用了全套防滚架或单体壳设计的座舱就能发挥保护车手安全的作用了。
车看上去是撞得面目全非,但是溃缩吸能设计和强大的碳纤维单体壳让阿隆索得以在经历这场严重事故后毫发无损地离开赛车。
防爆油箱
不过,在一台赛车体内,最具危险性还属那一缸燃油,在面对剧烈碰撞时,泄露的燃油很可能会与高温的引擎、刹车或排气管接触、燃烧,直接威胁车手的安全,而碰撞后燃油泄露引发的熊熊大火也是几十年前赛车事故中使车手不幸丧生的主要原因之一。如今,赛车手除了需要穿着全套防火赛车服、手套、头套等装备之外,车上也配备有一键灭火系统,不过最根本的防止赛车燃油泄露起火的途径,还是专业的防爆油箱。
一般专业赛车的防爆油箱都会采用金属外壳包裹,并且内部填充有大量的软质缓冲物,保护核心油箱,避免在碰撞中发生油箱破裂的情况。
至于在更加高规格的赛车身上,更会采用软绵绵的,摸上去像牛皮纸的防爆油箱,这种油箱以凯夫拉纤维作为主要制作材料,不仅重量比传统防爆油箱更轻,且具有超强的韧性,哪怕是以刀剑猛烈攻击,也不能刺穿这种油箱,从而大大降低在事故中燃油泄露的可能性。
目前,绝大部分民用车的油箱都会采用一定的防爆设计,但其强度当然比不上专业赛车的防爆油箱啦;不过也请大家放心,在日常驾驶中,我们并不需要如此强大的防爆油箱,而且大家也不希望一个巨大的油箱占据了爱车的几乎全部尾箱空间吧?
结语
赛车的安全装备,其实也是民用车安全装备的强化,而赛车安全装备的发展,也会逐渐推动民用车安全技术的进步;不过赛车毕竟是专业比赛机器,诸如多点式安全带、防滚架、防爆油箱这样的安全装备并不适合在道路上使用,只要大家遵纪守法,文明驾驶,很多严重事故都可以被避免,而民用车的安全装备也已足够保护大家。