Analisi Tecnica: ecco le soluzioni di sicurezza che hanno salvato Alonso

Si è detto che Alonso sia stato "miracolato" dopo il terribile crash di Melbourne, mentre noi riteniamo che lo spagnolo sia uscito incolume perché hanno funzionato i sistemi di sicurezza. Giorgio Piola e Matt Somerfield ci spiegano quali sono...

Il pauroso incidente di Fernando Alonso nel GP d’Australia con la McLaren MP4-31 ha fatto parlare molti di “miracolo” per il fatto che il campione spagnolo sia uscito praticamente incolume da un crash che in passato poteva avere ben altre conseguenze per l’iberico.

Si è detto che solo dieci anni fa l’asturiano non se la sarebbe passata liscia, dimenticando che Robert Kubica è scampato ad un botto altrettanto spaventoso nel 2007 durante il Gp del Canada a Montreal con la BMW Sauber.

È per questa ragione che abbiamo pensato di costruire un servizio che tenga conto di quali sono stati i capisaldi più recenti nello sviluppo delle misure di sicurezza che hanno permesso alle monoposto di Formula 1 di diventare sempre più efficaci nella protezione dei piloti. Parlare, quindi, di Alonso “miracolato” è stato improprio, dal momento che tutte gli strumenti montati sulla MP4-31 hanno funzionato a dovere assolvendo pienamente alla loro funzione.

Fernando Alonso, McLaren MP4-31 in a huge crash
Fernando Alonso, McLaren MP4-31 nell'incidente del Gp d'Australia 2016

Photo by: Sutton Motorsport Images / sutton-images.com

Carambole come quelle di Fernando Alonso al 17° giro della gara di Melbourne contribuiscono a far rimanere senza fiato gli appassionati, la immagini dei capottamenti sono state paurose quanto spettacolari. Testimoniano come gli sforzi per migliorare la sicurezza da parte della FIA con un lavoro costante e serio stia dando i suoi risultati.

Le monoposto negli anni si sono trasformate: piuttosto che avere telai sempre più rigidi e incomprimibili, alcune parti delle vetture sono studiate per assorbire l’energia cinetica e ridurre gli effetti di un impatto contro le barriere delle vie di fuga con parti deformabili.

La FIA per concedere l’omologazione delle scocche sottopone i telai nuovi a severi crash test e a prove di carico molto impegnative.

Frontal crash test
Prova di crash test frontale

Disegno by: Giorgio Piola

Il crash test frontale è stato codificato nel 1985 e con il trascorrere degli anni la prova è stata resa sempre più difficile: inizialmente bastava sottoporre solo il muso al test, mentre ora la FIA richiede anche la scocca.

Dal 1988 è stato legiferato che i piedi del pilota dovevano stare entro l’asse delle ruote anteriori, mentre in precedenza erano spesso sporgenti, mettendo a rischio l’incolumità delle gambe in caso di urto frontale. La velocità d’impatto è di 15 m/s vale a dire 57 km/h. Il muso deve avere una struttura deformabile progressiva con valori di rigidezza sempre maggiori rispetto ai primi 100mm. Il manichino che è messo in macchina non deve subire una decelerazione superiore a 60g per più di 3millisecondi.

È evidente che non è facile superare la prova frontale: recentemente sta diventando sempre più difficile perché i tecnici delle squadre cercano forme aerodinamiche sempre più estreme nel tentativo di aumentare il flusso da incanalare sotto alla scocca, con nasi sempre più corti e, quindi, con una minore superficie assorbente.

Dal 1997 le monoposto devono superare anche un crash test posteriore: le vetture sono dotate di una struttura deformabile in carbonio montata dietro al cambio. La deformazione non può andare oltre l'asse posteriore.

Wheels tethers
Cavi di ritenzione delle ruote: devono essere doppi a partire dal 2011.

Disegno by: Giorgio Piola

La McLaren di Fernando Alonso ha urtato la Haas di Esteban Gutierrez con l’anteriore destra che ha colpito la posteriore sinistra del messicano mentre era a 312 km/h. La ruota per il violento urto non si è staccata, sebbene i bracci delle sospensioni si siano spezzati. A evitare che un cerchio potesse finire sul casco dello spagnolo sono stati i cavi di ritenzione delle ruote che sono stati resi obbligatori a partire dal 2001.

Il provvedimento era scattato dopo il tragico incidente nel quale aveva perso la vita Henry Surtees, il giovane che è rimasto ucciso in una gara di Formula 2 da una ruota vagante di un altro concorrente che lo aveva colpito alla testa.

Nel 2011, la FIA ha rivisto la regola introducendo l’obbligo di usare due cavi per ogni ruota: ognuno dei quali deve assorbire un’energia minima di 6kJ. Con i regolamenti 2017 quest’ultimo valore sarà incrementato a 8kJ.
Cockpit dimensions

Dimensioni dell'abitacolo

Disegno by: Giorgio Piola

La “cellula di sopravvivenza” della scocca deve rispettare delle dimensioni minime affinché piloti di una certa statura possano essere ospitati in macchina nella massima sicurezza, mentre l’apertura dell’abitacolo è rigidamente regolamentata dalla FIA: tutte le monoposto, infatti, devono rispettare un disegno identico per permettere al pilota di uscire dal cockpit il più rapidamente possibile o consentire ai soccorsi di intervenire rapidamente.

 

Side protections
Protezioni laterali della scocca

Disegno by: Giorgio Piola

Con l’introduzione delle regole 2014 che hanno portato alle attuali monoposto con le power unit, è stata decisa anche l’adozione di barre anti-intrusione ai lati dell’abitacolo. Si tratta di uno studio che la FIA aveva avviato con alcune squadre del Circus a seguito del brutto incidente di Robert Kubica a Montreal nel 2007 con la BMW Sauber che aveva urtato le barriere con un angolo obliquo.

Dalla ricerca erano emerse una serie di proposte e alla fine tutte le squadre hanno adottato i coni proposti dalla Marussia poi sviluppati dalla Red Bull Racing.

I longheroni in materiale composito ora sono in grado di assorbire quasi 40kJ di energia per impatti laterali od obliqui.

Mercedes AMG F1 W07 detail
Mercedes W07 Hybrid dettaglio del cono anti-intrusione laterale

Photo by: XPB Images

La standardizzazione dei coni anti intrusione è diventata motivo di studio aerodinamico per fare in modo che queste protuberanze obbligatorie abbiano il minore impatto sull’efficienza nel disegno delle pance [vedi Mercedes sopra], ma anzi contribuiscano a migliorare l’aerodinamica in una zona molto sensibile della monoposto.

Side head protections height
Protezioni della testa del pilota più alte dal 2016

Disegno by: Giorgio Piola

Dal 2007 la FIA ha introdotto dei pannelli in Zylon ai lati dell’abitacolo: si tratta di un materiale che è utilizzato nei giubbotti antiproiettile grazie alla sua notevole resistenza all’intrusione.

La FIA ha deciso di proteggere ulteriormente il pilota da possibili impatti laterali con parti che avrebbero potuto penetrare la scocca nella zona dell’abitacolo.

I pannelli di Zylon da quest’anno sono più alti di 20 mm e nelle prove statiche di carico devono resistere a forze che sono state aumentata da 15 kN a 50 kN.

Removable seat
Sedile removibile omologato FIA

Disegno by: Giorgio Piola

Durante la fase invernale di preparazione di una nuova monoposto si sente spesso dire che un pilota è andato a fare il sedile. All’interno della “culla in carbonio” che deve sottostare ai requisiti FIA i meccanici mettono un sacco di plastica che è riempito di resina: il pilota si siede nell’abitacolo e fa lo stampo in negativo di quella che sarà la personalizzazione del sedile.

Il sedile è fissato al telaio con due bulloni, che possono essere allentati da una chiave a brugola da 8 che è fornita in uso a tutte le equipe di soccorso. Anche se può sembrare quasi impensabile oggi, le cinture a sei punti che bloccano il pilota nel sedile rimovibile sono diventate obbligatorie solo nel 1972.

Il sedile ha alcune asole nelle quali si possono infilare delle cinghie utili a estrarre il pilota qualora dovesse essere estricato. L’equipe medica è in grado di mettere uno stabilizzatore della testa e del collo prima che il ferito venga estratto dall’abitacolo.

Cockpit crash test
Crash test del roll bar

Dsegno by: Giorgio Piola

La monoscocca è dotata di due roll bar: uno davanti al volante e il secondo nella parte più alta del telaio dietro alla testa del pilota che deve essere ad almeno 940 millimetri al di sopra del piano di riferimento. La congiungente fra i due punti deve essere una retta con una distanza di almeno 30 mm dal casco del pilota: questa misura serve a fare in modo che il casco non possa mai venire a contatto con il suolo, qualora la macchina si dovesse ribaltare

Le squadre fanno in modo che il roll bar abbia una forma che si integri con il cofano motore e la presa dinamica del motore, affinché l’impatto con la resistenza all’avanzamento sia la minore possibile.

La FIA chiede che la struttura sia in grado di sopportare un carico equivalente a 50kN laterali, 60kN longitudinali con una spinta all'indietro e 90kN verticalmente.

HANS system
Sistema HANS

Disegno by: Giorgio Piola

Il dispositivo HANS è stato reso obbligatorio nel 2003, dopo numerosi test e molte critiche prima della sua introduzione: è un elemento di sicurezza che fa parte dell’abbigliamento di tutti i piloti e si può dire che ha salvato molte vite.

Il dispositivo blocca il movimento della testa del pilota in caso di impatto, trasferendo l’energia al tronco. La FIA proprio dal Gp d’Australia 2016 ha montato su tutte le monoposto una telecamera High Speed Camera della Marelli che registra 400 frame al secondo: le nitide immagini del crash di Alonso saranno utili per dare nuove indicazioni su come sviluppare gli strumenti di sicurezza del pilota.

FIA closed cockpit testing
Test FIA per l'abitacolo chiuso

Giorgio Piola

Negli ultimi mesi si è aperta la discussione su come proteggere meglio la testa del pilota da eventuali oggetti contendenti. Anche se la maggior parte dei fan sembrano riluttanti a vedere dei vantaggi, la FIA, i team e i piloti hanno convenuto che l’Halo sarà introdotto nel 2017.

Anche se l’Halo non è certo un dispositivo esteticamente gradevole, è certamente meglio di alcuni concetti sviluppati inizialmente dalla FIA.

Sebastian Vettel, Ferrari SF16-H running the Halo cockpit cover
Sebastian Vettel, Ferrari SF16-H durante l'installation lap nei test di Barcellona svolto con l'Halo.

Photo by: XPB Images

L’Halo ha fatto il suo debutto in pista con la Ferrari SF16-H guidata da Kimi Raikkonen nei test invernali di Barcellona. Non si trattava di una soluzione strutturale per cui la versione dimostrativa è stata usata solo in un installation lap dal finlandese e il poi da Sebastian Vettel. Va detto che nessuno dei due ferraristi si è lamentato della visibilità.

L’Halo è oggetto di critiche da parte di chi sostiene che non sarebbe servito a proteggere Felipe Massa colpito al casco nel Gp d’Ungheria 2009 da una molla persa dalla Brawn GP di Rubens Barrichello.

Red Bull Halo concept
Red Bull Racing: il concetto di Halo con il parabrezza proposto alla FIA

Disegno by: Giorgio Piola

La Red Bull Racing, allora, ha presentato la sua protezione della testa dotata di parabrezza e due supporti. Anche questa soluzione non convince in caso di pioggia o appannamento del plexiglass. La squadra di Milton Keynes vuole portare avanti lo sviluppo dell’idea nella convinzione che possa essere meglio dell’Halo.

L’importante è che la FIA prosegue l’incessante lavoro per migliorare gli standard di sicurezza prendendo ispirazione dalle osservazioni tratte dagli ultimi incidenti. E quello di Alonso sarà particolarmente utile a studiare nuovi dispositivi per il futuro…

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A proposito di questo articolo
Campionati Formula 1
Articolo di tipo Analisi