几周前,当罗曼·格罗斯让(Romain Grosjean)的F1赛季在巴林结束了辉煌的赛季时,大火真的成了头条新闻。高G碰撞在这项运动中不一定很常见,但是它们每年发生一次或两次,并且由于严格的设计和测试,它们具有很高的生存能力。 F1赛车着火是罕见的事件-格罗斯让(Grosjean)的火热事故是30多年来的第一次,而火焰的景象引起了一种原始的恐惧,使罗杰·威廉姆森(Roger Williamson)和尼基·劳达(Niki Lauda)等驾驶员想到了。
不论纪律或系列如何,几乎所有绑在赛车上的人都穿着一层称为Nomex的合成纤维。它是由科学家Wilfred Sweeney在1950年代后期为杜邦设计的,杜邦已经将商业化生产Nomex生产了半个多世纪。对赛车世界的材料介绍始于1966年,当时赛车手兼安全倡导者比尔·辛普森(Bill Simpson)遇到了宇航员皮特·康拉德(Pete Conrad),后者将他介绍给了Nomex。次年,辛普森一家公司向那年的印第安纳波利斯500赛中除了三名车手以外的所有车手提供了Nomex的工作服。
驾驶员的防火技术已经走了53年之久,我与杜邦公司机械保护和消费者服装开发经理Yves Bader以及该公司汽车行业垂直经理Joe Foster取得了联系。自从早期以来,当今的防火面料是如何发展的。
"该聚合物是一种具有高分子量的间位芳族聚酰胺长链,与人们当时使用的聚合物相同,"巴德尔告诉我。它与凯夫拉(Kevlar)有关,但链条的刚性不如他们用来阻止子弹的材料。进化的是如何将这些分子转变为可用于制造服装的纤维。
"第一代是短纤纱。因此,它是像棉一样的短纤纱。然后我们去了长丝纱。它有这种闪亮的外观,"巴德说。那时我们使这种纤维变得更可染,因为那时赛车市场突然变成了企业形象和颜色等等,这在开始时就没有那么重要了。因此,您可以想象美学已经成为要点,因为性能已经存在,对吗?然后,我们开始使用长短纤维以获得更多的舒适性和更多的保护,并且这些纤维的可染性也在单根纤维的细度方面得到了发展-纤维越细,获得的保护就越多,"巴德尔告诉我。
能够制造出鲜艳的赛车服以满足团队赞助商的需求显然很重要-毕竟,有人必须付账单。除此之外,还有更多。
对于我们来说,适应不同制裁机构的规则集也是一个持续的挑战。换句话说,这是一个恒定的平衡。我们的表现是体重和透气性,所有这些使参与者想要佩戴的东西-A. B-是否有标准,无论是FIA(控制F1)还是SFI [美国赛车运动安全机构]或任何人,然后您想达到标准,因此有时会有这些相互矛盾的目标。而且,标准本身也有很大差异,"福斯特解释说。
在飙车世界中,您要处理不同的易燃物-酒精,硝基甲烷和类似的东西-然后产生烟雾。这就是为什么您看到那些戴着防毒面具的人的原因。再说一次,例如,如果您看一下赛车比赛中的手套,夹克或裤子,它们就像被子,显然它们不需要灵巧性。不幸的是,它们会定期爆炸,但是这些套装非常实用,"福斯特告诉我。
即使Nomex赛车服装不是一个巨大的市场,但从发展上来说它绝对是一个坩埚,但换句话说,它也是一个以很高的速度上升的坩埚,大多数行业无法使用的时钟速度,"福斯特说。
某些织物的防护性取决于材料的阻燃性,只是不喜欢燃烧。通常,这是Nomex极差的传热功能的结果,像Grosjean这样的司机穿着多件衣服,使他们有更多时间逃避火焰。
"困难总是伴随着有限的火焰蔓延。您将衣服暴露在火焰中,并确保没有孔洞,没有余焰。甚至染色和精加工也非常重要-您不能负担在那里留下会产生易燃性的化学物质,"巴德说。甚至要考虑到洗钱-FIA要求服装在测试之前已经清洗了15次,以确保清洗不会降低其防护性能。
"然后第二件事是[服装的组装]。然后,我们施加火焰并测量热传递,"巴德说。例如,新的FIA规则要求三层防护服提供至少12秒的保护,使其免受每平方米80kW能量的火焰的伤害。 "您有这12秒;我们为14设计巴德说。 "您的内衣有8秒-必须超过5秒-但结果不是12加5。如果添加一个图层,则五个加12变为20或22 [秒],因为在图层之间存在空气间隙,"巴德尔告诉我。
为了满足SFI,赛车装备除了直接火焰外还必须防止辐射热。 "因为有时您有火焰,但是环境已经很热,并且所有这些辐射热都在增加,"巴德说。
未来的Nomex织物应该穿着起来更舒适,透气性更好,但杜邦公司的主要重点是减轻重量。
"例如,工作服中的Nomex织物的密度为每平方米260克。 军事飞行员的衣服是150克/平方米; 在赛车中,我们的重量为120gsm。 给驾驶员带来更大的舒适感,但[设计人员]可以以智能的方式在汽车中使用它。 然后,我正在研究下一代手套, 巴德尔告诉我。 当前,手套标准要求的保护时间更少,并且值得注意的是,格罗斯让(Grosjean)摔跤后唯一的伤害是双手被灼伤。 赛车应用的问题显然是确保足够的灵活性。 "如果这种下一代手套有效,那将改变游戏规则," 巴德说。