Technická analýza: Nehoda Felipeho Massy

Jak k tomu došlo?
Felipeho Massu trefila do helmy pružina z vozu Brawn GP Rubense Barrichella. Jak vysvětlil sám Ross Brawn, šlo o pružinu z třetího (centrálního) tlumiče vozu. Ta by měla být v případě Brawnu zajištěna jakýmsi kolíkem, který ovšem nevydržel zátěž a zlomil se. Pružina se tedy mohla uvolnit od tlumiče a díky větším otvorům v zadní části vozu (kvůli zákazu ostatních "větracích" otvorů) úplně vyletět ven. K uvolnění došlo ve třetí zatáčce, zatímco k jejímu střetu s Massou až kousek před čtvrtou. Zdá se být až absurdní, že pružina dohopsala odhadem 350 metrů po přibližně 10 metrů širokém pásu asfaltu. „Kdybychom takové situace chtěli dosáhnout, podařilo by se nám to možná po pěti milionech pokusů,“ zhodnotil pravděpodobnost Charlie Whiting. Ross Brawn dodal, že během své kariéry ještě nezažil, že by se nějaká pružina takto uvolnila.

K čemu tam pružina je?
Třetí tlumič se nachází v zadní části auta a jeho úkolem je řízení světlé výšky vozu (tedy jak vysoko je vůz nad zemí). Zadní náprava musí být kvůli dobré trakci odpružena relativně měkce, ale ve vysokých rychlostech by měkké odpružení bylo nežádoucí - maximální aerodynamický přítlak na zadní nápravu se pohybuje v řádu stovek kilogramů a docházelo by kontaktu podlahy vozu se zemí. Po určitém stlačení obou standardních pružin tedy přichází ke slovu právě ta třetí a zvyšuje tuhost odpružení (auto tolik neklesne).
Hmotnost pružiny je podle Rosse Brawna asi 800 gramů, dlouhá je přibližně 13 centimetrů.


Brawn GP - umístění uvolněné pružiny

Několik čísel
Přesnou rychlost Massy při nehodě není známá, ale v každém případě se pohybovala vysoko nad 200 km/h. Některé odhady mluví o cca 240, jiné až o 260 km/h. Do bariéry následně narazil přibližně ve 100 km/h.
Nemáme sice představu o rychlosti a směru, kterým se pohybovala pružina v době nárazu, ale pro představu si řekněme, že byla v klidu a Massa do ní najel ve 250 km/h. Následně situaci otočme a představme si, že Massa stojí a letí na něj tato pružina stejnou rychlostí.
Její kinetická energie je přibližně 2 000 Joulů. Můžeme říct, že tato energie by stačila k použití systému KERS v letošních vozech F1 na 3 setiny sekundy a nevypadá to jako moc. K lepšímu porovnání by nám ale mohl posloužit golfový míček. Aby helmu zasáhnul s odpovídající energií, musel by letět 1 060 km/h - lehce podzvukovou rychlostí.
Pro upřesnění je třeba dodat, že stejně jako neznáme přesnou rychlost Massy ani pružiny, zanedbáváme například i energii pružnosti, ve kterou se přemění část kinetické energie pružiny při nárazu, stejně jako energii, kterou absorbuje samotná helma při deformaci. Nemělo by se ale jednat o faktory, které zásadně změní náš výpočet.


Pružina těsně před zásahem

Kouzelná helma
Je evidentní, že život Massovi zachránila především kvalitní helma. Výrobci (v tomto případě německý Schuberth) její konstrukci pravidelně zdokonalují a je možné, že ještě před několika lety by byl takový zásah pro jezdce fatální.
Cena jedné helmy je asi 50 000 eur a skládá se z velkého množství různých vrstev. Základními materiály jsou karbon (vysoká pevnost), aramid (žáruvzdornost), polyethylen (proti proniknutí předmětů) a různé kovové slitiny. Hmotnost může být podle pravidel FIA maximálně 1,8 kg, ale ve skutečnosti se pohybuje spíše okolo 1,25 kg.
Před homologací FIA prochází řadou testů - v našem případě je referenčním testem ten proti proniknutí. Při něm se na helmu pouští ze tří metrů závaží o 3 kg s hrotem. Do helmy tedy naráží přibližně rychlostí 27 km/h a má energii 90 Joulů. Vzhledem k tomu, že do helmy naráží špička nejde o tak směšná čísla, ale zdá se, že můžeme říct, že stav Massovy helmy po nárazu je důkazem, že výrobce odvádí výbornou práci a v testech FIA má velkou rezervu.
Mezi další testy patří zátěž 38 kg na oblast brady, přičemž se helma nemůže prohnout o více než 30 milimetrů, střílení projektilů rychlostí 500 km/h na hledí helmy (vryp může být hluboký maximálně 2,5 milimetrů) a pětačtyřicetisekundové pálení plamenem o teplotě 800 stupňů Celsia, při kterém teplota v helmě nesmí překročit 70 stupňů.

Může k tomu dojít znovu?
Pokud se nezmění technická pravidla, asi ano. Jak je ale zmíněno na začátku - pravděpodobnost je naprosto minimální. Tým Brawn okamžitě přijal opatření a už v neděli byla pružina lépe zajištěna.