F1
Jak cios boksera - przeciążenia w Formule 1
Kierowca F1 powinien być niski, lekki i drobnej postury, a jednocześnie - bardzo silny. Dzięki temu, zmieści się do ciasnego kokpitu, a wytrenowane mięśnie pozwolą mu znieść ogromne przeciążenia.
Jakie przeciążenie wytrzyma zwykły człowiek?
Ludzki organizm jest bardzo wytrzymały lub bardzo delikatny. Wszystko zależy od tego, czym i z której strony na niego zadziałamy. Przeciążenia dodatnie (np. występujące przy przyśpieszaniu) znosi dużo lepiej od ujemnych (np. przy hamowaniu), ponieważ te ostatnie powodują napływ krwi do mózgu, oczu i innych okolicznych narządów. Oznacza to, że przy odpowiednio dużym przeciążeniu ujemnym ilość - a zatem i ciśnienie - krwi w mózgu i oczach może wzrosnąć tak bardzo, że doświadczającemu go człowiekowi popękają naczynia krwionośne i straci wzrok na jakiś czas, na zawsze, lub nawet umrze. Za bezpieczną granicę dla przeciętnego człowieka przyjmuje się 5g przy przeciążeniu dodatnim i 2-3 g przy ujemnym. Dla porównania: 1 g to przeciążenie, jakiego doświadczamy, stojąc nieruchomo na ziemi. 5 g osiągają niektóre kolejki górskie. Oczywiście nawet bez treningu można przeżyć większe przeciążenie, o ile trwa tylko ułamki sekund.
6 min
Prze-lotne Pytania: Maciej Musiałowski
W kolejnym odcinku "Prze-lotnych Pytań" Łukasz Czepiela przepytuje aktora Macieja Musiałowskiego.
Ile zniesie pilot samolotu?
"Pilot samolotu" to bardzo szerokie pojęcie, ponieważ jedni latają maszynami pasażerskimi lecącymi prosto bez większych przygód. Inni pilotują szybkie i zwrotne samoloty akrobacyjne, w których podczas lotu zwykły człowiek często nie byłby w stanie nawet mówić. Jeszcze inni zasiadają za sterami myśliwców, których ewolucje w powietrzu niejednego pozbawiłyby przytomności. Współcześni piloci używają specjalnych kombinezonów, są ponadto bardzo dobrze przygotowani fizycznie. Dzięki temu znoszą przeciążenia o wartości około 9 g, choć podczas walk powietrznych zmuszeni są wytrzymać w skrajnych wypadkach nawet do 20 g.
Pilot o przeciążeniach:
2 min
Łukasz Czepiela podczas finału w Fort Worth
Warto podkreślić, że już przy "zaledwie" 5 g mogą pojawić się problemy ze wzrokiem, przejściowy jego brak lub nawet utrata przytomności. Podczas zawodów Red Bull Air Race zabronione jest wykonywanie akrobacji ze zbyt dużym przeciążeniem właśnie z tego powodu - organizatorzy nie mogą dopuścić, by pilot stracił kontrolę nad lecącym nisko samolotem i spadł np. na kibiców. Przepisy te są bezwzględnie egzekwowane, a łamiącym je zawodnikom grozi dyskwalifikacja.
Ile zniesie kierowca Formuły 1?
Zawodnicy F1 nie są przygotowani do wytrzymywania przeciążeń tak dużych, jak piloci. Nie posiadają również odpowiedniego sprzętu. Mimo to są regularnie poddawani przeciążeniom rzędu 4-6 g. Przykładem może być 8 zakręt toru Istanbul Park, gdzie przez kilka sekund na kierowcę działa siła 4,5 g, a przez moment nawet 5 g. Jak już wiemy, mniejsze, ale długotrwałe przeciążenia są zwykle bardziej szkodliwe niż duże, ale chwilowe. Dokładna wartość przeciążenia zależy przede wszystkim od wartości przyśpieszenia (dodatniego lub ujemnego) oraz od szybkości i linii jazdy w zakręcie. Im szybciej kierowca się rozpędza lub mocniej hamuje, tym większe przeciążenie wgniata go w fotel lub go z niego wypycha. Im większą prędkość ma w zakręcie, z tym większym przeciążeniem bocznym musi się zmierzyć. Dlatego właśnie jazda po torach jak Silverstone jest tak męcząca - duża ilość szybkich łuków powoduje ciągłe i duże przeciążenie odczuwane przez kierowców. Sprawia to, że mięśnie zawodników nie mają kiedy odpocząć i cały czas muszą pracować, aby przeciwdziałać bocznym przeciążeniom. Gdyby posadzić amatora w bolidzie F1, najłatwiejszym dla niego torem pod względem omawianej kwestii byłby obiekt w Monako, ponieważ osiąga się tam stosunkowo niskie prędkości i powoli przejeżdża przez zakręty.
Kierowcy F1 przyzwyczajają się do przeciążeń „przy okazji”.
© Red Bull Content Pool
Aby osiągnąć dobry czas okrążenia, należy pokonać wspomnianą turecką "ósemkę" idealną linią, co jest w tej sytuacji bardzo trudne. Szerszy i wolniejszy przejazd będzie generował mniejsze przeciążenie, ale da też gorszy czas. Sami kierowcy błąd w tym miejscu porównują do uderzenia w bok głowy przez boksera. Ogółem przeciętne wartości przeciążeń w F1 to 2 g przy rozpędzaniu, 5 g przy hamowaniu (9 g przy naprawdę mocnych dohamowaniach) i 6 g w szybkich zakrętach. Podczas wypadków i zderzeń wartości te są bardzo różne i zależą od prędkości początkowej oraz długości drogi hamowania. Przeciętnie wynoszą od 30 do nawet 60 g, choć znane są przypadki o wiele wyższych - o czym za chwilę. Nawiasem mówiąc, przeciążenia oddziałują nie tylko na organizmy kierowców.
W przypadku zawodników Formuły 1 szczególnie narażone są okolice głowy i szyi, dlatego też intensywnie trenują oni mięśnie tych partii ciała np. poprzez rozciąganie gum oporowych za pomocą głowy. Choć może wyglądać to zabawnie, kryje się w tym świetna metoda na zwiększenie wytrzymałości organizmu.
Kierowcy Formuły 1 nie muszą wytrzymywać tak dużych przeciążeń, jak np. piloci, ale są w czołówce pod względem relacji wartości przeciążenia do czasu jego oddziaływania. Weekend wyścigowy to w sumie około 6 godzin jazdy bolidem. W tym czasie na przemian kierowcy przyśpieszają i hamują, a dodatkowo w zakrętach działają na nich ogromne boczne przeciążenia. To sprawia, że dwie godziny jazdy samochodem F1 w wyścigu są znacznie bardziej męczące pod tym względem, niż kilkuminutowy lot akrobacyjnym samolotem.
Największe przeciążenie jakie przeżył człowiek
Dwaj rekordziści, którzy przeżyli największe przeciążenie, to kierowcy wyścigowi. Przez wiele lat pierwsze miejsce w tej kategorii dzierżył David Purley. W 1977 r. uległ on wypadkowi podczas kwalifikacji przed GP Wielkiej Brytanii na torze Silverstone. Jego samochód wypadł z toru i czołowo uderzył w barierę, wyhamowując ze 173 km/h do 0 na odcinku 66 cm.
Na Anglika zadziałało wówczas przeciążenie ujemne o wartości 179,8 g - kilkukrotnie więcej niż zazwyczaj wystarczy, by zabić człowieka. Kierowca miał "jedynie" liczne złamania kości w dolnej części ciała, która została zgnieciona wraz z bolidem. Na powyższym zdjęciu widać stojącą postać w jasnych spodniach – na jej wysokości powinna być głowa kierowcy. To pokazuje, jak ściśnięty został kokpit w chwili wypadku. Zawodnik nie tylko przeżył, ale też wyzdrowiał i wrócił do ścigania, choć na znacznie niższym poziomie. Rekord Purleya pobił w 2003 r. Kenny Bräck, który „osiągnął” wówczas 214 g.
W wyniku wypadku miał złamany m.in. mostek, prawą kość udową, kostki i jeden z kręgów lędźwiowych w kręgosłupie. Rehabilitacja zajęła mu 18 miesięcy. Co ciekawe, Tomas Scheckter, z którym tamtego dnia zderzył się Szwed, jest synem Jody’ego Schecktera – mistrza świata Formuły 1 z sezonu 1979. Przykłady Davida Purleya, Kenny’ego Bräcka oraz wielu innych zawodników pokazują, że z uwagi na specyficzną pozycję zajmowaną w kokpicie bolidu najbardziej narażone na uszkodzenia przy ciężkich wypadkach są nogi i klatka piersiowa. W „codziennej” jeździe autem F1 kierowcy muszą z kolei uważać na głowę – m.in. dlatego zagłówki są dopasowywane indywidualnie do każdego z nich.
***
Autor tekstu prowadzi vloga Ze świata F1 na YouTube.
Więcej o F1
