Khoang lái an toàn khiến xe đua F1 không cần túi khí

Vì sao xe đua F1 không trang bị túi khí Túi khí có nhiệm vụ giảm thiểu va chạm của lái xe khi gặp tai nạn. Song, nó lại không được dùng ở F1, môn thể thao được coi là nguy hiểm hàng đầu thế giới.

Túi khí được nghiên cứu từ những năm 50 và được đưa vào sử dụng từ thập niên 70 thế kỷ XX. Ngày nay, chúng trở thành bộ phận không thể thiếu và luôn nhận sự quan tâm trên những mẫu xe mới.

Vì sao túi khí không được trang bị cho xe F1

Một chiếc xe khi di chuyển với vận tốc 50 km/h và đâm vào một vật cố định (tường, gốc cây, barie...) mất 0,1 giây để chúng dừng lại hoàn toàn. Những người ngồi trên xe, do lực quán tính, mất nhiều hơn khoảng thời gian đó. Họ tiếp tục chuyển động lao về phía trước với vận tốc như vận tốc ban đầu trong khoang xe và chỉ dừng lại khi xảy ra va đập với thân xe.

Để đảm bảo những chấn thương gặp phải là nhỏ nhất, cabin xe phải đủ cứng để ít biến dạng nhất có thể. Đồng thời, các va chạm do người trong xe bị "quăng quật" phải được giảm thiểu. Túi khí cùng đai bảo hiểm sẽ đảm bảo điều này.

Khi xảy ra va chạm, dây an toàn giúp hãm dần vận tốc theo quán tính của người ngồi trong xe, bộ phận cảm biến sẽ kích hoạt hệ thống bơm khí khi cần thiết. Lượng khí gas lớn nén trong thể tích nhỏ khiến túi khí bung ra với tốc độ cực lớn, khoảng 300 km/h. Sau đó, túi khí xẹp dần để đảm bảo người ngồi trên xe không bị mắc kẹt.

Không gian hẹp của buồng lái chiếc F1. Ảnh: F1 Insight.

Nhiệm vụ của túi khí là đảm bảo an toàn cho tài xế khi xảy ra tai nạn. Song, nó lại không được sử dụng ở môn thể thao nguy hiểm hàng đầu thế giới như F1. Điều này đến bởi phần lớn nguyên nhân do thiết kế.

Buồng lái của một chiếc xe F1 rất nhỏ. Chiều rộng ở khu vực tay lái chỉ 52 cm. Các tay đua không thể tự cài dây an toàn cho mình mà phải nhờ một nhân viên kỹ thuật làm giúp. Đây cũng là nơi chứa những gì tinh túy nhất của một chiếc xe F1, với bộ vô lăng có cả tá nút bấm chức năng. Vì thế, nó không còn chỗ cho những chi tiết "thừa".

Trong một số trường hợp, túi khí có thể gây nguy hiểm cho con người thay vì bảo vệ phần đầu và vai khỏi những va chạm - vốn là công dụng lớn nhất của chúng. Túi khí bung ra với vận tốc khoảng 300 km/h và hướng thẳng vào mặt. Thử tưởng tượng, chiếc xe đang lao về phía trước với tốc độ tương tự. Điều gì sẽ xảy ra với các tay đua?

Buồng lái an toàn của xe F1

Dù không có túi khi, các tay đua vẫn được đảm bảo an toàn tối đa bởi những thiết kế được quy định nghiêm ngặt bởi Formula 1.

Trung tâm của một chiếc xe F1 hiện đại là buồng lái. Đây cũng là nơi các tay đua được bảo vệ an toàn tối đa. Yêu cầu đầu tiên với chiếc buồng lái là phải cứng nhất có thể. Vì an toàn, không có nước, nhiên liệu hay chất lỏng nào đi qua khu vực này.

Nó cũng được yêu cầu thiết kế để tay đua có thể thoát ra trong vòng 5 giây mà không cần thực hiện thao tác gì khác ngoài tháo dây an toàn và vô lăng. Trước đây, buồng lái có chiều rộng ở khu vực tay lái 50 cm, còn ở bàn đạp là 30 cm. Sau này, kích thước được tăng lên với mục đích giúp các tay lái dễ dàng thoát ra hơn khi gặp nguy hiểm.

Hiện nay, một buồng lái tiêu chuẩn dài 85 cm, rộng 52 cm ở khu vực tay lái còn vùng bàn đạp là 32 cm. Hai bên hông buồng lái cũng được yêu cầu thiết kế tăng góc lên ít nhất 16 độ, nhằm giảm nguy cơ chấn thương nếu một chiếc xe khác bay lên trên nó.

Ghế ngồi là nơi duy nhất được làm bằng nhựa trong khoang an toàn này. Kể từ năm 1999, quy định ghế ngồi không được thiết kế như một phần cố định của khoang lái được áp dụng. Điều này nhằm giảm nguy cơ chấn thương cột sống khi xảy ra tai nạn.

Buồng an toàn, trái tim của xe đua F1 hiện đại.

Từ năm 1972, sử dụng dây bảo hiểm 6 điểm, tương tự như ở máy bay chiến đấu, là quy định bắt buộc trong các cuộc đua F1. Hai dây đeo vai, hai dây đeo xương chậu và hai dây ở chân. Một mặt, dây đai phải đủ mạnh để bảo vệ người lái khỏi va chạm. Mặt khác, dây bảo hiểm cũng phải đảm bảo rằng tay đua không bị thương bởi chính nó trong trường hợp khẩn cấp.

Theo tiêu chuẩn 8853/98 của Liên đoàn ôtô quốc tế (FIA), mọi điểm buộc của đai phải có khả năng chịu tải 14,7 kilonewton, tương đương với khoảng 1.470 kg. Độ rộng vành đai phải nằm trong khoảng 4,4-7,6 cm ở vai và chân, từ 5-7,6 cm ở xương chậu.

Bề ngoài buồng an toàn được phủ những lớp vật liệu hấp thụ năng lượng khi va chạm. Chúng được làm từ vật liệu kim loại hoặc composite. Hai bên sườn monocoques đươc phủ 6 mm Zylon 6, loại vật liệu làm áo chống đạn, kết hợp cùng carbon nhằm ngăn các mảnh vụn bắn vào buồng lái.

Buồng lái an toàn, còn được gọi là monocoques, được làm từ 30 m vuông sợi carbon, một vật liệu tổng hợp cứng gấp đôi nhưng nặng bằng 1/5 lần so với thép. Mỗi sợi mỏng bằng 1/5 lần tóc người. Độ dày của nó lên tới 60 lớp, bao gồm sợi carbon và đan xen những lớp cấu trúc như than tổ ong nhằm gia cố độ cứng.

Chính nhờ những thiết kế đặt sự an toàn lên hàng đầu, các tay đua ít khi gặp nguy hiểm dù chiếc xe của họ hiếm khi lành lặn nếu gặp tai nạn.

Trong vụ tai nạn tại Grand Prix Canada năm 2007, Robert Kubica đã phải chịu lực tăng tốc gấp 28 lần. Điều này tương đương cơ thể anh nặng tới hơn 2 tấn, thay vì 73 kg. Kịch bản tồi tệ nhất đã không xảy ra, Kubica chỉ bị những vết bầm nhỏ.

10 tai nạn đáng quên trên đường đua F1 Michael Schumacher và Lewis Hamilton cùng xuất hiện trong top 10 pha tai nạn đáng quên trên đường đua F1.

Đỗ Hải
Đồ họa: Minh Phúc