從死亡賽車到零傷亡 是什么讓F1改變如此之大？

”每個賽季，F1中有25名車手出賽，每年我們中有兩人死去。”這是F1世界冠軍尼基?勞達對自己所從事運動的描述。F1賽場是英雄輩出的地方，也是夢想燃燒的地方，讓無數懷揣夢想的人甘愿為它付出生命都在所不惜。

不過，高死亡率已經成為過去。現在的F1運動已經鮮見車手傷亡事故了，盡管車速更快，車禍仍舊。這中間發生了什么？ 是誰讓F1的安全性有如此大的改觀？這里邊少不了幕后英雄——高性能材料的功勞。

發生車禍后亦能安然無恙

談到車禍，不知道各位腦海中會浮現怎樣的畫面，滑出賽道？追尾？翻車？這些如果放在F1賽車上會是一番怎樣的景象？來看看下面的車禍現場：

這樣的車禍場景如果放在現實生活中估計司機都是兇多吉少，可是在如今的F1領域，車手們往往都會安然無恙的走出賽車，然后搭個順風車返回車隊車房，就像什么都沒有發生過一樣。能讓車手如此從容淡定的原因不是別的，正是各種高性能的材料。

車身材料方面，碳纖維是第一次被作為主要結構部分用于制造汽車是在1980年，如今，碳纖維是F1賽車車身應用最廣泛的材料之一，就目前的F1賽車而言，碳纖維占比高達75%左右！之所以大量選用這種材料就是因為它擁有質量輕，高強度，并且具有耐腐蝕、高模量的特性。而這樣的特性無論是從車手的人身安全還是賽車輕量化考慮都是無可厚非的。

當然，單靠碳纖維就想應對上面那些大場面，那你就太過天真了。更重要的角色在于前鼻錐里，那就是樹脂。工程師們在制造過程中將碳纖維材料分層交叉擺放，之后在內部注入樹脂。在碰撞發生時，碳纖維的特殊排布會提高前鼻錐整體剛度在發生壓潰式破壞時吸收更多的能量。另外，樹脂發生碎裂、分層破壞進而促使碳纖維變形斷裂也可吸收外部沖擊帶來的巨大能量。這樣保護車手的安全就有了相當程度的保證。

除賽車本身外，對于車手而言，他們還有貼身的保鏢，那就是頭盔和漢斯系統。

F1車手的頭盔外殼使用的碳纖維強化樹脂制成，有著極高的強度，內部采用較軟的聚苯乙烯既可以很好地吸收撞擊能量，LEXAN樹脂制成的護目鏡除了高強防火外，其良好的透光性保證了他比賽中清晰的視野。

回頭看來，聚合物和碳纖維材料還真是很靠譜。不過，在其它意外情況下，靠譜的還會是它們嗎？

浴火也能重生

說浴火重生恐怕太過抽象，曉fire還是先帶大家感受一下吧：

這些就是真實發生在F1賽場的情景，類似的情況還用很多，和普通民用車一樣爆缸、漏油都有可能讓車手身陷火海，要想保住性命就要材料君來救火了。

賽車領域里有一個標準叫做“11秒的保護時間”，即作為賽車服的材料必須能夠在10秒內經受住距離為3厘米，溫度為300-400攝氏度火焰中保持11秒阻燃，而一種叫做諾梅克斯的材料（Nomex）可以在840的高溫下做到這點。

諾梅克斯由美國杜邦公司在60年代發明并投入使用，其優異的高溫性和阻燃性讓它成為軍事和電氣領域的重要材料之一。

諾梅克斯球棍模型及分子式（圖片來自杜邦官網）

值得一提的是，除了能夠讓車手浴火重生外，諾梅克斯材料的蜂巢結構讓它在力學性能和材料輕量化上也有出色表現。通常對于身高尺寸在170—185cm,體重在60—75kg的賽車手來說，一套賽車服的重量僅在750—800克間。

諾梅克斯材料微觀結構

正是在科技的幫助下，如今的F1運動可以說是世界上最安全的運動之一，傷亡率甚至已經低過籃球等運動。

而風靡于美國的印地500賽車卻是另一番景象。雖然已有100多年歷史，印第賽車卻沒有像F1這樣為了安全不間斷地技術和制度改良，而是如斗牛士般追求極限。所以，印地賽車也沒有如F1那般采用了高性能材料，以及各種防護措施。隨之而來的就是居高不下的傷亡率，至今也沒有改變。

材料牛編輯部曉fire供稿，材料牛編輯整理。