сегодня, 08:40 11 мин.

Как «Формула-1» сделала мир лучше: технологии для ИВЛ, детской реанимации и колясок

Автор

686

Даже если отбросить феноменальные спортивные достижения – сезоны, рекорды, победы – за последние 75 лет «Формула-1», несомненно, оказала большое влияние на мир.

Причем речь сейчас даже не про известные инновации вроде дисковых тормозов, современной коробки передач, зеркала заднего вида, углепластика или ремней безопасности.

К опыту «Ф-1» постоянно обращались и обращаются тысячи инженеров со всей планеты – и черпают в вершине автоспорта идеи для огромного количества инновационных технологий. Многие уже просочились в широкое потребление, улучшив те индустрии, которые вы никогда бы не заподозрили в прямой технологической связи с «Ф-1».

От детской хирургии до лондонских автобусов и зубной пасты – официальный сайт «Формулы-1» изучил лучшие изобретения, которые подарил миру этот вид спорта.

Проект Pitlane – усовершенствованный аппарат вентиляции легких

Когда в 2020 году пандемия поставила календарь на паузу, команды «Формулы-1» оказались в уникальном положении. Отложив в сторону напряженное соперничество, они объединились и использовали свои невероятные технологические возможности и ресурсы для создания жизненно важного дыхательного устройства.

Проект, получивший меткое название «Проект Pitlane», предполагал совместную работу команд с правительством Великобритании по реинжинирингу существующих медицинских устройств, эффективному увеличению производства аппаратов искусственной вентиляции легких и в итоге разработке нового устройства.

Обычно получить разрешение на использование медицинского оборудования можно за два года, но благодаря усилиям инженеров его завершили всего за четыре недели, что позволило быстро выпустить обновленный аппарат искусственной вентиляции легких.

Заднее антикрыло болида для уменьшения энергопотребления холодильников

Британский супермаркет Sainsbury’s безостановочно благодарит «Уильямс» за помощь в стремлении стать экологически чистыми к 2040 году. Парни из Гроува использовали свой опыт в области аэродинамики для снижения энергопотребления магазина.

«Уильямс» в сотрудничестве с компанией Aerofoil Energy создала алюминиевое устройство, повторяющее дизайн заднего антикрыла болида «Формулы-1». На трассе оно отводит воздух сверху и вокруг болида, чтобы максимизировать производительность, но в проходах супермаркета эта переосмысленная технология оказывает другое воздействие.

Прикрепленные к полкам холодильника, они не дают холодному воздуху просачиваться наружу, а удерживают его внутри витрины, экономя энергию и сохраняя окружающее пространство теплым для покупателей.

Британские супермаркеты M&S, Tesco и Asda внедрили эту технологию в магазинах, а компания Sainsbury’s заявила, что она позволяет ежегодно экономить 8 763 тонны углекислого газа на сокращении выбросов от дополнительного непотребления электроэнергии.

Система рекуперации энергии (KERS) в лондонских автобусах

В «Уильямсе» стали специалистами по внедрению экологичных технологий как на трассе, так и в повседневной жизни. Особенно это прочувствовали жители Лондона.

Еще в 2009 году ФИА ввела в регламент опциональные системы рекуперации кинетической энергии (KERS). «Феррари», «Рено», «БМВ» и «Макларен» решили опробовать их. Система собирает энергию, которая обычно теряется в виде тепла при торможении, превращая ее в дополнительную мощность, которая накапливается в аккумуляторе, а затем возвращается на колеса при разгонах.

«Уильямс» разработала собственный KERS на основе маховика, но решила не использовать его из-за проблем с компоновкой, предпочтя электрическую версию. Однако разработка была слишком хороша, чтобы тратить ее впустую – команда продала технологию компаниям, которые управляют легендарными красными лондонскими автобусами.

С тех пор рекуперативное торможение стало использоваться в общественном транспорте по всей Великобритании, помогая сократить выбросы углекислого газа, повысить эффективность использования топлива и снизить уровень загрязнения воздуха.

Переосмысление транспортировки детей из реанимаций через пит-стоп

Наблюдая за гонками «Формулы-1», вы можете упустить из виду, насколько впечатляюще работают механики на пит-стопах. Скажите кому-нибудь, кто не фанат серии, что четыре секунды считаются медленной остановкой, и он, скорее всего, не поверит.

В 2001 году двое коллег из больницы Great Ormond Street Hospital обратили внимание на сходство между эффективностью пит-стопа и важнейшим процессом транспортировки младенца после операции на сердце. Если смотреть на пит-стоп сверху, то болид находится в центре, и над ним работает команда, окружающая его, точно так же, как над ребенком на каталке в больнице.

Это понимание послужило толчком к неожиданному сотрудничеству: «Макларен» и «Феррари» исторически борются на трассе, но в данном случае объединились, чтобы передать знания и улучшить кардиологическую помощь для младенцев.

Команда из Маранелло заметила, что, в отличие от их бригад, врачи и медсестры не распределяли роли при транспортировке ребенка из операционной в реанимацию: если что-то шло не так, все бросались исправлять ошибку, а не оставляли одного человека для решения проблемы.

После того как этот принцип применили в больнице, количество технических ошибок сократилось на 42%, что побудило сотрудников рекомендовать эту процедуру больницам по всей Великобритании.

Планирование из «Ф-1» для увеличения производства зубной пасты

Что может знать команда «Формулы-1» о производстве зубной пасты? Ответ: не так уж много, но они знают достаточно о планировании всех возможных сценариев. Например, что делать, если на трассе появится машина безопасности, шины будут деградировать быстрее, чем ожидалось, или соперники едут быстрее, чем предполагалось.

В 2011 году «Макларен» подписал соглашение о сотрудничестве с фармацевтической компанией GlaxoSmithKline (GSK), которая производит зубную пасту для различных брендов.

Джефф Макграт из технологического подразделения «Макларена» проанализировал процесс переналадки завода, когда работники должны были переключиться с одной марки зубной пасты на другую, переставляя инструменты и очищая тюбики. В то время это занимало два часа и, по сути, останавливало производство.

Используя компьютерную симуляцию, он продемонстрировал, насколько неэффективны были методы, что побудило команду фабрики разработать обновленный семиэтапный план, который в итоге сократил время переналадки на 60%. К концу года план позволил произвести дополнительно 20 миллионов тюбиков зубной пасты.

Аэродинамика и углеродный композит при производстве гоночных яхт

Парусный спорт во многом схож с «Формулой-1», что дает конструкторам яхт отличную возможность перенять опыт этой серии. Определенно помогает тот факт, что один из них раньше работал в «Макларене» в качестве гоночного инженера.

Дэн Бернаскони отвечал за яхты Team New Zealand из Новой Зеландии, победившие в гонках Кубка Америки 2017 и 2021 годов – главных парусных соревнованиях планеты. Опираясь на свои знания аэродинамики в «Ф-1», он спроектировал яхту из углеродного волокна с использованием технологий моделирования.

Есть и дополнительные сложности, связанные с гидродинамикой, но по своей сути Кубок Америки – это «Ф-1» в парусном спорте: команда инженеров должна создать лучший болид/лодку на основе уменьшенных моделей, которые затем пилотируются талантливым гонщиком/рулевым до финишной черты.

Аэродинамика и технология углеродных композитов – не единственные общие элементы. Яхты покрыты датчиками, которые в режиме реального времени передают данные команде для анализа, подобно тем, которые команды «Формулы-1» отслеживают во время каждой гоночной сессии.

Более доступная технология 5G для обмена данных в сети общественного транспорта

Для команд «Ф-1» трудно переоценить важность надежной связи. Представьте себе хаос, который развернулся бы при отсутствии сигнала в гоночный уик-энд! Сбор точных данных и их передача в различные отделы – залог успеха любой команды.

Так что еще одной победой технологического подразделения «Макларена» стало использование технологии для связи сотрудников на пит-лейн – на ее основе создали Fleet Connect, которая сейчас внедряется в сети общественного транспорта.

От Великобритании до Сингапура – она помогает передавать данные и предоставляет пассажирам высокоскоростное подключение к Wi-Fi, а также позволяет железнодорожным командам обмениваться данными с камер и показаниями датчиков по инженерным вопросам и техническому обслуживанию для принятия быстрых решений.

Управление воздушным движением

В работе с данными «Макларену» нет равных, что в последние годы очень пригодилось аэропортам по всему миру.

В течение гоночного уик-энда их технология точно отслеживает, где на трассе находится каждый автомобиль и с какой скоростью он едет, что не менее полезно для авиадиспетчеров, следящих за местоположением самолетов.

Такие аэропорты, как Хитроу, используют технологию, созданную «Маклареном», для получения оперативной информации о вылетах и прилетах, что позволяет им заранее предвидеть задержки и уменьшить заторы.

Использование карбона – от инвалидных кресел до транспорта для перевозки больных новорожденных

Углеродное волокно – исключительно прочный материал, впервые опробовали в аэрокосмической промышленности в 1960-х, но тогда получили неоднозначные результаты. Его истинный потенциал раскрыл инженер «Макларена» Джон Барнард.

В 1981 году он сконструировал первый композитный монокок из углеродного волокна, который теперь используется на трассе всеми командами, и продемонстрировал, насколько важным может быть этот материал как в гонках, так и в повседневной жизни.

Сегодня из углеродного волокна изготавливается множество устройств: от сверхлегкого инвалидного кресла, которое подгоняется под пользователя, до BabyPod, разработанного компанией «Уильямс», – транспортного средства, похожего на монокок, предназначенного для перевозки больных новорожденных в больницах.

Новшества из «Ф-1» активно перебираются из болидов в обычные дорожные авто

Из всего этого списка, пожалуй, наиболее логично, что многие инновации «Формулы-1» нашли применение в производстве обычных дорожных автомобилей.

Начнем с подрулевых переключателей/лепестков, которые внедрила в 1989-м «Феррари», поскольку они были одновременно и быстрее, и более щадящими для компонентов машин, чем ручная коробка. Лепестки позволяют водителю контролировать ситуацию, выбирая, когда переключать передачу, а само переключение происходит автоматически. Прошло всего восемь лет, и «Феррари» добавила их в свой дорожный автомобиль F355, а теперь они используются даже в семейных автомобилях.

Еще одно новшество – сложнейший руль «Ф-1», на котором есть кнопки для всего, что может понадобиться пилоту во время гонки.

Регулировка тормозов, дифференциал (величина крутящего момента, передаваемого между задними колесами) и настройки силового агрегата – все это регулируется десятками кнопок.

С годами все больше дорожных автомобилей стали использовать аналогичные технологии, хотя и не с таким большим количеством опций – в семейном автомобиле вы скорее увидите переключатель радиостанций, чем DRS!

От гибридных технологий до обширных знаний в области аэродинамики, которые совершенствуются каждый год, множество технологий, разработанных в конкурентной среде «Ф-1», внедряются в суперкары и постепенно появляются в более распространенных дорожных автомобилях.

Позади 75 лет инноваций от величайших инженерных умов, и кто знает, какие революционные разработки могут появиться в будущем?

Оригинал: официальный сайт «Ф-1»