Какие технологии пришли в «Формулу-1» из космонавтики?
От редакции: 12 апреля − День космонавтики. В честь этого автор блога «Первый поул» напоминает, как космос повлиял на автоспорт.
Гоночные комбинезоны
На заре чемпионата мира «Ф-1» многие пилоты носили одежду, которую сами считали наиболее удобной для гонок. После серьезных аварий и смерти многих гонщиков пилоты решили, что им нужна специальная экипировка, способная защитить их от огня. С конца 1950-х некоторые стали самостоятельно изготавливать комбинезоны и пропитывать их огнеупорными веществами.
В 1967 году американский космонавт и гонщик-любитель Пит Конрад встретился с профессиональным гонщиком Биллом Симпсоном, который изготавливал оборудование для безопасности пилотов. Конрад предложил Симпсону использовать в гоночных комбинезонах огнеупорный материал номекс (Nomex) − с этой тканью работало американское космическое агентство НАСА при подготовке программы пилотируемых космических полетов «Аполлон». Номекс изобрели в 1950-е, а его коммерческий успех пришелся на 1967 год. Это легкий и прочный синтетический материал, способный выдерживать высокие температуры. Ткань не плавится и не горит: обугливание волокна происходит при температуре более 400 градусов Цельсия, при этом вне открытого пламени горение сразу прекращается. Пилоты «Формулы-1» начали использовать однослойные комбинезоны из номекса, под которые для дополнительной защиты надевали нижние однослойные комбинезоны из того же материала.
В 1975 ФИА ввела обязательное требование по использованию огнестойких гоночных комбинезонов. Лишь несколько пилотов, в числе которых был Ники Лауда, носили пятислойные комбинезоны, сшитые по стандартам НАСА. Весили такие костюмы до 2 кг, были тяжелыми и громоздкими и плохо отводили влагу. Большинство гонщиков предпочитали трехслойные комбинезоны, которые были гораздо легче.
Вес современного комбинезона – всего 750 г. Он состоит из трех слоев номекса и имеет специальную защиту в области воротника, запястий и лодыжек. Под него гонщик надевает термобелье и носки из одного слоя номекса, которые обеспечивают ему дополнительную защиту.
Система мониторинга показателей здоровья
Помимо специальной экипировки, ученые НАСА разработали систему отслеживания жизненно важных показателей астронавтов. К телу космонавта крепились датчики: они регистрировали изменения его состояния и отправляли сигналы на Землю для дальнейшей обработки и анализа. Данные и навыки, полученные в процессе контроля показателей здоровья космонавтов, позднее стали использоваться в гражданских целях. Например, были созданы мониторы пациентов в больницах.
Болиды «Формулы-1» развивали все большие скорости, что выдвигало более высокие требования к физическому и психическому состоянию здоровья гонщиков. Во время гонки стало необходимо отслеживать такие жизненно важные показатели пилотов, как пульс и уровень насыщения крови кислородом.
С 2018 года в перчатки гонщиков «Ф-1» встраивают сенсоры, передающие необходимые показатели здоровья врачам, команде и ФИА.
Система контроля давления в шинах (TPMS)
Прокол шины – кошмар каждого гонщика. Прокол шины космического шаттла во время приземления мог обернуться для экипажа настоящей катастрофой. Если бы в одной из шести шин аппарата снизилось давление или она не смогла бы приземлить, шаттл мог значительно отклониться от курса, а в худшем случае разбиться.
Чтобы отслеживать состояние шин, конструкторы космических кораблей создали внешний тензометрический датчик, но по его показаниям можно было определить только прокол. Выполнить более точные измерения давления с его помощью невозможно.
Работая над новым дизайном шин для космических шаттлов в 1990-е, НАСА начало сотрудничать с компанией «НоваСенсор» (NovaSensor). Эта фирма занималась производством датчиков на основе микроэлектромеханических систем: микроскопический датчик давления был внедрен в силиконовый чип. Система отправляла показания давления в шинах на Землю.
Сегодня система контроля давления в шинах (TPMS, от англ. Tyre Pressure Management System) используется во всех транспортных средствах. Команды «Формулы-1» применяют ее в своих машинах для отслеживания давления в шинах в режиме реального времени.
КМОП-сенсор изображения
В 1990-е НАСА поставило своей целью разработку более быстрых и дешевых космических кораблей. Для ее реализации требовались новые технологии. В лаборатории реактивного движения (Jet Propulsion Laboratory, JPL) американский инженер Эрик Фоссум и его команда создали матрицу на основе КМОП-технологии: комплементарная структура металл – оксид – полупроводник.
В конце 1990-х КМОП-сенсор изображения начали широко применять в камерах. Для работы этому сенсору требовалось меньше энергии и он занимал мало места, что позволило разработчикам вроде GoPro производить маленькие портативные камеры. Сегодня их устанавливают в кокпите машин «Формулы-1» для съемки гонок.
Фото: Gettyimages.ru/Mark Thompson
