从死亡赛车到零伤亡 是什么让F1改变如此之大？

”每个赛季，F1中有25名车手出赛，每年我们中有两人死去。”这是F1世界冠军尼基•劳达对自己所从事运动的描述。F1赛场是英雄辈出的地方，也是梦想燃烧的地方，让无数怀揣梦想的人甘愿为它付出生命都在所不惜。

不过，高死亡率已经成为过去。现在的F1运动已经鲜见车手伤亡事故了，尽管车速更快，车祸仍旧。这中间发生了什么？ 是谁让F1的安全性有如此大的改观？这里边少不了幕后英雄——高性能材料的功劳。

发生车祸后亦能安然无恙

谈到车祸，不知道各位脑海中会浮现怎样的画面，滑出赛道？追尾？翻车？这些如果放在F1赛车上会是一番怎样的景象？来看看下面的车祸现场：

这样的车祸场景如果放在现实生活中估计司机都是凶多吉少，可是在如今的F1领域，车手们往往都会安然无恙的走出赛车，然后搭个顺风车返回车队车房，就像什么都没有发生过一样。能让车手如此从容淡定的原因不是别的，正是各种高性能的材料。

车身材料方面，碳纤维是第一次被作为主要结构部分用于制造汽车是在1980年，如今，碳纤维是F1赛车车身应用最广泛的材料之一，就目前的F1赛车而言，碳纤维占比高达75%左右！之所以大量选用这种材料就是因为它拥有质量轻，高强度，并且具有耐腐蚀、高模量的特性。而这样的特性无论是从车手的人身安全还是赛车轻量化考虑都是无可厚非的。

当然，单靠碳纤维就想应对上面那些大场面，那你就太过天真了。更重要的角色在于前鼻锥里，那就是树脂。工程师们在制造过程中将碳纤维材料分层交叉摆放，之后在内部注入树脂。在碰撞发生时，碳纤维的特殊排布会提高前鼻锥整体刚度在发生压溃式破坏时吸收更多的能量。另外，树脂发生碎裂、分层破坏进而促使碳纤维变形断裂也可吸收外部冲击带来的巨大能量。这样保护车手的安全就有了相当程度的保证。

除赛车本身外，对于车手而言，他们还有贴身的保镖，那就是头盔和汉斯系统。

F1车手的头盔外壳使用的碳纤维强化树脂制成，有着极高的强度，内部采用较软的聚苯乙烯既可以很好地吸收撞击能量，LEXAN树脂制成的护目镜除了高强防火外，其良好的透光性保证了他比赛中清晰的视野。

回头看来，聚合物和碳纤维材料还真是很靠谱。不过，在其它意外情况下，靠谱的还会是它们吗？

浴火也能重生

说浴火重生恐怕太过抽象，晓fire还是先带大家感受一下吧：

这些就是真实发生在F1赛场的情景，类似的情况还用很多，和普通民用车一样爆缸、漏油都有可能让车手身陷火海，要想保住性命就要材料君来救火了。

赛车领域里有一个标准叫做“11秒的保护时间”，即作为赛车服的材料必须能够在10秒内经受住距离为3厘米，温度为300-400摄氏度火焰中保持11秒阻燃，而一种叫做诺梅克斯的材料（Nomex）可以在840的高温下做到这点。

诺梅克斯由美国杜邦公司在60年代发明并投入使用，其优异的高温性和阻燃性让它成为军事和电气领域的重要材料之一。

诺梅克斯球棍模型及分子式（图片来自杜邦官网）

值得一提的是，除了能够让车手浴火重生外，诺梅克斯材料的蜂巢结构让它在力学性能和材料轻量化上也有出色表现。通常对于身高尺寸在170—185cm,体重在60—75kg的赛车手来说，一套赛车服的重量仅在750—800克间。

诺梅克斯材料微观结构

正是在科技的帮助下，如今的F1运动可以说是世界上最安全的运动之一，伤亡率甚至已经低过篮球等运动。

而风靡于美国的印地500赛车却是另一番景象。虽然已有100多年历史，印第赛车却没有像F1这样为了安全不间断地技术和制度改良，而是如斗牛士般追求极限。所以，印地赛车也没有如F1那般采用了高性能材料，以及各种防护措施。随之而来的就是居高不下的伤亡率，至今也没有改变。

材料牛编辑部晓fire供稿，材料牛编辑整理。