Halo i F1

Vad är halo i F1?

Halo är ett huvudskydd som löper över den öppna sittbrunnen och tar upp eller avleder krafter innan de når föraren. Den böjda bågen skyddar området ovanför och vid sidorna av hjälmen, medan en central stolpe leder konstruktionen ned framför sittbrunnen. Syftet är att skapa ett starkt utrymme runt förarens huvud utan att stänga cockpiten helt.

Tre fästpunkter förbinder skyddet med bilens överlevnadscell, så att belastningar förs vidare in i den bärande strukturen. Konstruktionen blev obligatorisk på samtliga F1-bilar från säsongen 2018 och infördes även i Formel 2, Formel 3 och Formel E. I FIA-serier byggs grundkonstruktionen av godkända externa leverantörer efter en gemensam specifikation. Den är utformad för kontakt mellan bilar, kollisioner med barriärer och träffar från lösa föremål.

Varför infördes halo i Formel 1?

Halo infördes i Formel 1 för att minska risken för huvudskador i en öppen sittbrunn. Två allvarliga olyckor 2009 gjorde behovet särskilt tydligt. Henry Surtees omkom när ett lossnat hjul träffade honom under ett Formel 2-lopp, medan Felipe Massa skadades allvarligt av en fjäder som träffade hjälmen under kvalet till Ungerns Grand Prix.

Efter olyckorna undersökte FIA slutna sittbrunnar, olika vindrutor och främre skyddsbågar. Red Bulls genomskinliga Aeroscreen testades, liksom ett alternativ kallat Shield. Sebastian Vettel provade Shield under träningen till Storbritanniens Grand Prix 2017 men avbröt efter problem med förvrängd och suddig sikt. Lösningen var därför svår att färdigställa inför den planerade introduktionen.

Valet föll på halo efter avledningsprov, belastningstester och körningar med flera förare och stall. Förarorganisationen hade begärt att ett frontalt sittbrunnsskydd skulle införas snabbt, och de andra alternativen var inte redo. Konstruktionen kunde samtidigt skydda huvudet utan de reflexer, den kylning och de problem med urstigning som en helt sluten cockpit kunde medföra.

Hur stark är halo på en F1-bil?

Halo på en F1-bil måste tåla en belastning på 125 kilonewton både uppifrån och från sidan utan att ge vika. Vid provet ovanifrån hålls belastningen i fem sekunder utan att överlevnadscellen eller fästpunkterna släpper. Kraften motsvarar ungefär 12 ton, vilket har jämförts med vikten av en dubbeldäckad Londonbuss på en konstruktion som i den första F1-versionen vägde omkring sju kilo.

Vilket material använder halo?

Skyddet tillverkas av Grade 5-titan, som ger hög styrka i förhållande till vikten. Själva bågen byggs av fem delar: två delar i den övre halvcirkeln, två bakre fästen och stolpen framför föraren. Varje exemplar kontrolleras för geometri och vikt. Röntgen och sprickkontroll används för att hitta fel utan att skada materialet, och tillverkningskraven gör titandelen till en gemensam del av bilens säkerhetsstruktur.

Hur påverkar halo sikt och urstigning?

Körtester visade att förarens sikt och möjlighet att lämna bilen inte påverkades i den omfattning som befarades före införandet. Den centrala stolpen gav inget betydande synhinder, och tester genomfördes både för vanlig urstigning och för räddningspersonalens arbete. Efter försöken tog FIA fram en reviderad räddningsprocedur. Föraren måste kunna lämna cockpiten med bågen monterad, även när bilen ligger svårt eller har börjat brinna.

• Böjd titankonstruktion över sittbrunnen, obligatorisk från 2018
• Klarar 125 kilonewton uppifrån och från sidan
• Belgien 2018: Charles Leclercs halo träffades av Fernando Alonsos bil
• Bahrain 2020: avledde räcket från Romain Grosjeans huvud
• Italien 2021: skyddade Lewis Hamilton från Max Verstappens hjul
• Storbritannien 2022: skyddade Zhou Guanyu när bilen voltade

I vilka olyckor har halo gjort skillnad?

Halo har gjort skillnad i olyckor där en annan bil, ett hjul, marken eller en barriär annars hade kunnat nå området kring förarens huvud. De verkliga krascherna har prövat skyddet på andra sätt än belastningstesterna och visat hur både bågen och infästningarna fungerar när en bil rör sig okontrollerat.

Hur fungerade halo vid kollisioner mellan F1-bilar?

Vid Belgiens Grand Prix passerade Fernando Alonsos flygande McLaren över Charles Leclercs sittbrunn. Skador på bågen visade var bilen hade passerat, och Leclerc pekade efteråt på att skyddet kan ha hindrat honom från att skadas. När ett hjul senare hamnade ovanför Lewis Hamiltons huvud tog konstruktionen kontakten i stället för att lämna hjälmen oskyddad.

Hur fungerade halo mot barriärer och marken?

Romain Grosjeans bil trängde igenom ett räcke och började brinna, men konstruktionen skapade utrymme runt huvudet. Grosjean kunde därefter ta sig ur bilen i stort sett utan hjälp. Händelsen visade också att bågen inte behöver hindra en snabb utrymning ur en brinnande bil.

När Zhou Guanyus bil slog i asfalten kollapsade rullbågen. Halokonstruktionen höll ändå området kring förarens huvud borta från marken medan bilen voltade. Därmed fyllde den sin uppgift även när en annan del av bilens skyddsstruktur inte fungerade som avsett.

Hur har halo förändrat synen på säkerhet i F1?

Halo har förändrat synen på säkerhet i F1 genom att gå från ett omstritt ingrepp till en naturlig del av formelbilen. Förare och supportrar kritiserade först utseendet och förändringen av den öppna sittbrunnen. Farhågor fanns också kring möjligheten att lämna en vält eller brinnande bil. Olyckorna gav senare tydliga praktiska svar på flera av invändningarna.

Säkerhetsarbetet bygger på att verkliga olycksförlopp återskapas och att konstruktioner provas mot bestämda belastningar. I rekonstruerade olyckor kunde bågen hindra hjälmen från att nå en vägg, avleda stora föremål och höja skyddet mot mindre delar. Lösningen visar samtidigt hur flera system måste arbeta tillsammans, eftersom halo inte ersätter överlevnadscellen, hjälmen, HANS eller bilens energiupptagande strukturer.

Hur skiljer sig halo från andra cockpitskydd?

Halo skiljer sig från andra cockpitskydd genom att använda en öppen titanbåge i stället för en sluten genomskinlig skärm. Den öppna formen ger luft och fria öppningar runt föraren, samtidigt som den starkaste strukturen ligger där stora föremål kan hota huvudet. Aeroscreen kombinerar i stället en genomskinlig skärm med en haloliknande ram och används i vissa andra racingserier.

Grundskyddet är gemensamt, men stallen får forma mindre aerodynamiska ytor runt titandelen. Den runda konstruktionen påverkar luftflödet, så dessa ytor styr luften mot motorns luftintag och bakvingen. Det gör att detaljerna kan skilja sig mellan olika konstruktörer utan att den bärande delen eller dess säkerhetskrav förändras.

Infästningarna måste byggas in i den starka överlevnadscellen eftersom stora krafter ska fördelas genom chassit. Skyddet kan därför inte monteras som ett löst tillbehör efter att bilen har konstruerats. Krocktesterna prövar både titankonstruktionen och områdena där den sitter fast, så att bågen inte lossnar eller pressar belastningen mot en svag del av cockpiten.

Den gemensamma principen i Formel 3, Formel 2 och Formel 1 låter förare vänja sig vid samma typ av huvudskydd genom flera steg i karriären. De lär sig hur stolpen påverkar synfältet, hur kroppen förs in i cockpiten och hur bilen lämnas med bågen på plats. På så sätt blir konstruktionen en del av både bilens uppbyggnad och förarens säkerhetsrutiner.