Барьер снижения энергии из стали и пены ( SAFER Barrier ), иногда в целом называемый мягкой стеной , представляет собой технологию, применяемую на овальных автомобильных гоночных трассах и высокоскоростных участках дорог и уличных трасс , предназначенную для поглощения и уменьшения кинетической энергии во время удара. дорожно-транспортного происшествия на высокой скорости и, таким образом, уменьшить травмы водителей и зрителей. Он был разработан командой инженеров Центра безопасности на дорогах Среднего Запада при Университете Небраски-Линкольн . Он разрабатывался в 1998–2002 годах и впервые был установлен на автодроме Индианаполиса в мае 2002 года.
Барьер SAFER состоит из конструкционных стальных труб, сваренных вместе для скрытого монтажа и прикрепленных ремнями к существующей бетонной подпорной стене. За этими трубками находятся пучки пенополистирола с закрытыми порами, помещенные между барьером и стеной. Теория, лежащая в основе конструкции, заключается в том, что барьер поглощает часть кинетической энергии, высвобождаемой при контакте гоночного автомобиля со стеной. Эта энергия рассеивается вдоль более длинной части стены. Энергия удара, воздействующая на автомобиль и водителя, снижается, и автомобиль также не возвращается в движение на гоночной поверхности.
Барьер SAFER также уменьшает повреждение самого автомобиля, тем самым снижая затраты на ремонт. После его внедрения в 2002 году почти на каждой овальной трассе на трассах IndyCar и NASCAR к 2005 году было установлено это устройство. Дорожные и уличные трассы применяют БЕЗОПАСНЫЕ барьеры на участках высокоскоростных поворотов, где пространство ограничено.
Барьер SAFER и его разработчики завоевали несколько наград в гоночном и инженерном сообществе, в том числе премию Луи Швитцера , премию Pocono Raceway Билла Франса, старшую награду за выдающиеся достижения, премию NASCAR Билла Франса-младшего за выдающиеся достижения, премию R&D 100, SEMA Motorsports Engineering Премия, премия GM Racing Pioneer, премия за новаторство и инновации в автоспорте. Дин Сикинг получил Национальную медаль науки и технологий от президента Джорджа Буша, отчасти за его работу над барьером SAFER и другими устройствами безопасности на дорогах. [1] [2]
На протяжении десятилетий организованных профессиональных автомобильных гонок владельцы трасс и органы, налагающие санкции, постоянно разрабатывали и пытались использовать различные устройства для защиты водителей и зрителей в случае аварии. Были внедрены барьеры из шин, бочки с водой и песком, блоки пенополистирола, гравийные ловушки, ограждения, земляные насыпи и другие различные недорогие устройства с разным уровнем успеха и полезности. В большинстве случаев устройства были практичны для шоссейных и уличных трасс, но непрактичны или особенно непригодны для овальных трасс .
Овальные пути обычно строились с железобетонными стенами по всему периметру пути (и по всему или части внутреннего периметра). Высокие скорости гонок на овальных трассах требовали прочных стенок, чтобы не допустить схода автомобилей с гоночной поверхности и защитить зрителей, в первую очередь за счет центробежной силы . В первые годы на некоторых овальных путях по внешнему периметру были установлены металлические ограждения, но их ограничения, потребности в техническом обслуживании, а иногда и неприятные результаты привели к тому, что к концу 1980-х годов от них полностью отказались. Бетонные стены в целом обеспечивали хорошую защиту для зрителей и даже от больших серийных автомобилей NASCAR , которые обычно оставались почти невредимыми во время аварий. Они также обычно требовали минимального обслуживания. Однако твердая поверхность и неумолимый характер стен могли привести к травмам водителей в случае аварии.
В последние годы 20-го века резкое увеличение скорости и несколько громких аварий со смертельным исходом усилили необходимость и общественный резонанс в отношении повышения безопасности на уровне трасс. [3] Нежелательные результаты или полный отказ существующих устройств безопасности потребовали проведения полномасштабных исследований и разработки нового устройства.
Например, на протяжении 1970–1990-х годов конструкторы Indycar пытались решить проблему рассеивания ударной нагрузки посредством проектирования автомобилей. Части автомобиля (колеса, крылья, кузов и т. д.) были спроектированы так, чтобы после удара отрываться, поглощая кинетическую энергию. Также были созданы зоны смятия . Хотя это обычно давало положительные результаты, у него были и недостатки. Поле обломков создавало новые опасности для автомобилей, приближающихся к месту крушения, и если машины ударялись об обломки, их могло отбросить в зрительские зоны. В двух громких инцидентах несколько зрителей получили смертельные ранения, когда на трибуны врезались оторвавшиеся колеса.
Предшественник барьера SAFER был разработан в 1998 году. Полиэтиленовая система рассеивания энергии (или барьер PEDS) была разработана Индийской гоночной лигой и бывшим инженером GM Джоном Пирсом из Государственного университета Уэйна . Устройство состояло из полиэтиленовых цилиндров, установленных вертикально вдоль бетонной стены, покрытых пластинами из того же материала, накладывающимися друг на друга по направлению движения. Схема крепления пластин напоминала чешую рыбы.
Барьер PEDS был установлен на экспериментальной основе на автодроме Индианаполиса к гонке Indianapolis 500 1998 года . [4] [5] Он был установлен вдоль внутренней стены возле входа в ямы. Однако во время гонки на это не повлияло. Примерно через два месяца барьер прошел первые полномасштабные испытания. Во время гонки IROC в Инди в 1998 году Арье Луендык развернулся и врезался в барьер на своем серийном автомобиле IROC . В результате сильного удара многие компоненты барьера PEDS Barrier были оторваны от стены, подброшены высоко в воздух и завалены трассу огромным количеством тяжелого мусора. Автомобиль Луендыка отскочил от стены, пересек трассу и снова вылетел на встречную полосу. Автомобиль едва не был сбит другой машиной, приближавшейся к месту происшествия на высокой скорости.
Хотя барьеру приписывают спасение Луендыка от серьезной травмы, [6] [7] его посчитали главным образом неудачным из-за недостатков, обнаруженных в конструкции. Слегка обновленная версия (PEDS-2) была установлена в качестве пробной версии на Indianapolis 500 1999 года , но после того, как на нее врезался водитель Хидеши Мацуда , выявился еще один серьезный недостаток (склонность к «захвату и повороту»). Вскоре барьер был снят.
После неоднозначных результатов с барьером PEDS, осенью 1998 года компания Indianapolis Motor Speedway связалась с инженерами Университета Небраски-Линкольн , чтобы возглавить разработку нового барьера. Исследование было проведено Центром безопасности на дорогах Среднего Запада и спонсировалось и финансировалось Индийской гоночной лигой при некоторой поддержке NASCAR .
Помимо основной цели снижения воздействия водителей, проект также преследовал следующие цели:
Разработка барьера SAFER была завершена весной 2002 года и впервые была установлена на автодроме Индианаполиса в мае 2002 года, как раз к гонке Indianapolis 500 2002 года . Впервые его «испытал» Робби МакГи в результате аварии в первый день тренировок.
После успешного использования в Индианаполисе систему начали устанавливать на нескольких других трассах по всей стране. К 2006 году на каждом овальном объекте, где проходили соревнования IRL IndyCar Series или NASCAR Sprint Cup Series, был установлен барьер SAFER. В 2006 году гоночная трасса Айовы стала первой гоночной трассой, на которой был установлен специально построенный автономный барьер SAFER, который простирается по всей внешней окружности трассы. Все предыдущие установки представляли собой модернизацию существующей бетонной стены только в поворотах. С тех пор эту систему установили на большинстве овальных автострад длиной более мили в Соединенных Штатах . На нескольких трассах, на поворотах которых в начале/середине 2000-х изначально были установлены барьеры SAFER, теперь их барьеры распространились не только на повороты, а некоторые и на весь периметр. Многие добавили дополнительные барьеры вдоль внутренних стен.
Интересную задачу представила Dover International Speedway . Когда чиновники пришли устанавливать барьер, они обнаружили, что стена, сделанная из стали, а не из бетона, не выдерживает систему. Чиновникам удалось успешно установить систему на внутренней бетонной стене. После перепроектирования и дальнейшего тестирования система была установлена спустя полтора года.
Барьер впервые стал использоваться на дороге, когда компания Watkins Glen International приняла барьер SAFER для ключевых участков трассы, особенно на шикане автобусной остановки и 11-м повороте в 2010 году. Внедрение барьера SAFER на международных дорогах и улицах происходило постепенно. Обычно они устанавливаются на участках высокоскоростного прохождения поворотов, где пространство для зон стока или гравийных ловушек ограничено и опасны боковые удары. Известные области применения включают:
