De veiligheidssystemen in een Formule 1-auto en hoe deze steeds worden doorontwikkeld

Jan Bolscher
Dinsdag 16 mei 2023 12:22

Veiligheid en Formule 1 zijn twee zaken die in een ver verleden niet verder uit elkaar hadden kunnen liggen. Sinds 1950 zijn er 32 coureurs omgekomen tijdens een Grand Prix-weekend, en nog eens negentien tijdens testdagen of niet officiële-sessies. Gelukkig is dat vandaag de dag wel anders. Het laatste incident in de Formule 1 met een fatale afloop dateert uit 2014. En dat komt grotendeels door de continue aan verbetering onderhevige veiligheidsmaatregelen binnen de sport.

De hedendaagse Formule 1-auto's zijn in de verste verte niet meer te vergelijkingen met de tikkende tijdbommen van tientallen jaren geleden, maar ook naast de baan worden er constant nieuwe veiligheidsmaatregelen geïntroduceerd. Naast de veiligheid van de coureurs, moet immers uiteraard ook de veiligheid van de teamleden, de fotografen, de marshalls en al het andere baanpersoneel gewaarborgd worden. Denk hierbij aan uitloopstroken, bandenstapels en veiligheidshekken. Maar bijvoorbeeld ook het verbieden van bijtanken in de pitstraat tijdens een race, de snelheidslimiet in de pitstraat en het verplichten van een superlicentie voordat een coureur zijn debuut in de koningsklasse kan maken. In deze special richten we ons echter op de veiligheidssystemen van de hedendaagse Formule 1-auto's zelf.

Raceoverall

Om te beginnen is natuurlijk de kleding van een Formule 1-coureur al een veiligheidssysteem an sich. Zo dragen de rijders raceoveralls (en ondergoed) die zo zijn ontworpen dat ze bij een temperatuur van 300 tot 400 graden Celsius op een afstand van drie centimeter tot de hittebron minimaal de eerste tien seconden geen vlam mogen vatten. Bij temperaturen van 600 tot 800 graden Celsius geldt dat de temperatuur in het pak elf seconden lang niet boven de 41 graden uit mag komen. Dit heeft er onder andere aan bijgedragen dat Romain Grosjean zijn angstaanjagende crash tijdens de Grand Prix van Bahrein in 2020 met relatief lichte verwondingen kon navertellen.

Handschoenen en schoen

De handschoenen en schoenen van de coureurs zijn van hetzelfde soort materiaal gemaakt, maar sinds 2018 zijn de handschoenen van een extra veiligheidsmaatregel voorzien: biometrische sensoren. Deze drie millimeter dikke sensoren brengen zowel de hartslag als het zuurstofniveau in het bloed van de coureurs in kaart en sturen deze informatie door naar de wedstrijdleiding. Deze informatie is van groot belang voor het medische team van de Formule 1, omdat zo beter bepaalt kan worden of een coureur na een crash zo snel mogelijk uit zijn auto moet worden gehaald, of dat er tijd is voor een wat langzamere en meer voorzichtige extractie.

Na de crash van Grosjean, waarbij hij brandwonden op zijn handen opliep, is de Formule 1 gaan testen met handschoenen die anderhalve seconde langer vuurbestendig moeten zijn. Een mooi voorbeeld van hoe de veiligheid binnen deze sport constant wordt doorontwikkeld.

Helm

Uiteraard is er ook de helm. Vandaag de dag bepaalt een coureur doormiddel van zijn helmdesign steeds vaker zijn identiteit, maar in de basis is het misschien wel het allerbelangrijkste veiligheidssysteem. Ook de technologie achter de helmen wordt steeds verder ontwikkeld. Ieder jaar wordt de buitenste laag weer harder, terwijl de binnenkant een grotere impact kan absorberen. Naast dat helmen aan tal van testen moeten voldoen, zijn ze uiteraard ook langdurig brandbestendig. Opmerkelijk feitje: een helm werd pas in 1952 verplicht in de Formule 1. De eerste twee jaar droegen coureurs vooral petten en een veiligheidsbril, wat niet heel veel meer deed dan zorgen dat er geen zand in de ogen kwam.

HANS-systeem

Een ander belangrijk systeem bij het absorberen van impact bij crashes en andere incidenten, is het HANS-systeem. De bedenker heet geen Hans (denk ik), maar het is een afkorting voor: Head and Neck Support. Dit systeem werd in 2003 geïntroduceerd en limiteert de beweegruimte voor de nek en het hoofd, met als doel letsel te voorkomen bij een crash. Het systeem wordt aan de helm van een coureur vastgemaakt en verankerd aan de kraag. Hiermee wordt voorkomen dat het hoofd kan bewegen of dat de nek kan overstrekken: een vaak voorkomende doodsoorzaak in het racen als het resulteert in een schedelbasisfractuur.

Hoofdsteun

Dan is er ook nog de hoofdsteun. Deze wordt als het ware in de cockpit geklikt. Je ziet de teams deze op televisie regelmatig monteren nadat een coureur is ingestapt, en er weer afhalen voordat er wordt uitgestapt. Deze hoofdsteun biedt coureur hulp tijdens het rijden. In bepaalde bochten kunnen de G-krachten oplopen tot maar liefst zes G. Coureurs hebben logischerwijs een ijzersterke nek nodig, maar de hoofdsteun biedt hierin wat hulp omdat het hoofd niet te ver naar links of rechts getrokken kan worden. Daarnaast absorbeert ook dit weer energie tijdens een crash, wat letsel kan voorkomen. Hoewel de hoofdsteun er wellicht wat onprettig uitziet, is deze gemaakt van een soort schuim. Een soort kusseneffect, dus eigenlijk.

Gordels

Net als een straatauto heeft ook een Formule 1-auto gordels, maar dan net even anders. In de koningsklasse wordt er gebruik gemaakt van zogeheten zespuntgordels, vergelijkbaar met dat van de gordels in een straaljager. Dit vormt als het ware een harnas om de rijder heen en is bedoeld om het lichaam op de plaats te houden in het geval een een impact. Volgens het team van Red Bull Racing zijn deze gordels sterk genoeg om een dubbeldekker te kunnen dragen. Deze gordels worden dusdanig strak aangetrokken dat je het niet echt moet zien als een vangnet, maar meer als een versmelting van de coureur met de auto. De rijder kan letterlijk geen kant meer op. In het geval van een zware frontale klap zorgt dit er voor dat een coureur met zijn rug tegen de zitting van zijn stoel gehouden wordt, en dat het hoofd niet tegen het stuur kan klappen.

Nog een bizar feitje: Het dragen van gordels in de Formule 1 werd pas in 1972 verplicht. In de jaren zestig kozen coureurs er namelijk vaak bewust voor om deze niet te dragen. Bij een crash werden ze liever uit de auto geslingerd in de hoop dat ze in het weiland of de sloot zouden belanden, dan dat ze vast zouden zitten in de cockpit in de wetenschap dat de brandstoftank die destijds direct achter de rug van een coureur zat gemonteerd, waarschijnlijk in brand zou vliegen. Je kunt je echter voorstellen dat ook dit regelmatig vreselijk afliep. Zo belandde Chris Bristow in 1960 op Spa in het prikkeldraad nadat hij na een crash uit zijn auto werd geworpen, waardoor hij werd gedecapiteerd en op tragische wijze om het leven kwam. De Formule 1 was ooit een bizarre wereld.

Monocoque

De monocoque, of survival cell in het Engels, is het centrale deel van een Formule 1-auto waarin de coureur zelf zit gepositioneerd. Deze 'tube' is gemaakt van bijzonder sterke koolstofvezelcompositie aangevuld met een laag Kevlar. De monocoque is penetratiebestendig en kan extreme hoeveelheden energie absorberen tijdens een crash. Het is als het ware de laatste verdedigingslinie van een coureur en is daarnaast uitgerust met een brandblufsysteem dat zowel door de coureur vanuit de auto ingeschakeld kan worden, als van buitenaf. Wanneer geactiveerd wordt er brandvertragend schuim richting de motor gespoten.

De monocoque moet voorafgaand aan de start van het seizoen een strenge door de FIA-gecontroleerde crashtest doorstaan. Bij een frontale botsing moet de monocoque deels versplinteren om zo de klap op te kunnen vangen. Tegelijkertijd mag hij echter niet te ver versplinteren omdat anders de voeten en benen van een coureur in gevaar komen. Helaas gaat het zelfs met deze survival cell nog wel eens mis. Met name een grote impact op de zijkant van de monoqocue blijft gevaarlijk, omdat dit het 'zwakke punt' is. Dat bleek helaas ook in 2019, toen Formule 2-coureur Antoine Hubert overleed aan zijn verwondingen na een gigantische zijwaartse impact op Spa.

Op de coureur gerichte camera

De cockpits van Formule 1-auto's worden sinds 2016 uitgerust met een camera die constant is gericht op de coureur zelf. Deze camera filmt met 400 frames per seconde, waardoor de kleinste details worden vastgelegd. Op deze manier kan exact teruggekeken worden wat er precies met een coureur is gebeurd tijdens een crash. Hierdoor kan zowel de impact op de coureur als de werking van de overige veiligheidssystemen worden geëvalueerd, wat weer bijdraagt aan een verbeterde veiligheid in de toekomst.

Hetzelfde geldt voor de accident data recorder: een soort zwarte doos van een Formule 1 die precies vastlegt wat er allemaal gebeurt tijdens een crash. Daarnaast dragen de coureurs een accelerometer in hun oor: een meetapparaat dat de precieze data vastlegt van de impact van een crash. Dit kan van groot belang zijn als een coureur serieuze verwondingen aan een crash overhoudt.

Halo

Tot slot: de Halo. In het begin door velen verafschuwd, maar vandaag de dag niet meer weg te denken. De Halo werd in 2018 geïntroduceerd en is de koepelvormige constructie boven de cockpit van een Formule 1-auto. Zowel veel coureurs als fans vonden in eerste instantie dat de Halo tegen het DNA van de Formule 1 inging, omdat de cockpit deels werd afgedicht. Maar de Halo heeft inmiddels zijn waarde meerdere keren bewezen en met aan zekerheid grenzende waarschijnlijkheid de afgelopen paar jaar meerdere levens gered.

De Halo beschermt de coureurs niet alleen tegen losvliegende brokstukken, maar ook tegen complete Formule 1-auto's, zo bleek (en niet voor het eerst) tijdens de crash van Max Verstappen en Lewis Hamilton op Monza in 2021. Daarnaast voorkomt de Halo dat het hoofd van een coureur contact maakt met het asfalt - mocht de auto ondersteboven terechtkomen - of de vangrail. Bij de crash van Grosjean in Bahreind werd angstaanjagend duidelijk wat er gebeurd zou zijn als de Fransman geen Halo op zijn Haas had zitten...