Per garantire ai piloti un adeguato livello di protezione in caso di incidente,le moderne monoposto di F1 sono sottoposte ad un rigoroso programma di verifica agli urti.Le prove di crash sono condotte nei laboratori del Cranfield Impact Centre vicino Bedford (UK) cui si affidano i team Williams,Benetton,Jordan,Arrows e Prost.Altri team quali Ferrari e Minardi eseguono le prove di crash nelle rispettive sedi mentre il team McLaren-Mercedes si affida al Motor Industry Research Association di Nuneaton vicino Cranfield (UK).
Il programma di crash-test inizia con la verifica all’urto frontale che ha lo scopo di garantire la capacità del musetto della monoposto di proteggere le gambe del pilota e di dissipare l’energia cinetica al momento dell’impatto in modo da ridurre il livello di decelerazione cui è soggetto il pilota stesso.Il test è condotto montando il telaio compreso il musetto su un carrello che viene spinto lungo una rampa inclinata di 11° ad una velocità minima di 14 m/s contro una piastra d’acciaio spessa 25 mm.La velocità minima di prova pari a 14 m/s non sembra essere rappresentativa dell’urto di una monoposto di F1 tuttavia è calcolata tenendo conto che l’urto potrà avvenire dopo aver perso velocità sull’erba o sulla ghiaia nelle vie di fuga del tracciato.Al momento dell’impatto il telaio non deve essere sottoposto a decelerazioni superiori a 25G e i danni devono essere limitati al solo musetto,per rendere più realistica la prova è condotta installando nel telaio un serbatoio pieno d’acqua,un estintore e dietro il telaio viene applicata una struttura tubolare pesante che,oltre a costituire il carrello su cui viaggia il telaio sopra la rampa di prova,rappresenta la massa del motore,della scatola del cambio,dei freni e delle sospensioni.La FIA stabilisce che la combinazione telaio/carrello abbia un peso minimo di 780 kg.
Oltre a verificare l’entità dei danni subiti dal telaio si deve misurare la decelerazione subita da un manichino del peso di 75 kg sistemato dentro il telaio,gli accelerometri montati nel manichino non devono registrare decelerazioni superiori a 60G per più di 3 ms.La velocità d’impatto del telaio è misurata tramite sensori fotoelettrici e la sequenza dell’impatto è registrata da una videocamera a 2000 fotogrammi al secondo.Una volta superati i test sul telaio viene applicata un’etichetta (visibile nelle foto sottostanti) che certifica il superamento della prova di crash da parte di un ispettore tecnico FIA.
Il telaio su cui è condotto il test di crash frontale non solo verrà sottoposto ad altri tipi di prove ma verrà regolarmente utilizzato in gara,tutti gli altri telai prodotti dovranno essere strutturalmente identici con peso entro il 5% del peso del telaio su cui è condotto il programma di prove strutturali.
A partire dal 1997 le monoposto di F1 devono subire una prova di crash sulla parte posteriore per verificare il livello di protezione del pilota quando la monoposto è urtata al posteriore da un’altra monoposto o subisce l’urto contro un ostacolo in testa-coda.
Per aumentare il livello di protezione le moderne monoposto di F1 sono dotate di una struttura di assorbimentro all’impatto posteriore posta appena dietro la scatola del cambio e realizzata in composito del tutto simile al musetto anteriore.Il crash-test posteriore è condotto montando la scatola del cambio priva di sospensioni e la struttura di assorbimento senza l’ala posteriore che verrà poi montata sopra,al fondo della stessa rampa usata per il test frontale,esattamente le due parti in esame sono fissate alla stessa piastra d’acciaio spessa 25 mm.La slitta usata nel test frontale,questa volta munita davanti di una piastra d’acciaio di 45×55 cm di lato colpisce con i suoi 780 kg di peso a 12 m/s la struttura di assorbimento,i regolamenti FIA stabiliscono che i danni conseguenti l’impatto non devono estendersi oltre l’asse delle ruote posteriori,la slitta non deve subire decelerazioni superiori a 35G con punte massime non superiori a 60G per 3 ms.
Superati i due crash-test dinamici il telaio viene sottoposto ad una serie di test statici,il primo dovrà verificare la resistenza del musetto anteriore sotto l’applicazione di un carico statico laterale applicato a 55 cm davanti l’asse delle ruote anteriori con il telaio fissato nei punti d’attacco del motore.Se il musetto non presenta evidenti segni di cedimento sotto l’azione del carico laterale di 4 tonnellate per 30 secondi l’ispettore tecnico della FIA dichiarerà la conformità del telaio a tale prova.
Il programma delle prove successive si compone di tre prove statiche di schiacciamento laterale per verificare la resistenza del telaio agli urti laterali.Il primo test,condotto sulla parte anteriore del telaio,deve verificare la resistenza ad un carico laterale di 2,5 tonnellate,situazione che garantisce la resistenza allo sfondamento da parte dell’insieme ruote/sospensioni e il cedimento che provocherebbe fratture alle gambe del pilota.
Il secondo test deve verificare la resistenza laterale in una zona centrale del telaio sotto l’applicazione di un carico di 3 tonnellate.
La terza ed ultima prova di schiacciamento laterale è condotta nella zona posteriore del telaio dove è collocato il serbatoio sotto l’applicazione di un carico statico di 2,5 tonnellate.
Dal 1995 la FIA ha introdotto una prova di impatto laterale,di tipo dinamico condotta tramite un pendolo su cui è vincolata una piastra d’acciaio di 45×55 cm di lato.La piastra urta la parte centrale dell’abitacolo ad un’altezza di 27,5 cm dalla base del telaio con una velocità di 7 m/s e una massa di 780 kg,in queste condizioni il pendolo non deve superare i 10G di decelerazione e i danni devono essere limitati nella zona ove sono collocate le protezioni laterali.
Per verificare la resistenza del telaio nella zona ove è collocato il serbatoio del carburante viene condotta una prova di resistenza sul fondo del telaio.La prova è condotta vincolando il telaio nei punti di attacco del motore mentre il fondo è sottoposto ad un carico di 1,25 tonnellate per 30 secondi,le deformazioni ammissibili sono quelle stabilite per le prove statiche laterali (il telaio deve riprendere le dimensioni originali con uno scarto ammissibile di 1 mm).
Per verificare il livello di protezione del pilota al capovolgimento della monoposto viene condotto un test statico sul rollbar spingendo una piastra d’acciaio di 20 cm di diametro per mezzo di una pressa idraulica.Durante la prova il telaio è fissato nei punti di attacco del motore su un piano inclinato longitudinalmente e lateralmente,questo perchè l’urto sul rollbar si compone di tre componenti,una longitudinale,una laterale e una verticale.Complessivamente la pressa schiaccia il rollbar con un carico di 7,6 tonnellate di cui 5,74 tonnellate agiscono verticalmente, 4,2 tonnellate longitudinalmente e 1,15 tonnellate lateralmente.I regolamenti FIA stabiliscono che le deformazioni non devono superare i 50 mm e devono stare in una zona di 100 mm dal punto più alto del rollbar.
A partire dal 1998 la FIA ha introdotto un ulteriore test nella zona davanti l’abitacolo,ossia in una zona considerata il rollbar anteriore della monoposto in cui un carico di 7,5 tonnellate è applicato verticalmente tramite una piastra d’acciaio di 10 cm di diametro.
Sempre nella zona dell’abitacolo,per verificare la resistenza delle protezioni laterali contro l’abbassamento di queste,viene condotta una prova statica con un carico verticale di 1 tonnellata attraverso due piastre d’acciaio di 10 cm di diametro ai lati dell’apertura dell’abitacolo della monoposto,le deformazioni ammissibili sono dello stesso valore di quelle ammesse nei test statici laterali e sul fondo del telaio.
Per garantire un adeguato livello di sicurezza alla testa del pilota in caso d’urto frontale,la FIA stabilisce che il volante della monoposto sia dotato di una struttura deformabile e che il piantone dello sterzo sia collassabile in caso d’urto.Il test di assorbimento all’urto sul volante della monoposto,che dovrà garantire un certo livello d’assorbimento dell’energia cinetica,è condotto collocando il piantone dello sterzo e il volante su una struttura rigida dove una massa emisferica del peso di 8 kg,con diametro di 165 mm colpisce tramite un pendolo il volante lungo l’asse del piantone.La velocità d’impatto della massa è di 7 m/s e la decelerazione non deve superare 80G per più di 3 ms ed il volante deve ancora essere rimovibile per estrarre il pilota dall’abitacolo.
