ΤΕΧΝΙΚΟ
ROLL CAGES
Το «κλουβί» μας… Ακούμε συνέχεια για τα roll cage και το πόσο απαραίτητα είναι για να χαρακτηριστεί «αγωνιστικό» ένα αυτοκίνητο. Είναι πράγματι τόσο σημαντικό ή έχουμε να κάνουμε με ένα ακόμη… καγκουροαντικείμενο; Θα προσπαθήσουμε να αναλύσουμε τα roll cage, ξεκινώντας από το ποιές είναι οι προκλήσεις στις οποίες καλούνται να ανταποκριθούν. Κείμενο: Γιάννης Αθανασίου, Φωκίωνας Πετρίτης
30
31
T
ΤΕΧΝΙΚΟ
ROLL CAGES
ι πρέπει να κάνει ένα σωστό roll cage;
1. Να κρατάει όσο πιο ανέπαφο γίνεται το ζωτικό χώρο του πληρώματος του αγωνιστικού, ακόμη και μετά από ένα σοβαρό ατύχημα, ακόμη και αν το αμάξωμα έχει καταστραφεί. 2. Να απορροφά, χωρίς να παραμορφώνεται μόνιμα, σημαντικό μέρος της ενέργειας πρόσκρουσης σε ένα ατύχημα, ιδίως αν αυτό συμπεριλαμβάνει μία ισχυρή σύγκρουση σε άκαμπτο υλικό. 3. Να εξασφαλίζει την εύκολη και γρήγορη πρόσβαση των ομάδων διάσωσης στο πλήρωμα, κάθε στιγμή. 4. Να προστατεύει το πλήρωμα από πιθανούς τραυματισμούς που μπορεί να επέλθουν από επαφή με το ίδιο ή από αντικείμενα που θα εισέλθουν στο ζωτικό του χώρο. 5. Να επιτρέπει στο πλήρωμα να έχει ορατότητα και να χειρίζεται σωστά το όχημα. 6. Να ενισχύει το αμάξωμα ή/και το σασί του αγωνιστικού με στόχο την ακαμψία και την αντοχή στη σκληρή χρήση. 7. Να επιτρέπει τη σωστή και ασφαλή τοποθέτηση των μηχανικών και άλλων μερών στο αυτοκίνητο.
Τι σημαίνουν όμως όλα αυτά ξεχωριστά; Ζωτικός χώρος πληρώματος Η διατήρηση του ζωτικού χώρου του πληρώματος όσο πιο ανέπαφου γίνεται είναι εκ των ουκ άνευ ενός roll cage. Σκεφτείτε το σαν τη δουλειά που κάνουν οι σύγχρονες αυγοθήκες στην προστασία του περιεχομένου τους: του εξασφαλίζουν χώρο για να μην σπάσει από την πίεση των πλευρών της θήκης! Στην περίπτωσή μας η «θήκη» είναι το αμάξωμα και το roll cage το μέσο που μας προστατεύει! Ποιό είναι το ζητούμενο; Το βασικό «κουτί» μέσα στο οποίο διαβιώνει το πλήρωμα, δεν πρέπει να αλλάξει μόνιμα σχήμα, όσο ισχυρή και αν είναι η σύγκρουση. Τη διαφορά ανάμεσα στο στιγμιαία και το μόνιμα θα την εξηγήσουμε παρακάτω, αλλά με τα χρησιμοποιούμενα υλικά δεν είναι τέτοια που να διαφοροποιεί το αποτέλεσμα σε αυτή τη φάση. Για να μην αλλάξει το σχήμα του «κουτιού» πρέπει τα παραλληλόγραμμα – τραπέζια είναι αλλά στη συγκεκριμένη περίπτωση βολεύει να τα σκέφτεστε σαν παραλληλόγραμμα - δεν πρέπει να παραμορφωθούν. Και για να μην παραμορφωθούν δεν πρέπει να αλλάξει η απόσταση ανάμεσα στις γωνίες τους! Προς αυτό λοιπόν και τα χιαστί που πλέον είναι υποχρεωτικά σε όλα τα ανοίγματα πλην του εμπρόσθιου, αν και στα «αμερικάνικα» υπάρχουν και εκεί ενισχύσεις – και πολύ καλά μάλιστα! Η συνύπαρξη μονοκόμματων σωλήνων, που εξασφαλίζουν την συνοχή και ευθύγραμμων σωλήνων, που εξασφαλίζουν την αντοχή, αποτελεί ένα πρόβλημα στο βασικό κουτί του roll cage, το οποίο έχει λυθεί εδώ και αρκετά χρόνια με τις 3-4 γνωστές λύσεις:
32
1. Δύο Π, ένα εμπρός και ένα πίσω. 2. Ένα Π, πίσω και δύο μισά Π, αριστερά και δεξιά. 3. Δύο πλευρικά Π. 4. Κάποιοι συνδυασμοί των παραπάνω με πρόσθετες κάθετες ενισχύσεις, ιδίως στα σύγχρονα αυτοκίνητα που έχουν μεγάλη κλίση στο παρμπρίζ. Εδώ θα επισημάνουμε τη σημασία για εμάς της οριζόντιας σύνδεσης στο κάτω μέρος του παρμπρίζ, το χιαστί πίσω από την πλάτη του πληρώματος, το σωστό χιαστί στις πόρτες, το χιαστί στην οροφή και βέβαια την κάθετη από την πάνω ένωση του εμπρός Π στο πάτωμα. Εξίσου σημαντικός είναι ο τρόπος στήριξης στο πάτωμα, που παίζει και αυτό το δικό του ρόλο… Tα χιαστί να έχουν και τις σχετικές σωστές ενισχύσεις στις ενώσεις τους. Ουπς, εδώ βγαίνει και ένα μυστικό. Παλαιότερα συνηθίζαμε να δένουμε, στα τετρακίνητα με ξεχωριστό σασί, το roll cage στο σασί και όχι το αμάξωμα. Τι γίνεται όμως αν το αμάξωμα, που κρατιέται με 6-8 βάσεις στο σασί, αποχωριστεί από το τελευταίο λόγο της σφοδρότητας της σύγκρουσης; Το πλήρωμα θα βρεθεί ανάμεσα σε ένα roll cage που θα θέλει να ακολουθήσει το σασί και ένα αμάξωμα που θα έχει πάρει το δικό του δρόμο! Δέστε λοιπόν το roll cage στο αμάξωμα, ακολουθώντας ΚΑΤΑ ΓΡΑΜΜΑ τις οδηγίες του J283 για τα επιβατικά και όλα θα πάνε καλά… Απορρόφηση ενέργειας Χτυπήστε το κεφάλι σας σε έναν τοίχο, κρατώντας πάνω του μία πέτρα. Επαναλάβετε κρατώντας ένα μαξιλάρι. Στη δεύτερη περίπτωση ο πόνος, άρα και ο πιθανός τραυματισμός είναι μικρότερος, παρόλο που το υλικό δεν
Ακριβώς ΤΙ πρέπει να κάνει ένα roll cage: να διατηρήσει το χώρο του πληρώματος ανέπαφο ακόμη και όταν το αμάξωμα έχει καταρρεύσει ΕΝΤΕΛΩΣ. Προσέξτε ότι η είσοδος-έξοδος του πληρώματος δεν έχει αλλάξει σε μέγεθος και σχήμα!
Ένα πολύ καλό και απλό γενικά roll cage σε Suzuki Ignis.
έχει την ίδια αντοχή στην κρούση! Η διαφορά είναι στη δυνατότητα απορρόφησης ενέργειας. Αυτό που βλέπουμε στα σημερινά αυτοκίνητα, τα οποία καταρρέουν σε μία σύγκρουση, αλλά οι επιβάτες δέχονται μικρότερες δυνάμεις. Στο roll cage τα πράγματα είναι πολύ πιο πολύπλοκα! Είπαμε ότι ο ζωτικός χώρος δεν πρέπει να μεταβληθεί. Και τώρα λέμε ότι πρέπει το roll cage να απορροφά ενέργεια, άρα και να συμπιέζεται! Πώς μπορούν να συνυπάρξουν τα δύο αυτά στοιχεία; Η επιλογή των υλικών που χρησιμοποιούνται στην κατασκευή roll cage – και πάλι διαθέσιμα από το J283 της FIA – έχουν σημαντική δυνατότητα ελαστικής παραμόρφωσης και απορρόφησης ενέργειας, πριν υποστούν πλαστική – μόνιμη – παραμόρφωση και μειωθεί ο ζωτικός χώρος του πληρώματος. Όλα αυτά όμως είναι μία άσκηση ισορροπίας, την οποία έχουν εξασφαλίσει με χρόνια σχεδίασης οι μηχανικοί της Διεθνούς Ομοσπονδίας και των μεγάλων ομάδων και σίγουρα δε μπορούμε να αμφισβητήσουμε εμείς, ελαφρά τη καρδία. Η υπακοή στα σχέδια και τις προσταγές αυτές είναι αναγκαία για να εξασφαλιστεί η μεγαλύτερη δυνατή βιωσιμότητα – σκληρός αλλά απαραίτητος όρος – του πληρώματος. Καμπύλες σωλήνες, στραβές σωλήνες, λάθος υλικά που θα στραβώσουν πολύ εύκολα – ή ακόμη και πολύ δύσκολα και κακές κολλήσεις που θα καταρρεύσουν πριν την ώρα τους, το πιθανότερο είναι ότι σε περίπτωση ατυχήματος θα κάνουν περισσότερο κακό από καλό! Αρκεί να σκεφτεί κάποιος ότι μία ελαφριά καμπύλη μας δίνει μία σωλήνα με αντοχή που αντιστοιχεί σε κάποια με τετραπλάσιο μήκος! Αν αυτή είναι ενός Π, τότε σκεφτείτε ότι όλο το αυτοκίνητο και η κινητική του ενέργεια, θα είναι σαν να πέφτει από ύψος 40 μέτρων – πολυκατοικία 13 ορόφων - πάνω σε μία σωλήνα 6 μέτρων! Θα αντέξει; Μάλλον όχι!
33
ΤΕΧΝΙΚΟ
ROLL CAGES Μία σχετικά απλή τούμπα και τα αποτελέσματά της στο roll cage. Απορρόφηση ενέργειας με ελάχιστη παραμόρφωση.
Εύκολη πρόσβαση Πάμε πάλι στα δύσκολα, αλλά όποιος αρνηθεί τον παράγοντα κίνδυνο στους αγώνες αυτοκινήτου σφάλει τα μέγιστα. Το πλήρωμα μπαίνει λοιπόν στο όχημα – αυτοκίνητο. Και συμβαίνει το αναπόφευκτο αν και μη επιθυμητό ατύχημα. Τι πρέπει να γίνει άμεσα; Πρώτα από όλα να μπορεί να βγει το πλήρωμα! Να υπάρχουν δηλαδή και να διατηρήσουν το μέγεθος και το σχήμα τους ανοίγματα τα οποία επιτρέπουν κάτι τέτοιο σε χρόνο μηδέν, για φανερούς λόγους – κίνδυνος πυρκαγιάς, κίνδυνος
34
πεσίματος σε γκρεμό κλπ. Σε κάποιες κατηγορίες αγώνων, κυρίως σε πίστα, αν ο οδηγός δε μπορεί να μπει και να βγει σε έναν μέγιστο χρόνο, δε μπορεί να συμμετάσχει με το συγκεκριμένο αυτοκίνητο! Και αυτό έχει να κάνει και με τα ανοίγματα και με το μέγεθος του οδηγού, όσο και αν αυτό ακούγεται… ρατσιστικό για τους μεγαλόσωμους. Το 1992 προσπαθώντας να ταιριάξω τρεις οδηγούς στο ίδιο cockpit της 320 Group A, με ύψος από 1,53 m (Grunfelder, γυναίκα), 1,71 m (CecoKo, άνδρας) και 1,93 m (Burgstaller, άνδρας) για την BMW Motorsport αντιμετώπισα σοβαρά προβλήματα, τα οποία λύθηκαν μόνο με τη χρήση εργομετρικών σχεδιαστικών συστημάτων! Δεν είναι όμως μόνο η πρόσβαση του πληρώματος όταν αυτό έχει τις αισθήσεις του. Είναι και η δυνατότητα πρόσβασης των ομάδων διάσωσης όταν αυτές έχουν χαθεί. Σκεφτείτε ότι ένας διασώστης ή/και γιατρός πρέπει να φτάσει στο άτομο, να το εξετάσει, να του παρέχει τις πρώτες βοήθειες και στην τελική φάση να το προσδέσει στο φορείο και να το μεταφέρει με ασφάλεια εκτός cockpit, από ένα χώρο όπου τα περισσότερα παρελκόμενα είναι σταθερά τοποθετημένα – καθίσματα κλπ. – εξαιτίας των κανονισμών και προς χάρη της ασφάλειας των αγωνιζομένων. Σε όλο αυτό δεν πρέπει να ξεχνάμε – πάλι δυσάρεστο αλλά αναγκαίο – ότι οι σωλήνες του roll cage δεν κόβονται τόσο εύκολα όσο η λαμαρίνα του αμαξώματος… Προστασία από πιθανούς τραυματισμούς Δε μιλάμε για τους τραυματισμούς της πρώτης και της δεύτερης παραγράφου, από την παραμόρφωση του ζωτικού χώρου και την ενέργεια της σύγκρουσης. Μιλάμε για έναν άλλο τύπο τραυματισμών που έχουν να κάνουν με την επαφή του πληρώματος με το roll cage ή/και με αντικείμενα που εισέρχονται μέσα στο cockpit. Ιδίως ο δεύτερος τύπος έχει στοιχίσει, πρόσφατα, σοβαρούς τραυματισμούς πληρωμάτων.
ΤΕΧΝΙΚΟ
ROLL CAGES Τι μπορεί να κάνει το roll cage γι’ αυτούς; Πρώτα από όλα να εξασφαλίζει, από σχεδίασης, την κατάλληλη απόσταση από τα μέλη του πληρώματος ή, αν αυτό δεν είναι εφικτό, να απομακρύνονται τα μέλη από το roll cage, καθήμενα πιο κάτω ή πιο πίσω. Παράλληλα, όλα εκείνα τα σημεία του που κινδυνεύουμε να έρθουν σε επαφή με τους ανθρώπους μας, πρέπει να είναι κατασκευασμένα έτσι που να μειώνουν την πιθανότητα τραυματισμού και «ντυμένα» με αφρώδες υλικό που θα μειώσει την σφοδρότητα του χτυπήματος. Σε γενικές γραμμές όχι αιχμές, ακμές και βίδες πάνω στις οποίες μπορεί να χτυπήσει ένα μέλος του πληρώματος, αλλά – γιατί όχι; - και ένας μηχανικός κατά τη συντήρηση του οχήματος ή το service στη διάρκεια του αγώνα. Για την, πιο σοβαρή, δεύτερη περίπτωση, τα πράγματα είναι πιο δύσκολα. Κάποια στιγμή στο DTM υπήρχαν πάνελ
από carbon fiber στα πλαϊνά του roll cage, αλλά ακόμη και αυτά κάλυπταν μικρό κομμάτι από τις «πιθανές εισόδους» για κλαριά, μπαριέρες και ότι άλλο φανταστείς. Ένα πυκνό χωροδικτύωμα, παρόλο που στοιχίζει σε βάρος, και αρκετά πάνελ, όπου μπορεί να υπάρχουν, αυξάνουν το επίπεδο ασφάλειας. Τα πάνελ σε καμία περίπτωση δε μπορεί να είναι βιδωμένα στο roll cage, αλλά στερεωμένα σε αυτό, «αγκαλιάζοντάς» το! Τα υπόλοιπα Σε καμία περίπτωση το roll cage δεν πρέπει να εμποδίζει τη χρήση του αυτοκινήτου, των συστημάτων και την ορατότητα του πληρώματος. Βέβαια στις περισσότερες των περιπτώσεων, στα απλά αυτοκίνητα, κάτι τέτοιο είναι δύσκολο, επειδή ο χώρος είναι περιορισμένος. Ευτυχώς στα τετρακίνητα ο χώρος είναι αρκετός, εκτός ίσως από τα
Ένα καλό και απλό roll cage για off road χρήση σε Mercedes G.
36
Λύσεις και ενισχύσεις μέσα στον κανονισμό, με πολύ καλή ποιότητα κατασκευής.
Jimny, Vitara, Feroza και μερικά άλλα. Άρα συνήθως η δικαιολογία «δε χώραγε αλλιώς», απλά δε χωράει! Το roll cage πλέον είναι ένα δεύτερο σασί του οχήματός μας. Πέρα από την προστασία, ενισχύει την ακαμψία με στόχο τη βελτίωση της συμπεριφοράς και της αντοχής. Στη σχεδίαση πρέπει να συμπεριλαμβάνονται προεκτάσεις που να συνδέουν την όλη κατασκευή με τα σημεία στήριξης της ανάρτησης αλλά και τα βασικά σημεία φόρτισης του αμαξώματος και του σασί. Είπαμε όμως ότι σε περιπτώσεις ξεχωριστού σασί τύπου σκάλας – όχι στα uniframe – καλό είναι να ξεχνάμε τέτοιες συνδέσεις! Η σχεδίαση του roll cage είναι μία περίπλοκη διαδικασία. Μία από τις πιο δύσκολες παραμέτρους είναι ο συνδυασμός του με τα μηχανικά και λοιπά μέρη του αγωνιστικού. Σκεφτείτε ότι μπαταρίες, ντεπόζιτα ασφαλείας, ρεζέρβες, εργαλειοθήκες πρέπει να βρουν χώρο ανάμεσα στις σωλήνες του, να είναι καλά στερεωμένα και η θέση τους να μην απειλεί σε καμία διάσταση το πλήρωμα. Π.χ. ένα πολύ πίσω τοποθετημένο ντεπόζιτο είναι επισφαλές σε οποιοδήποτε αγωνιστικό, όντας εκτεθειμένο σε ένα ατύχημα. Στα τετρακίνητα αγωνιστικά τα πράγματα είναι ακόμη πιο δύσκολα μια και έχουμε συνήθως δύο μπαταρίες – για τον εργάτη, μεγαλύτερα ντεπόζιτα και δύο ρεζέρβες – για τους αγώνες αντοχής και πιο ογκώδη αντικείμενα γενικά, τα οποία πρέπει να υπολογιστούν. Μερικές απλές συμβουλές; Μην διστάζετε να τρυπήσετε το ταμπλό για να περάσει το roll cage! Αγοράστε ένα από τα μεταχειρισμένα και αντικαταστήστε το καινούριο δικό σας. Αλλά σε καμία περίπτωση ΜΗΝ κάνετε καμπύλες τις σωλήνες του
37
ΤΕΧΝΙΚΟ ΠΟΤΕ!!!
ROLL CAGES μπροστινού Π. Βάλτε χιαστί όπου μπορείτε. Στηρίξτε ζώνες και ρεζέρβες πάνω στο cage. Τσεκάρετε ότι το «άνοιγμα» εισόδου-εξόδου έχει διαστάσεις τουλάχιστον 50x50 εκατοστά, αν έχετε κανονικό μέγεθος. Για λίγα παραπάνω κιλά ή εκατοστά σε ύψος, απλά προσθέστε πόντους… Αφήστε τις «περίτεχνες» κατασκευές, ένα απλό σχέδιο είναι υπέρ αρκετό. Πόσο δε όταν οι πολλές άχρηστες σωλήνες φορτώνουν βάρος και μάλιστα χωρίς λόγο την όλη κατασκευή. Ένα καλό roll cage δεν είναι αυτό που «αντέχει» μόνο. Είναι αυτό που αντέχει έχοντας το μικρότερο δυνατό βάρος, ακόμη και σε «βάρος» της όποιας αισθητικής.
Επί τω έργω Καθίστε και σχεδιάστε, ακόμη και σε ένα απλό χαρτί, το roll cage του τετρακίνητου αγωνιστικού σας, λαμβάνοντας υπ’
38
όψη όλες τις παραπάνω παραμέτρους. Θα δείτε ότι θα προκύψουν πολλά θέματα τα οποία θα σας απασχολήσουν αρκετά. Καλό είναι να συμβουλευτείτε εφαρμοσμένες λύσεις, αρκεί να εξασφαλίσετε ότι προέρχονται από σοβαρές ομάδες και δεν είναι κατασκευασμένες στο γκαράζ κάποιου ιδιώτη. Όταν ολοκληρώσετε τη «μελέτη» συζητήστε την πρότασή σας με τον κατασκευαστή που έχει σίγουρα μεγαλύτερη εμπειρία και καταλήξτε, μαζί , σε μία ολοκληρωμένη λύση. Μην υπαναχωρήσετε στα βασικά πράγματα, δεχθείτε παρατηρήσεις και αλλαγές στα δευτερεύοντα, ακολουθήστε τους κανονισμούς σε κάθε περίπτωση, και στο τέλος ρωτήστε τους τεχνικούς εφόρους. Οι κανονισμοί έχουν βγει μετά από χρόνια μελέτης και εμπεριέχουν πολλή εμπειρία από αγώνες κάθε είδους – φάνηκε καθαρά στο ατύχημα του Αλόνσο στο Βέλγιο, ενώ οι τεχνικοί έφοροι έχουν εκπαιδευτεί στην εφαρμογή τους. Μελετήστε – ρωτήστε καταλήξτε ΠΡΙΝ το..... πρώτο κόψιμο σωλήνας – μετά είναι πολύ αργά.