Sicurezza in F1: monoposto progettate per proteggere i piloti

La sicurezza è sempre stata fondamentale nella Formula 1, uno sport segnato da numerose tragedie sin dai suoi esordi. Ogni anno, la FIA si impegna a migliorare la protezione dei piloti aggiornando continuamente le norme applicabili alle monoposto.

Quando l'incidente di Romain Grosjean in Bahrain nel 2020 ha trasformato la sua auto in una palla di fuoco, un semplice anello in titanio ha fatto la differenza tra la tragedia e la sopravvivenza. Questo anello, l'”halo” della FIA, è diventato discretamente l'innovazione più importante in materia di sicurezza nelle gare di monoposto moderne.

L'halo è una barra in titanio del peso di 7 kg che forma un arco sopra l'abitacolo del pilota, a soli 5 cm sopra il casco. Il suo scopo è semplice: impedire che una ruota, un detrito o persino il telaio dell'auto colpiscano la testa del pilota. Il concetto risale alle barre di sicurezza della fine degli anni '60, ma la sua realizzazione è molto più sofisticata. Durante i test della FIA, la struttura ha resistito a un pneumatico da 20 kg lanciato a quasi 225 km/h, una velocità che supera quella di una ruota di F1 in un impatto reale. Mercedes ha abbozzato questa idea per la prima volta nel 2015, dopo anni di ricerca della FIA sulla protezione anteriore. Questo dispositivo è diventato obbligatorio in Formula 1 nel 2018, una decisione accelerata dall'incidente mortale di Jules Bianchi quello stesso anno, quando la sua Marussia si è scontrata con un veicolo di soccorso. Nonostante una forte opposizione – il compianto Niki Lauda lo aveva definito “distruttore di DNA” – l'halo ha dimostrato quasi immediatamente la sua efficacia.

Ha fatto il suo debutto nella serie minore durante la gara di F2 a Barcellona nel 2018, dove l'anello ha salvato il pilota giapponese Yuki Makino dopo una collisione con Takuma Fukuzumi. Poche settimane dopo, a Spa-Francorchamps, l'halo ha deviato la ruota di Charles Leclerc quando l'auto di Fernando Alonso gli è passata sopra, risparmiando la testa del monegasco. La conferma più spettacolare è arrivata in Bahrain, quando l'auto di Grosjean ha fatto un salto in aria ed è stata colpita da uno pneumatico. Il pilota è uscito vivo dall'incidente e in seguito ha ammesso: “Qualche anno fa non ero un fan dell'halo, ma senza di esso oggi non sarei qui a parlarvi”.

Oltre alla Formula 1, l'halo ora protegge anche i piloti di F2, F3 e Formula E, consolidando il suo status di standard di sicurezza universale. Mentre l'halo protegge la parte superiore dell'abitacolo, la FIA ha affrontato anche la questione della protezione dagli urti laterali con un dispositivo meno visibile: il poggiatesta, soprannominato “la bestia cornuta”. Questo blocco di schiuma di densità medio-alta, dello spessore di 75 mm, è posizionato dietro la testa del pilota e ricoperto da strati di fibra di carbonio. Il regolamento vieta qualsiasi rivestimento che possa nascondere le crepe dopo un impatto, in modo che i danni siano visibili ai commissari. Il poggiatesta non è destinato al comfort quotidiano; i piloti tengono il casco a distanza, lasciando uno spazio di 5 cm su entrambi i lati e sul retro. In caso di emergenza, due clip nella parte anteriore e due perni nella parte posteriore consentono ai team di rimuovere rapidamente il poggiatesta, offrendo loro una presa salda senza muovere la testa del pilota. Il risultato è una testa che non può essere spinta lateralmente o all'indietro in caso di impatto posteriore, una lacuna del dispositivo HANS.

Insieme, l'halo, il “beast with horns” e la cellula di sopravvivenza rinforzata formano una difesa multistrato che ha già salvato vite umane e ridefinito la percezione del rischio in questo sport. L'evoluzione dei roll-bar verso quelli in titanio e la schiuma tecnica sottolinea una nuova era in cui la sicurezza del pilota è integrata nella silhouette stessa dell'auto, piuttosto che essere aggiunta in un secondo momento. La cellula di sopravvivenza, che corrisponde essenzialmente all'abitacolo, è l'elemento centrale di una monoposto. Il suo design risale alla McLaren MP4 del 1981 ed è interamente realizzato in Kevlar-carbonio, un materiale che combina estrema resistenza e peso ridotto. Ciò ha segnato un cambiamento importante rispetto ai vecchi telai tubolari, che offrivano uno scarso assorbimento di energia e potevano deformarsi in caso di urto, mettendo in pericolo il pilota. Essendo la cellula di sopravvivenza il principale elemento di sicurezza per il pilota, è soggetta a norme rigorose. Dal 1971, la FIA richiede che un pilota possa uscire dal proprio sedile in meno di cinque secondi, il che determina le dimensioni dell'apertura dell'abitacolo. La cellula deve anche resistere ai ribaltamenti e persino al peso di un'altra vettura che potrebbe investirla, uno scenario non raro nelle gare di Gran Premio. Dal 1978 sono obbligatori un roll-bar principale dietro al volante e un roll-bar secondario integrato nella presa d'aria sopra il casco del pilota. Le pareti laterali, progettate per resistere alla penetrazione, vengono esaminate minuziosamente durante l'omologazione e funzionano in combinazione con i roll-bar per garantire la solidità dell'abitacolo. La parte anteriore della cellula deve rimanere intatta per proteggere le gambe del pilota, mentre il muso dell'auto è progettato per assorbire l'energia di un impatto frontale.

A causa del suo ruolo essenziale, la cellula di sopravvivenza – o l'abitacolo nel suo complesso – è una delle parti più rigorosamente regolamentate di una vettura di F1, fungendo essenzialmente da bunker protettivo per il pilota. Estintore Ogni monoposto di F1 è dotato di un estintore di bordo posizionato vicino al volante, a portata di mano del pilota e dei commissari. Un piccolo interruttore nell'abitacolo consente di attivare il sistema. Questo dispositivo è stato introdotto dopo diversi incidenti, come l'incendio di Niki Lauda nel 1976, quello di Nick Heidfeld nel 2011 e quello di Romain Grosjean in Bahrain nel 2020.

Interruttore di arresto di emergenza Accanto al pulsante dell'estintore si trova l'interruttore di arresto di emergenza, che consente al pilota di spegnere il motore o di forzarlo a spegnersi. Questi comandi sono montati sul lato dell'abitacolo in modo da rimanere accessibili anche se il volante viene danneggiato in caso di incidente.

Serbatoi di carburante La sacca di carburante rivestita in gomma può contenere fino a 110 kg di carburante ed è costituita da una complessa rete di pareti, collettori di pompa e valvole. È racchiusa in una struttura protettiva che fa parte della cellula di sopravvivenza ed è sottoposta agli stessi test di collisione. Le norme tecniche limitano inoltre la larghezza dell'involucro in gomma a 80 cm. I serbatoi sono prodotti da ATL nella “valle dell'automobilismo” di Milton Keynes utilizzando una miscela di Kevlar e gomma (818-D) conforme alla norma FIA FT5-1999. Il loro design interno è studiato per impedire i movimenti del carburante, che potrebbero compromettere l'equilibrio della vettura. A tal fine, il serbatoio è suddiviso da paratie: quelle verticali controllano il flusso in curva, quelle laterali gestiscono i movimenti durante l'accelerazione e la frenata, mentre quelle orizzontali impediscono al carburante di risalire. Poiché la monoscocca presenta solo una piccola apertura alla base, l'installazione di questi pannelli è difficile, ma il carburante deve comunque raggiungere la pompa in modo continuo. Pertanto, nelle pareti sono integrati dei valvole di non ritorno. Un piccolo collettore (da 1 a 2 litri) alimenta il motore per più di 30 secondi mentre il carburante si sposta verso il vano principale; la pompa GDI ad alta pressione aspira quindi il carburante nel blocco motore. Nel 2020, la FIA ha ridotto la riserva di carburante esterna consentita da 2 litri a soli 250 ml.

Longheroni La riforma della Formula 1 nel 2014 ha portato anche a modifiche alle strutture di protezione laterali, che costituiscono la prima linea di difesa in caso di collisione laterale.

Quando Robert Kubica ha avuto un incidente a Montreal nel 2007, la sua BMW è stata distrutta a oltre 230 km/h, costringendo la FIA a ripensare il modo in cui un'auto assorbe gli urti laterali. La risposta è arrivata sotto forma di longheroni rinforzati, elementi strutturali in grado di assorbire circa 40 kJ di energia, sia in caso di impatto frontale che obliquo. Il concetto è stato inizialmente abbozzato dal team che ha debuttato con il nome di Marussia, poi ribattezzato Manor Marussia, prima che il progetto fosse perfezionato e messo a punto per la gara dalla Red Bull. Una volta che la FIA ne ha reso obbligatoria l'inclusione, tutti i telai hanno dovuto essere dotati di queste barre assorbenti di energia, un cambiamento che ha sottolineato il fatto che l'aerodinamica da sola non definisce più la competitività di una vettura di Formula 1.

Le preoccupazioni in materia di sicurezza vanno oltre la monoscocca. Uno pneumatico di Formula 1 pesa circa 9,5 kg all'anteriore e 11,5 kg al posteriore, senza contare il cerchione, e una ruota staccata può diventare un proiettile mortale, superando spesso la velocità del telaio stesso. I sistemi di fissaggio delle ruote sono obbligatori dal 2001, ma sono stati rivisti dopo la tragica scomparsa di Henry Surtees. La questione è riemersa nel 2009, quando una ruota di Formula 2 si è staccata e ha colpito la testa di un pilota, spingendo la FIA a rafforzare le norme. Nel 2011, l'organo di governo ha raddoppiato il materiale di ritenuta, dotando ogni ruota di due cavi assorbenti che, insieme, dissipano circa 6 kJ di forza, sostituendo così la configurazione a cavo singolo. Nel 2018, lo standard è passato a tre cavi per ruota, riducendo ulteriormente il rischio di espulsione della ruota ad alta velocità.