Khoa học: Bị kẹt trong chiếc xe đang cháy 28 giây, vì sao tay đua F1 chỉ bị bỏng nhẹ?

0
77

Xem clip full tại đây nhé anh em: Xem clip full HD

Grosjean bước ra khỏi vụ tai nạn khủng khiếp ấy, gần như không mấy hề hấn, chính là nhờ kết quả nghiên cứu không ngừng nghỉ trong hàng thập kỷ của rất nhiều khoa học gia và kỹ sư không mấy khi được xướng tên.

Mất lái, và giảm chấn thép ở lề đường đua


Sự điên rồ hôm chủ nhật 29/11 bắt đầu cũng khá bình thường, như bao nhiêu cuộc đua Công thức 1 khác trước đó, tất cả chuỗi sự kiện đều chỉ bắt đầu với một cú đẩy rất nhẹ từ hai chiếc xe đua. Những tay đua tài năng nhất hành tinh bám đuổi nhau quyết liệt, tạo ra một đường đua dày đặc những chiếc xe đang cố gắng giành lấy vị trí từ đối thủ ở phía trước.

Xem đua xe nhiều, chuyện này cũng khá bình thường. Bộ lốp khổng lồ của cỗ xe trị giá 20 triệu USD do Grosjean điều khiển trượt sang bên phải. Đấy là lúc kỹ năng thông thường của một tay đua F1 được thử thách, khi họ phải tăng tốc, giảm tốc và đánh lái theo từng tích tắc, để vừa vượt lên, vừa thoát ra khỏi chỗ nghẽn, vừa tránh đối phương nếu không muốn cỗ xe gặp va chạm khiến lớp vỏ bị hư hại, ảnh hưởng đến khí động học về sau. Nhưng điều Grosjean không ngờ tới, đó là khi trượt về phía bên phải, bánh sau xe của anh bị văng vào bánh trước của chiếc xe số 26, được Daniil Kvyat điều khiển. Họ va chạm, và cú va chạm duy nhất đó gây ra vụ tai nạn điên rồ như anh em được xem trong clip ở trên.


TInhte_Xe11.jpg

Theo quy chế của FIA, tất cả mọi đường đua đều phải có tường bao giảm chấn, hoặc đường run-off để giảm tốc độ một cách an toàn. Nhưng thay vì những tường bao dùng lốp cao su hoặc thùng nước, thì giảm chấn nơi Grosjean va chạm chỉ là những đoạn hàng rào thép anh em đã rất quen thuộc khi chạy trên đường quốc lộ. Chỉ trong vòng nửa giây đồng hồ, dải thép mỏng ấy bị chiếc xe xé toạc. Hàng rào đã làm đúng nhiệm vụ của nó, đó là dừng chiếc xe ở tốc độ 220 km/h lại, nhưng theo cái cách không ai mong muốn. Đuôi xe, phần nặng nhất của cỗ xe, nơi bình xăng và động cơ cùng bộ truyền động được lắp đặt, văng về phía trước, khiến chiếc xe xoay gần 180 độ.

Cú văng đó khiến chiếc xe triệu Đô bị xé làm đôi, xé rách cả bình xăng làm bằng cao su lót sợi kevlar chống thủng, khiến xăng tràn ra khắp mọi nơi. Kết hợp với sức nóng khủng khiếp của động cơ, hoặc nhiệt độ cao khi chiếc xe ma sát với chấn giảm sóc, phát nổ.


Tinhte_Xe3.jpg

Đó là khoảnh khắc mọi fan của Công thức 1 đứng tim, vì hơn chục năm nay dù vụ tai nạn có nghiêm trọng tới đâu, cũng chỉ có chiếc xe bị va chạm, chứ không bao giờ thấy quả cầu lửa tạo ra từ xăng bị rò rỉ như vậy. Đám cháy bao phủ gần như tất cả mọi thứ: Đầu xe, hàng rào thép, và cả Grosjean đang bị kẹt trong đó nữa. Những nhân sự cấp cứu phục vụ cho cuộc đua nhanh chóng chạy đến hiện trường chỉ trong vài giây, lấy cả dũng khí lẫn bình cứu hỏa để dập tắt đám cháy. Còn trong khi đó, hàng triệu người trên toàn thế giới nín thở chờ đợi xem Grosjean có hề hấn gì không.


Tinhte_Xe2.jpg

Chiếc xe phát nổ và bốc cháy tạo ra một nguồn nhiệt năng thừa đủ để hỏa táng một cơ thể người. Nhưng sau cú đâm ở tốc độ 220 km/h ấy, sau 10 đến 15 giây Grosjean phải cố thoát ra khỏi hệ thống dây đai bảo hiểm, vùng vẫy khỏi vụ cháy để đến chỗ an toàn, mọi người nhìn thấy một cảnh tượng vừa ấn tượng vừa kinh hoàng: Tay đua 34 tuổi người Pháp nhảy ra khỏi đám cháy mù mịt, quờ quạng tìm đôi tay của Alan van der Merwe, người lái chiếc xe cứu hộ khẩn cấp trong cuộc đua. Dù bị bỏng nhẹ ở tay, ở bàn chân và gót chân, Grosjean vẫn đứng sừng sững trong sự thán phục của mọi người, dù có là fan của anh hay không. Và chỉ 1 tuần sau, anh đã trở lại đường đua để cám ơn những người cứu sống mình, dù chưa thể quay trở lại ghế lái của xe F1:


Tinhte_Xe12.jpg

Phép màu hay khoa học?


Cũng không trách được các trang báo về xe hơi và thể thao tốc độ trên toàn thế giới. Thật sự rất phí nếu trong dòng title bài của họ không có cụm từ “phép màu”. Các fan đua xe trên toàn thế giới đồng loạt tung hô sự kiện này như một sự kết hợp hoàn hảo của may mắn và phúc phận. Nhưng đối với những cái tên im lặng làm việc trong ngành, những kỹ sư, nhà hóa học, và chuyên gia chấn thương chỉnh hình, việc Grosjean sống sót là thành quả của khoa học, 100%.

Nằm trên giường bệnh ở Bahrain sau vụ tai nạn, Grosjean dành tặng những lời đầy tâm huyết cho hệ thống Halo chắn đầu cho tay lái, bộ khung titanium chịu được chấn động của một chiếc xe bus, qua đó bảo vệ đầu cho tay đua. Nó là một phần trong toàn bộ khoang lái, nơi được gọi với cái tên “survival cell”, bộ phận chống chấn động tốt nhất trên toàn bộ chiếc xe đua triệu Đô. Phải khẳng định, nếu không có Halo đâm xuyên qua hàng rào thép, thì đầu của Grosjean sẽ là nơi hấp thụ chấn động của vụ đâm, và chấn thương chắc chắn sẽ vô cùng tồi tệ. Nhưng chiếc khung titanium hồi năm 2017 bị nhiều người chê bai vì nó xấu đã cứu được một mạng người (nữa).


Tinhte_Xe4.jpg

Dù vậy, đó không phải là tất cả những thành tựu khoa học giúp Grosjean không hề hấn gì ngoài vài vết bỏng nhẹ ở tay và chân. Một thành tựu khác chính là hệ thống bảo vệ đầu và cổ, cố định vào chiếc mũ bảo hiểm của tay đua, hệ thống dây đai an toàn, và quan trọng nhất chính là bộ đồ bảo hộ anh mặc trong mỗi cuộc đua.

Chúng ta xem quá nhiều phim Hollywood và tưởng rằng người hùng bước ra khỏi vụ nổ là điều bình thường. Nhưng trong đời thực đó đúng là phép màu. Và để điều này xảy đến được với Grosjean, cả trăm năm nghiên cứu khoa học xe hơi đã được ứng dụng.

HANS – Head and Neck Support


Hồi năm 2001, Dale Earnhardt Sr. đang chạy ở tốc độ hơn 240 km/h ở cuộc đua NASCAR Daytona 500, khi chiếc xe của anh đâm vào tường bao. Chỉ trong 0,08 giây đồng hồ, chiếc xe giảm tốc từ 240 km/h xuống 70 km/h. Gia tốc ở thời điểm ấy là 25G, tức là gấp 25 lần gia tốc do trọng lực trái đất tạo ra. Điều này đồng nghĩa với việc, tác động của cú va chạm đó gây ra với cơ thể Earnhardt giống hệt như lực tác động gây ra cho một phi công máy bay chiến đấu khi đang bay ở vận tốc âm thanh rồi dừng về 0 chỉ trong 1,5 giây.

Cơ thể của Earnhardt được dây an toàn giữ ở đúng chỗ, nhưng tiếc thay, đầu của ông thì không. Ở gia tốc cực cao như vậy, cổ của Earnhardt không chịu nổi chấn động. Đầu của Earnhardt có đội mũ bảo hiểm, nhưng trong trường hợp ấy, nó chỉ khiến đầu của ông nặng hơn, và khi nó văng về phía trước, đốt sống và cơ cổ không thể chịu được chấn động quá lớn. Hệ quả, hộp sọ bị nứt. Bất ngờ không còn được hệ thống xương giữ và bảo vệ, mô não, cơ cổ, cột sống và mạch máu chịu những chấn động chết người. Và Earnhardt không qua khỏi.


Tinhte_Xe5.jpg

Tai nạn thương tâm của tay đua người Mỹ chính là thời điểm tất cả đều đồng ý rằng cần có một hệ thống bảo vệ cả đầu và cổ của tay đua trong trường hợp tai nạn chẳng may xảy ra. Thương tích được mô tả kể trên gọi là vỡ nền sọ. Và anh em có thể không tin, nhưng giữa thế kỷ trước, đó là dạng thương tích xảy ra nhiều đến đáng sợ trong làng đua xe. Vì tay đua cần phải nhìn sang hai bên để chạy xe, xem kính chiếu hậu để thi đấu, nên hệ thống bảo vệ tay đua chỉ tập trung vào việc giữ cơ thể tay đua an toàn bên trong xe, trên ghế lái, chứ chẳng bao giờ để tâm đến vùng đầu và cổ, ngoại trừ chiếc mũ bảo hiểm.

Đó là thực trạng cho tới khi tiến sĩ Robert Hubbard tạo ra khác biệt vào thập niên 1980. Ông là một kỹ sư và chuyên gia nghiên cứu tai nạn giao thông. Hubbard đôi lúc cũng đi làm thành viên đường pit phục vụ cho một tay đua vào những kỳ nghỉ cuối tuần. Một ngày trong năm 1981, Hubbard tận mắt chứng kiến một vụ tai nạn thương tâm khi vùng đầu và cổ của tay lái không được bảo vệ đúng cách, khi người bạn của ông, tay đua Patrick Jacquemart qua đời. Hubbard cùng anh rể bắt đầu làm việc.
Ngành công nghiệp đua xe thế giới là một cái môi trường kỳ quặc. Họ đôi khi quay lưng lại với những tiêu chuẩn an toàn mới. Những tay đua cả ngày hít hơi xăng, tập trung lấy tốc độ làm điều quan trọng nhất đôi khi cũng thấy những thiết bị an toàn có thể cứu sống họ là những món đồ vướng víu phiền toái. Nhưng sau cái chết của Earnhardt, cả ngành đều đã phải đối mặt với sự thật, đấy là dũng khí và khả năng lái hoàn toàn không đồng nghĩa với sức chịu đựng ở cổ của mỗi tay đua.

Và thế là thiết bị tên là HANS được sử dụng rộng rãi, ở gần như tất cả mọi giải đấu. Nó giống như một cái cổ nhân tạo hình móng ngựa, làm bằng sợi carbon, đeo lên cổ tay đua và có hai dây cố định vào mũ bảo hiểm. Món đồ này không cố định đầu và cổ tay đua vào ghế lái, mà thay vào đó cố định đầu và cổ tay đua vào người của họ. Khi chấn động xảy ra, đầu sẽ không bị văng về phía trước với gia tốc quá khủng khiếp. Kể từ khi HANS được sử dụng một cách bắt buộc, tính đến năm 2016, không có một vụ tai nạn nào khiến tay đua tử vong vì vỡ nền sọ nữa.


Tinhte_Xe6.jpg

Những phân tích sau vụ tai nạn cho thấy Grosjean phải chịu một lực với gia tốc 67G, gấp 67 lần gia tốc trọng lực trái đất. Điều này nghĩa là đầu và cổ của tay đua người Pháp đã phải chịu một chấn động cao gấp từ 2 đến 3 lần những gì Earnhardt phải chịu đựng. Nhưng Grosjean vẫn đứng vững, nghĩa là HANS device chắc chắn đã góp công lớn để cứu sống anh.

Hệ thống dây an toàn 5 điểm


Trước khi nhắc đến việc giữ đầu và cổ an toàn, thì phải nhắc đến chuyện làm thế nào để giữ cơ thể cố định trên ghế lái trước đã. Và để có được hệ thống dây an toàn, chúng ta phải cảm ơn một chuyên gia giải phẫu của không quân Mỹ, tên John Paul Stapp. Thập niêm 40 và 50 của thế kỷ trước, Stapp cùng những đồng sự có một nhiệm vụ, đó là tìm ra tốc độ giảm tốc nhanh nhất mà cơ thể người có thể chịu được. Trong thế chiến thứ II, những phi công máy bay chiến đấu là những “tài sản” giá trị nhất của mọi đội quân, nhưng tỷ lệ tử vong của những phi công này là rất cao. Những kỹ sư đều muốn tạo ra một chiếc ghế cho phép phi công thoát khỏi chiếc máy bay đang rơi. Máy bay có thể mất, nhưng thời gian đào tạo một phi công đẳng cấp thì không phải lúc nào cũng có. Bài toán được đưa ra là, đột ngột rời khỏi một chiếc máy bay đang di chuyển với vận tốc cực cao có thể khiến cơ thể người không thể chịu được.

Một thành viên của nhóm nghiên cứu chính là huyền thoại quá cố Chuck Yeager, và Stapp cũng được chiêm ngưỡng nỗ lực của các kỹ sư để chinh phục bức tường âm thanh, cố gắng tạo ra những chiếc máy bay phản lực cực mạnh để đạt được điều đó. Nhưng trong quá trình ấy, không ít phi công giỏi của Mỹ đã hy sinh trong quá trình nghiên cứu, khi cuộc đua máy bay siêu thanh không chờ đợi những câu trả lời về mặt an toàn.

Stapp, khi ấy, quyết định tìm câu trả lời về điều kiện an toàn bằng việc lấy chính bản thân mình ra làm thí nghiệm. Kết quả, Stapp và các đồng sự phát hiện ra rằng, cơ thể người thậm chí chịu được cả tác động của một vụ tai nạn máy bay, miễn là toàn bộ bề ngang xương chậu được giữ cố định và có dây bảo hiểm quàng qua hai vai của người thử nghiệm.


Tinhte_Xe7.jpg

Hệ thống dây an toàn 5 điểm, hai dây đeo qua vai, hai dây đeo ngang xương chậu và một dây cố định giữa hai chân được phát minh. Nó là tiêu chuẩn vàng từ đó tới nay. Sau đó, những hệ thống dây an toàn 6 và 7 điểm, cơ bản để không làm khó chịu khu vực bẹn cũng được phát minh, nhưng chúng đều lấy việc bảo vệ vai và xương chậu làm trung tâm. Chính hệ thống này, được trang bị trong chiếc ghế lái của xe công thức 1, kết hợp với hệ thống HANS, đã giúp Grosjean không bị văng về phía trước với một lực khổng lồ, gây ra đa chấn thương nguy hiểm đến tính mạng.


Tinhte_Xe8.jpg

Anh em có thể không biết, nhưng theo thống kê, nếu người ngồi sau ô tô không đeo dây an toàn, thì chính người ngồi phía trước dù có đeo vẫn có khả năng gặp chấn thương cao gấp 2,4 lần. Lý do là nếu người ngồi sau không đeo dây an toàn, họ có thể văng về phía trước, đúng vào vị trí đầu và cổ của người ngồi ghế trước, và với trọng lượng cơ thể, chấn thương đối với người ngồi ghế trước là không thể tránh khỏi.

Bộ quần áo chống lửa


Có lẽ, bộ trang phục chống lửa, giúp Grosjean ngồi trong quả cầu lửa khổng lồ gần 30 giây đồng hồ mà vẫn thoát được ra là thứ quan trọng nhất cứu sống anh sau khi những hệ thống đề cập ở trên đã cứu sống Grosjean khỏi những chấn động chết người. Và để có bộ trang phục này, chúng ta phải cảm ơn nhà hóa học Wilfred Sweeny của hãng DuPont. Năm 1961, khi làm việc tại trụ sở ở Delaware của DuPont, Sweeny tạo ra được một chuỗi sợi hữu cơ, mà sau đó ông phát hiện ra khi xoắn chúng lại, ông nhận ra rằng nó chống được lửa. DuPont nhanh chóng biến sợi hữu cơ đó trở thành sợi vải, rồi được dệt thành một loại vải gọi tên là Nomex.


Tinhte_Xe10.jpg

Thứ khiến Nomex đặc biệt hơn hẳn so với những loại vải khác, chính là nó không chỉ cháy chậm và đòi hỏi nhiệt độ rất cao, mà khi rời khỏi nguồn nhiệt gây cháy, Nomex không tiếp tục cháy mà dừng lại ngay, không như vải bông hay những chất liệu vải khác. Chính tính chất này là thứ giúp Grosjean bước ra khỏi buồng lái đang cháy rụi mà gần như không bị bỏng nặng. Theo chuyên gia của DuPont, Paul Schiffelbein, ngoài Nomex ra, tất cả những chất liệu vải khác trong điều kiện tai nạn như vậy đều sẽ bốc cháy chỉ trong 3 giây đồng hồ, từ vải bông đến polyester.


Tinhte_Xe9.jpg

Năm 1969, 8 năm sau khi Nomex được phát minh ra, tay đua huyền thoại Mario Andretti sống sót một cách thần kỳ trong một vụ tai nạn ở giải đua Indy 500, chỉ nhờ sợi Nomex trong bộ đồ đua của ông. Từ đó, Nomex, giống như sợi carbon của ngày hôm nay, là tiêu chuẩn vàng cho an toàn tay đua.
Không chỉ dừng lại ở chất liệu vải, bộ đồ của Grosjean do AlpineStars sản xuất cũng được ứng dụng thành quả nghiên cứu hàng thập kỷ qua. Theo quy chế của FIA, bộ đồ bảo hộ tay lái phải đủ bền để bám vào đó kéo tay đua ra khỏi hiện trường vụ tai nạn. Một số bộ đồ thậm chí còn có những chi tiết cao cấp hơn, như những túi khí may dạng quả trám tự phồng lên trong quá trình bắt lửa, để tạo ra bức tường bảo vệ da và cơ thể người, giúp quá trình gây bỏng xảy ra chậm hơn rất nhiều.

Tạm kết


Nếu không có thành quả lao động và nghiên cứu của những cái tên như Hubbard, của Stapp, hay của Sweeny, khá chắc chắn vụ tai nạn của Romain Grosjean sẽ trở nên tồi tệ hơn rất nhiều, thậm chí hậu quả xấu nhất cũng hoàn toàn có thể xảy ra, hệt như đối với những tay đua thập niên 50, 60 của thế kỷ trước. Và tất cả những thành tựu khoa học ấy trong hàng chục năm qua cũng đã giúp hàng triệu người, từ dây an toàn trong xe hơi anh em đi hàng ngày, những bộ quần áo dành cho lính cứu hỏa, và những thiết kế xe bảo vệ đầu và cổ của tay lái.

Đó, tất cả những điều đó, nếu không có khoa học, sẽ chẳng bao giờ trở thành hiện thực.

Theo Wired

Nguồn: Tinhte

Đăng lại: https://multilifevn.com/