¿Qué son y cómo funcionan los crash test para los coches de F1?

En cada pretemporada de Fórmula 1, los crash test o pruebas de choque cogen un gran protagonismo, pero... ¿qué son, cómo funcionan y qué deben hacer los equipos para recibir el visto bueno de la FIA?

¿Qué son y cómo funcionan los crash test para los coches de F1?
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Aunque no compitiendo, los inviernos en la Fórmula 1 son muy duros. Desde el momento en el que finaliza una temporada hasta que arranca la siguiente, todos los equipos trabajan sin descanso en el monoplaza con el que competirán durante los próximos meses.

Milimétricamente, ingenieros y mecánicos trabajan conjuntamente en la creación de un coche que debe ser lo más rápido posible, pero que también debe cumplir con todas y cada una de las regulaciones impuestas por la FIA previamente.

Gran parte de estas reglas tienen como objetivo obtener la mayor seguridad posible para los pilotos, un aspecto en el que se ha avanzado constantemente durante los últimos años.

Antes de que los nuevos monoplazas pisen el asfalto por primera vez, todos los equipos tienen que obtener la aprobación de la FIA en los famosos crash test o pruebas de choque. Hasta ahí todo bien, pero... ¿qué son, cómo funcionan y qué tienen que hacer los equipos?

Para empezar, los delegados de la FIA someten el monocasco o célula de supervivencia a una serie de pruebas. Uno de los más importantes es el test de impacto frontal, que se compone de dos pruebas diferentes.

La primera se realiza para comprobar la integridad del morro. Monocasco y morro se unen en una sola estructura que se lanza hasta alcanzar una velocidad de 15 m/s (metros por segundo) antes de llegar a impactar contra un muro. La deceleración de los primeros 100mm no puede ser superior a 10g y la deceleración media de los primeros 150mm también debe ser menor a 2,5g. Además, durante toda la prueba, jamás se podrán exceder las 45g.

Para llevarla a cabo el siguiente test frontal, los equipos deben colocar una placa de aluminio de 50 mm (+/-1 mm) de espesor en la parte delantera del monocasco a través de los puntos de montaje de la estructura de absorción de impacto frontal. 

Durante esta prueba, el depósito de combustible debe estar instalado y lleno de agua. Un maniquí que pese al menos 75 kg debe estar equipado con los cinturones de seguridad y un casco que cumpla con los requisitos de la FIA.

La masa total de la estructura debe estar entre 900-925kg, mientras que la velocidad de impacto no será inferior a 15 metros por segundo. La pared contra la que impactará el monocasco debe estar equipada con siete tubos de carbono que creen una carga nominal combinada de 500 kN (Kilonewton).

Para recibir el visto bueno de la FIA, la estructura deberá terminar sin daños tanto en el monocasco como en los soportes de los cinturones de seguridad. La desaceleración máxima en el pecho del maniquí tiene que ser de 3m/s, mientras que la aceleración mínima del chasis de 30m/s será de 52g, por último, el desplazamiento máximo del chasis no podrá ser mayor a 425mm.

Crash test de un habitáculo

Una vez superado el test de impactos frontales, el monocasco es sometido a una prueba de choque lateral. Este test se realiza en ambos lados de la estructura y se aplica una carga equivalente a 104,5 kN lateralmente hacia la parte interior del monocasco y 93,2 kN longitudinalmente hacia atrás.

Al igual que en el anterior test, la estructura no deberá deformarse o dañarse más de lo establecido según los parámetros internos establecidos por la propia FIA.

Además de las pruebas mencionadas anteriormente, cada equipo también está en la obligación de proporcionar cálculos que muestren claramente que el monocasco soportará una carga de 75 kN verticalmente hacia arriba y 99 kN longitudinalmente hacia atrás.

Siguiendo con el proceso, los equipos se enfrentan también a un crash test para la parte trasera del monocasco. Para llevar a cabo esta prueba, cada equipo debe instalar una estructura amortiguadora detrás de la caja de cambios con unas características concretas.

Para verificar la resistencia de la caja de cambios, la fijación de la estructura de impacto trasera y la unión de ambos, deben pasar tres pruebas de carga estática:

1. Una carga lateral de 40kN aplicada a la altura media de la estructura.
2. Una carga de 40 kN verticalmente hacia arriba en el plano central.
3. Una carga de 40 kN verticalmente hacia abajo aplicada en el plano central.

En cada caso, la carga debe aplicarse a través de una rótula y después de 30 segundos no debe haber ningún fallo en la estructura de impacto, en la caja de cambios o en la fijación de ambos.

Detalles del test de impacto lateral

La parte trasera también debe pasar una prueba dinámica en la que todas las piezas que se instalarán detrás de la parte trasera del motor deben estar montadas.

La caja de cambios debe estar sólidamente fijada al suelo y a un objeto sólido, con una masa de 900 kg. La estructura será golpeada por un objeto plano [450 mm (+/- 3 mm) de ancho por 550 mm (+/-3 mm) de alto] a una velocidad no inferior a 11 metros por segundo.

Durante la prueba, el objeto que golpea no puede pivotar en ningún eje y la estructura de choque puede ser apoyada de alguna manera siempre que esto no aumente su resistencia al impacto.

Para recibir el aprobado, la estructura debe mantener una deceleración máxima por debajo de las 25g durante el transcurso de la prueba y el daño estructural debe estar contenido dentro del área especificada por la FIA.

Además de esos test, la FIA también realiza una prueba de impacto que pone a prueba la columna de dirección. Aquí la desaceleración no puede exceder los 80g en más de 3 metros por segundo de forma acumulativa.

Después del test, cualquier deformación sustancial debe estar dentro de la columna de dirección, mientras que el mecanismo de liberación rápida del volante todavía debe funcionar sin ningún problema.

Una vez se hayan completado todas y cada una de estas pruebas con éxito, los equipos reciben el visto bueno para que su chasis salga al asfalto y pueda competir en la máxima categoría del automovilismo con la máxima seguridad posible.

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