Halo в Формуле-1: зачем дуга над кокпитом и в каких авариях она помогла

Что такое halo

Halo — дуга над кокпитом, которая прикрывает голову пилота. По-русски её часто так и пишут — «хало». Дуга крепится к машине в трёх точках: одна опора впереди, две — сзади.

В техническом регламенте halo называется второй дугой безопасности. Всего их две, и обе нужны, чтобы защитить пилота, если машина перевернётся: основная стоит за головой пилота, а halo — над кокпитом. Сама дуга не считается частью монокока. Это стандартная деталь: её делают по стандарту FIA и поставляют производители, которых назначает FIA, а FIA следит, чтобы дуги разных поставщиков весили примерно одинаково.

В стандартную деталь не входят передний кронштейн крепления и обтекатель. Обтекатель команда может закрепить на дуге, но он должен уложиться в объём, заданный регламентом. Как устроена остальная защита машины 2026 года — основная дуга, нос и боковые структуры, — рассказано в статье о болиде 2026 года.

Когда halo стал обязательным

С сезона 2018 года. По данным Формулы-1, о защите от отлетающих колёс и обломков пилоты заговорили после травмы Фелипе Массы в Формуле-1 и гибели Генри Сёртиса в Формуле-2 и Джастина Уилсона в IndyCar.

К 2017 году FIA пять лет разрабатывала и испытывала разные системы защиты, среди них — усиленный пластиковый щиток перед пилотом. На испытаниях в кокпит стреляли колесом с шиной от машины Формулы-1. По выводу FIA, halo показал лучшую защиту в целом.

По словам Формулы-1, поначалу дугу встретили в штыки: её ругали за внешний вид и за отход от открытого кокпита, который всегда был частью формульных гонок. Критика почти стихла, когда halo, возможно, спас жизни нескольким пилотам.

Из чего сделан и сколько весит

Из титанового сплава. Требования к дуге FIA записала в стандарте 8869-2018: титановую версию делают из сплава Ti6Al4V марки Grade 5, и вся сборка должна весить 7,0 кг — с допуском от минус 150 до плюс 50 граммов. Стандарт описывает и стальную версию, тяжелее почти вдвое — 13,5 кг.

По данным Формулы-1, в чемпионате стоит титановая дуга. Её место на машине регламент задаёт точно: передняя опора — в заданной точке на средней линии машины, задние — на заданной высоте, и вся дуга симметрична.

Какую нагрузку выдерживает halo

По стандарту FIA образцы дуги перед допуском проходят два испытания нагрузкой 125 кН — это вес груза примерно в 12,7 тонны. В первом испытании под такой нагрузкой дуга не должна сломаться и прогнуться больше чем на 17,5 мм, а через минуту после снятия нагрузки остаточная деформация должна быть меньше 3 мм. Во втором испытании дуга не должна сломаться раньше 125 кН и прогнуться до этой нагрузки больше чем на 45 мм, а поглотить должна не меньше 7 кДж энергии.

Отдельно проверяют крепления halo к монококу. По техническому регламенту 2026 года это два статических испытания нагрузкой 140 кН:

Нагрузку набирают меньше чем за три минуты и держат пять секунд. Можно нагрузить крепления частично — на 57 или 71 % — и доказать расчётами, что они выдержат больше 120 % нормы, то есть 168 кН.

Раньше нормы были ниже: по техническому регламенту 2021 года крепления по центру нагружали на 116 кН вниз и 46 кН назад, а сбоку — на 93 кН внутрь и 83 кН назад. Джеймс Эллисон из Mercedes, когда дугу вводили, объяснял: монокок пришлось укрепить так, чтобы он выдержал примерно вес двухэтажного лондонского автобуса на halo.

В каких авариях halo помог

Ниже — случаи, которые FIA или Формула-1 прямо связывают с работой halo. Результаты гонок — по базе f1db.

2018, Бельгия: Шарль Леклер

На Гран-при Бельгии 2018 года в первом повороте Нико Хюлькенберг заблокировал передние колёса на торможении и ударил McLaren Фернандо Алонсо. Машину Алонсо подбросило, и она пролетела над Sauber Шарля Леклера. На правой стороне дуги Леклера остались чёткие следы от McLaren. Ни Алонсо, ни Леклер не пострадали. Леклер сказал, что halo, вероятно, ему помог. Все трое сошли на первом круге.

2020, Бахрейн: Ромен Грожан

На первом круге Гран-при Бахрейна 2020 года Ромен Грожан на скорости 241 км/ч задел машину Даниила Квята и потерял управление. Haas ударился об ограждение, монокок пробил его, машина загорелась. Грожан выбрался сам через 27 секунд.

По итогам расследования FIA, шлем, HANS, ремни, монокок, сиденье, подголовник и halo сработали так, как требуют их нормы: защитили пространство вокруг пилота и справились с нагрузками, которые пришлись на него при ударе. Сам Грожан из больницы сказал, что несколько лет назад был против halo, но без него не смог бы сейчас говорить. Какая перегрузка была при этом ударе, рассказано в статье о перегрузках.

2021, Италия: Льюис Хэмилтон

На Гран-при Италии 2021 года Льюис Хэмилтон выехал с пит-лейн, и в первой связке поворотов Макс Ферстаппен попытался обойти его снаружи. Машины столкнулись, Red Bull подбросило, и он остановился на Mercedes Хэмилтона. Правое заднее колесо Red Bull задело шлем Хэмилтона, но вес машины приняла на себя дуга, и удар вышел несильным. Хэмилтон отделался болью в шее и сказал, что halo спас ему шею. Оба сошли.

В том же году Формула-1 относит к таким случаям и столкновение Валттери Боттаса с Джорджем Расселом на Гран-при Эмилии-Романьи, когда Williams взмыл и ударил в бок кокпита Mercedes.

2022, Великобритания: Чжоу Гуаньюй

На старте Гран-при Великобритании 2022 года машина Чжоу Гуаньюя перевернулась. По данным FIA, защиту пилота в этой аварии приписывают halo. После исследования аварии FIA изменила правила для основных дуг в 2023 году и заметно подняла требования к их прочности в 2024-м: нагрузку на испытаниях прикладывают ближе к горизонтали, чтобы дуга надёжнее крепилась к монококу.

Где ещё ставят halo

Во всех формульных чемпионатах FIA, в том числе в Формуле-2 и Формуле-3 — последних ступенях перед Формулой-1. Как устроена вся лестница серий, рассказано в статье о том, как стать пилотом.

FIA называет halo одним из главных шагов в безопасности за 30 лет после Имолы-1994. Другие шаги того же списка собраны в статье о гибели Сенны.