物理学: HANS デバイスがどのように命を救うのか

モータースポーツの暗黒時代には、比較的小さな事故が致命的な事故につながることがよくありました。 好例: 1981 年にパトリック・ジャックマールがルノー 5 ターボ IMSA GTU レーサーをテスト中にミッドオハイオ州のダートバンクに正面衝突しました。 車の損傷は軽微であったものの、ジャックマールは頭蓋底骨折、つまり頭蓋底の骨が折れて重度の脳外傷を負ったことで死亡した。

このような事故は通常、不運やレース費用のせいだと思われがちだが、この事故は違った。 ジャックマートの友人でレーサー仲間のジム・ダウニングは、そのような悲劇を避けるために何ができるだろうかと考えました。 これに応えて、ダウニングと彼の義理の弟で博士号を取得したボブ・ハバード博士は、 頭蓋骨の機械的特性を研究する工学の分野で、現在 HANS デバイスとして知られ、販売されている「頭頸部サポート」を発明しました。

HANS は基本的にエアバッグのように機能します。 しかし、衝突時にクッションを膨らませて乗員の動きを止めるのではなく、高めのカラーと2本のポリエステル生地のテザーを使ってドライバーの頭を固定する。 運転手のショルダーベルトは、高くて硬い首輪を所定の位置にしっかりと保持します。 テザーは、ドライバーのヘルメットの側面を襟のアンカーポイントに接続します。 前方衝撃中に重力荷重がかかると、HANS デバイスがドライバーのヘルメットをかぶった頭が胴体と一緒に動くようにして、脆弱な首や頭蓋骨に過負荷がかからないようにする。

上のスレッド テストの図は、HANS が動作している様子を示しています。 首だけで拘束しているため、ヘルメットをかぶった重さ 15 ポンドの頭は、40 g の正面衝突の際に 107 g で前方に突進します。 その結果生じる「せん断」（首の軸に垂直な2つの相反する力）と「引張」（首の軸に沿った引っ張り力）の負荷は損傷の閾値を大幅に超え、死亡の可能性が高くなります。

HANS デバイスによる拘束により、首の張力が 81 パーセント、せん断が 72 パーセント、首の総負荷が 78 パーセント軽減されます。 ヘッドの耐荷重は62gです。 ドライバーの頭と首の動きが胴体の動きと同期しているため、胸部圧迫は減少しますが、胸部の G フォースはわずかに増加します。

ダウニングは 1986 年のレースで HANS プロトタイプを着用しました。 ハバード氏によると、3年後、ミシガン州デトロイトにあるウェイン州立大学は衝突そりで装置をテストしたが、これは米国におけるレース用安全装置のテストとしては初めてのことだという。 1991年に販売が開始され、その後GM、フォード、メルセデス・ベンツが開発支援に参加した。 CART は 2000 年にこのデバイスを義務化しました。

残念なことに、HANS が広く受け入れられるようになったのは、センセーショナルな悲劇の後でした。 ハバード氏は、1990 年代を通じて 250 台ほどしか販売されなかったと回想しています。 しかし、2001 年のデイトナ 500 でデイル アーンハートが亡くなった後、1 週間で 250 台の HANS デバイスが販売されました。 現在、ほとんどのレース公認団体はドライバーにこれらのライフセーバーの着用を義務付けており、世界中で 140,000 個以上が販売されています。

ありがたいことに今日では、モータースポーツの安全性が真剣に受け止められています。 守る価値のある脳を持つドライバーは、HANS デバイスなしでレースをしようとは考えません。

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