揭秘HANS碳纤维“围脖”头颈支撑系统
By www.carbonfiber.com.cn
揭秘HANS头颈支撑系统
在全面了解HANS之前，我们先来与大家分享一组数据。人 的脖颈是非常脆弱的，在撞车事故中，如果你的脖子受到4000牛顿（大约900公斤）的力，那么就有可能因为颅骨骨折而死亡。颅骨骨折是赛车事故中导致车 手死亡的常见原因，HANS系统普及之前，纳斯卡车手恩哈特在2001年的事故中以60公里每小时的速度撞车身亡。而在使用HANS之后，F1车手库比卡 在2007年的事故中，以230公里每小时的速度撞上水泥防护墙，却只受了皮外伤，可见HANS系统起到了很重要的保护作用，使脖颈的抗冲击能力提高两倍 以上。下面，让我们一起看看这个围在脖子上的装置，是如何减小撞车事故给车手头部、颈部带来伤害（如颅骨骨折等）的。
◆什么是HANS？
揭秘HANS头颈支撑系统
HANS的结构很简单，它是一个U型装置，由HANS主体、肩垫、滑绳和固定扣组成。专业级的HANS装备通常由碳纤维材料制成，重量为500克，价格在 1万元左右，我们可以形象的将它理解成碳纤维“围脖”；普通的HANS装备则采用增强热塑性塑料，重量为1100克，价格在4000元左右。
◆HANS的作用是什么？
想要知道HANS的作用，我们必须先来了解一下多点式安全带与头盔的作用。
HANS的作用
HANS的作用
☆延伸：赛车为什么配多点式安全带？
普通汽车上的三点式安全带，作用是在急刹车/撞车时拉住我们的身体。而赛车之所以配备更多数量与固定点的安全带（四点式、五点式、六点式），则是为了进一步强化这种效果，以提供足够的拉力。
为了应对高速转弯时产生的巨大离心力，车手们都会专门进行颈部肌肉的锻炼，所以他们的脖子看起来强健而粗壮。然而即使这样，在发生事故时，瞬间产生的巨大冲击力，还是容易使车手的颈部受伤。这时，车手们会非常需要HANS系统的保护。
HANS的作用
据试验统计，佩戴HANS系统后，撞击时车手头部和颈部受到的力，分别减少了68%和86%。
◆HANS是如何工作的？
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HANS的作用
想要让HANS正确发挥作用，必须保证两个条件。第一：要将滑绳与头盔两侧的卡扣固定好，因为HANS并不与安全带、车手身体或者座椅直接相连，而仅仅通过滑绳与头盔两侧的卡扣连在一起。正确安装后，滑绳的长度应能让头部保持自由转动。
第二：要利用安全带将HANS与车手身体固定在一起。首先将多点式安全带的两根肩带压在HANS上面，然后和其它几根安全带一起扣在车手的腹部并拉紧。这样，HANS就被固定在车手身上了。
HANS的作用
面对高速撞击时，在安全带的保护下，车手的身体能被拉住固定在座椅上，但头部还是会猛地向前摆动（见右图），此时颈部将承受巨大的冲击力。而在佩戴HANS系统的情况下，滑绳将抑制住头部向前摆动的趋势（见左图），冲击力也将被从颈椎分散至胸部、躯干、肩膀等处。
◆HANS的分类有哪些？
专业版HANS有四种角度选择：10度、20度、30度和40度。这里所说的角度，是指赛车座椅的角度。下面，我们来具体介绍一下。
专业版HANS有四种角度选择
◆HANS是什么时候出现的？
1、20世纪80年代：从概念构想到生产销售
HANS系统是由美国人——密歇根州立大学生物力学工程教授、通用汽车碰撞安全工程师——罗伯特·哈伯德博士(Dr.Robert Hubbard)设计的。该系统最初的构想出现在20世纪80年代早期，在1981年的一次事故中，房车赛车手吉姆·唐宁（Jim Downing）的好友因颅骨骨折不幸身亡。于是，唐宁希望他的表兄哈伯德博士能够设计一个头颈支撑系统，以减少或防止这类事故的发生。
HANS系统的研发
哈伯德博士在1985年设计出了第一个HANS样品，1989年该装置在碰撞测试中被证明能有效降低碰撞对车手头部、颈部造成的伤害。然而，该装置在当时并未被主流的赛车安全公司所重视，于是哈伯德和唐宁在1991年成立公司，自行开发、生产和销售HANS。
2、20世纪90年代：从推广受阻到产品改进
HANS系统的历史
然而，该产品一直备受冷落，因为最初的HANS设计的比较宽大，并不能适应方程式的狭窄座舱。直到1994年F1车手埃尔顿·塞纳和罗兰德·拉森伯格的意外身亡，让F1对HANS显示出了兴趣。
HANS系统的历史
1995年，F1迈凯轮车队车手“芬兰飞人”哈基宁在练习赛中发生重大事故，他的头重重磕在了方向盘上，受伤严重险些丢了性命。这次事故之后，国际汽联开始与奔驰一起寻找保护车手头颈部的措施。1997年，哈伯德博士开始研发用于单座赛车，且更能承受高速撞击的改良版HANS。
从1985年HANS发明到2001年广泛普及期间，因颅骨骨折而受伤或死亡的事故仍不断发生，纳斯卡车手Ernie Irvan、F1车手菲利普·斯特雷夫（Philippe Streiff）、CART车手贡萨洛·罗德里格斯（Gonzalo Rodriguez）等都受到过伤害。2001年，认为HANS不舒服、不安全而拒绝佩戴的Dale Earnhardt Sr.，在戴通纳500比赛中身亡，他也是14个月内第4个死于颅骨骨折的纳斯卡车手。
HANS系统的发展
为了让更多的车手愿意在比赛中佩戴HANS，哈伯德博士努力改善该装置的舒适性。经过多年的测试与改良，一款造型符合方程式赛车需求，同时车手在佩戴时不会产生不舒适感的HANS，终于被研发出来。
3、21世纪：强制使用和大规模普及
HANS系统的发展
直线加速赛车 手布莱恩·约翰逊（Blaine Johnson）在1996年死亡后，HANS系统开始在该赛事中使用，但在2004年之前并不是强制的。而自2003年直线加速赛新人达雷尔·拉塞尔 （Darrell Russell）身亡起，参赛的所有赛车手，无论是专业的或是爱好者，都必须佩戴HANS设备，否则会被取消参赛资格。
☆延伸：10000马力赛车使用的HANS
HANS系统的发展
与普通的HANS不同，使用2500-10000马力赛车参加美国直线加速赛的车手们所佩戴的HANS系统，主体部分是由高强度聚合材料制成，外面包裹了7层Nomex纤维织物（相当于穿上7层防火服）。这些额外的防护措施，都是为了在发动机着火时，为车手争取更多的逃生时间。
HANS系统的发展
在其他赛事中，美国的纳斯卡等赛事都是从2001年开始使用HANS；F1在2003年引入HANS，WRC世界汽车拉力锦标赛和澳洲V8房车赛则从2005年开始要求车手必须佩戴HANS。
◆HANS的实际效果怎么样？
近年来，F1比赛中的严重撞车事故屡见不鲜，但车手的生命安全都得到了很好的保护。这主要得益于赛车的单体壳（碳纤维驾驶舱）、多点式安全带、头盔以及HANS系统的保护效果。
2010年F1瓦伦西亚站，红牛车队车手韦伯的赛车右前轮与前车的左后轮接触，韦伯连人带车高速飞入空中，车顶落地，并向前翻滚直到撞上轮胎护墙，在如此严重的事故中韦伯也毫发未损。
总结：从 HANS发明到大规模普及之前的17年中，因为颅骨骨折而死亡的车手多达15人。为了防止这种惨剧再次发生，除了私人组织的业余比赛以外，现在所有的汽车 赛事都强制使用HANS头颈支撑系统。在HANS普及至今的十余年间，再也没有发生因为颅骨骨折而导致车手死亡的事故。在赛车运动强制使用HANS系统的 最初几年里，总是有车手抱怨感到肩部疼痛，而且头部运动受到限制。不过与颈椎受伤相比，这些“痛苦”是车手必须要克服的。赛车是一项具有危险性的运动，如 果你也想参与其中，一定要将安全放在第一位。头盔、赛车服、HANS头颈支撑系统都是重要的车手装备，虽然它们分别保护身体的不同部位，但只有所有装备共 同作用，才能全面保护车手的安全。
揭秘HANS头颈支撑系统
在全面了解HANS之前，我们先来与大家分享一组数据。人 的脖颈是非常脆弱的，在撞车事故中，如果你的脖子受到4000牛顿（大约900公斤）的力，那么就有可能因为颅骨骨折而死亡。颅骨骨折是赛车事故中导致车 手死亡的常见原因，HANS系统普及之前，纳斯卡车手恩哈特在2001年的事故中以60公里每小时的速度撞车身亡。而在使用HANS之后，F1车手库比卡 在2007年的事故中，以230公里每小时的速度撞上水泥防护墙，却只受了皮外伤，可见HANS系统起到了很重要的保护作用，使脖颈的抗冲击能力提高两倍 以上。下面，让我们一起看看这个围在脖子上的装置，是如何减小撞车事故给车手头部、颈部带来伤害（如颅骨骨折等）的。
◆什么是HANS？
揭秘HANS头颈支撑系统
HANS的结构很简单，它是一个U型装置，由HANS主体、肩垫、滑绳和固定扣组成。专业级的HANS装备通常由碳纤维材料制成，重量为500克，价格在 1万元左右，我们可以形象的将它理解成碳纤维“围脖”；普通的HANS装备则采用增强热塑性塑料，重量为1100克，价格在4000元左右。
◆HANS的作用是什么？
想要知道HANS的作用，我们必须先来了解一下多点式安全带与头盔的作用。
HANS的作用
HANS的作用
☆延伸：赛车为什么配多点式安全带？
普通汽车上的三点式安全带，作用是在急刹车/撞车时拉住我们的身体。而赛车之所以配备更多数量与固定点的安全带（四点式、五点式、六点式），则是为了进一步强化这种效果，以提供足够的拉力。
为了应对高速转弯时产生的巨大离心力，车手们都会专门进行颈部肌肉的锻炼，所以他们的脖子看起来强健而粗壮。然而即使这样，在发生事故时，瞬间产生的巨大冲击力，还是容易使车手的颈部受伤。这时，车手们会非常需要HANS系统的保护。
HANS的作用
据试验统计，佩戴HANS系统后，撞击时车手头部和颈部受到的力，分别减少了68%和86%。
◆HANS是如何工作的？
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HANS的作用
想要让HANS正确发挥作用，必须保证两个条件。第一：要将滑绳与头盔两侧的卡扣固定好，因为HANS并不与安全带、车手身体或者座椅直接相连，而仅仅通过滑绳与头盔两侧的卡扣连在一起。正确安装后，滑绳的长度应能让头部保持自由转动。
第二：要利用安全带将HANS与车手身体固定在一起。首先将多点式安全带的两根肩带压在HANS上面，然后和其它几根安全带一起扣在车手的腹部并拉紧。这样，HANS就被固定在车手身上了。
HANS的作用
面对高速撞击时，在安全带的保护下，车手的身体能被拉住固定在座椅上，但头部还是会猛地向前摆动（见右图），此时颈部将承受巨大的冲击力。而在佩戴HANS系统的情况下，滑绳将抑制住头部向前摆动的趋势（见左图），冲击力也将被从颈椎分散至胸部、躯干、肩膀等处。
◆HANS的分类有哪些？
专业版HANS有四种角度选择：10度、20度、30度和40度。这里所说的角度，是指赛车座椅的角度。下面，我们来具体介绍一下。
专业版HANS有四种角度选择
◆HANS是什么时候出现的？
1、20世纪80年代：从概念构想到生产销售
HANS系统是由美国人——密歇根州立大学生物力学工程教授、通用汽车碰撞安全工程师——罗伯特·哈伯德博士(Dr.Robert Hubbard)设计的。该系统最初的构想出现在20世纪80年代早期，在1981年的一次事故中，房车赛车手吉姆·唐宁（Jim Downing）的好友因颅骨骨折不幸身亡。于是，唐宁希望他的表兄哈伯德博士能够设计一个头颈支撑系统，以减少或防止这类事故的发生。
HANS系统的研发
哈伯德博士在1985年设计出了第一个HANS样品，1989年该装置在碰撞测试中被证明能有效降低碰撞对车手头部、颈部造成的伤害。然而，该装置在当时并未被主流的赛车安全公司所重视，于是哈伯德和唐宁在1991年成立公司，自行开发、生产和销售HANS。
2、20世纪90年代：从推广受阻到产品改进
HANS系统的历史
然而，该产品一直备受冷落，因为最初的HANS设计的比较宽大，并不能适应方程式的狭窄座舱。直到1994年F1车手埃尔顿·塞纳和罗兰德·拉森伯格的意外身亡，让F1对HANS显示出了兴趣。
HANS系统的历史
1995年，F1迈凯轮车队车手“芬兰飞人”哈基宁在练习赛中发生重大事故，他的头重重磕在了方向盘上，受伤严重险些丢了性命。这次事故之后，国际汽联开始与奔驰一起寻找保护车手头颈部的措施。1997年，哈伯德博士开始研发用于单座赛车，且更能承受高速撞击的改良版HANS。
从1985年HANS发明到2001年广泛普及期间，因颅骨骨折而受伤或死亡的事故仍不断发生，纳斯卡车手Ernie Irvan、F1车手菲利普·斯特雷夫（Philippe Streiff）、CART车手贡萨洛·罗德里格斯（Gonzalo Rodriguez）等都受到过伤害。2001年，认为HANS不舒服、不安全而拒绝佩戴的Dale Earnhardt Sr.，在戴通纳500比赛中身亡，他也是14个月内第4个死于颅骨骨折的纳斯卡车手。
HANS系统的发展
为了让更多的车手愿意在比赛中佩戴HANS，哈伯德博士努力改善该装置的舒适性。经过多年的测试与改良，一款造型符合方程式赛车需求，同时车手在佩戴时不会产生不舒适感的HANS，终于被研发出来。
3、21世纪：强制使用和大规模普及
HANS系统的发展
直线加速赛车 手布莱恩·约翰逊（Blaine Johnson）在1996年死亡后，HANS系统开始在该赛事中使用，但在2004年之前并不是强制的。而自2003年直线加速赛新人达雷尔·拉塞尔 （Darrell Russell）身亡起，参赛的所有赛车手，无论是专业的或是爱好者，都必须佩戴HANS设备，否则会被取消参赛资格。
☆延伸：10000马力赛车使用的HANS
HANS系统的发展
与普通的HANS不同，使用2500-10000马力赛车参加美国直线加速赛的车手们所佩戴的HANS系统，主体部分是由高强度聚合材料制成，外面包裹了7层Nomex纤维织物（相当于穿上7层防火服）。这些额外的防护措施，都是为了在发动机着火时，为车手争取更多的逃生时间。
HANS系统的发展
在其他赛事中，美国的纳斯卡等赛事都是从2001年开始使用HANS；F1在2003年引入HANS，WRC世界汽车拉力锦标赛和澳洲V8房车赛则从2005年开始要求车手必须佩戴HANS。
◆HANS的实际效果怎么样？
近年来，F1比赛中的严重撞车事故屡见不鲜，但车手的生命安全都得到了很好的保护。这主要得益于赛车的单体壳（碳纤维驾驶舱）、多点式安全带、头盔以及HANS系统的保护效果。
2010年F1瓦伦西亚站，红牛车队车手韦伯的赛车右前轮与前车的左后轮接触，韦伯连人带车高速飞入空中，车顶落地，并向前翻滚直到撞上轮胎护墙，在如此严重的事故中韦伯也毫发未损。
总结：从 HANS发明到大规模普及之前的17年中，因为颅骨骨折而死亡的车手多达15人。为了防止这种惨剧再次发生，除了私人组织的业余比赛以外，现在所有的汽车 赛事都强制使用HANS头颈支撑系统。在HANS普及至今的十余年间，再也没有发生因为颅骨骨折而导致车手死亡的事故。在赛车运动强制使用HANS系统的 最初几年里，总是有车手抱怨感到肩部疼痛，而且头部运动受到限制。不过与颈椎受伤相比，这些“痛苦”是车手必须要克服的。赛车是一项具有危险性的运动，如 果你也想参与其中，一定要将安全放在第一位。头盔、赛车服、HANS头颈支撑系统都是重要的车手装备，虽然它们分别保护身体的不同部位，但只有所有装备共 同作用，才能全面保护车手的安全。
