Fecha ou não fecha?

No último mês de agosto, o acidente de Justin Wilson jogou mais lenha na fogueira de uma velha discussão. Ao ser atingido na cabeça por destroços de um acidente nas voltas finais do GP de Pocono da Indycar, o piloto inglês veio à óbito pouco mais de um mês após ser anunciada a morte de Jules Bianchi, que estava em coma desde o seu acidente no GP do Japão de 2014. Some-se a isso a morte de Henry Surtees, atingido na cabeça por uma roda durante uma corrida de F2 em Brands Hatch em 2009, e o grave incidente em que Felipe Massa foi atingido na cabeça por uma mola desprendida de outro carro no mesmo ano, é legítimo perguntarmos: a Fórmula 1 deve utilizar cockpits fechados para aumentar a segurança dos pilotos no que diz respeito a choques na cabeça?

Atendendo ao chamado da Alessandra Alves em sua última coluna, tentarei aqui dar uma visão um pouco mais técnica do fechamento dos cockpits em monopostos.

Para entender melhor a questão, devemos lembrar por que os cockpits de monopostos são abertos. Apesar de hoje sabermos melhor, na época do estabelecimento da F1 como categoria acreditava-se que um cockpit aberto facilitaria a vida do piloto ao deixar o carro em caso de incêndio. Esta era, inclusive, a justificativa para que não houvessem cintos de segurança.

A segurança dos cockpits na F1 aumentou significativamente desde então, deixando para trás o tempo em que o corpo do piloto ficava exposto dos ombros à cabeça para chegarmos ao ponto em que apenas uma parte do capacete dos pilotos pode ser vista. Estas mudanças ocorreram de maneira mais forte nas últimas duas décadas, como uma resposta aos eventos da temporada de 1994 em que Ratzenberger e Senna tiveram seus acidentes fatais. Atualmente, as laterais dos cockpits são tão elevadas que limitam a visibilidade lateral dos pilotos.

Com isso, pode-se pensar que os cockpits permanecem abertos hoje em dia apenas por uma questão de tradição. Porém, além de tradição, esta configuração de habitáculo possui duas funções mercadológicas importantes: facilitar a identificação dos pilotos e diferenciar dois carros da mesma equipe por meio dos capacetes, e aumentar a sensação (ou realidade) de perigo, tida como uma das características dos esportes a motor.

Muitas propostas diferentes de design de cockpits fechados foram feitas nos últimos anos, mas todas elas se encaixam em uma de três categorias: I) gaiolas metálicas ao redor da cabeça do piloto; II) para-brisas instalados à frente do piloto, mas abertos no topo; e III) escotilhas fechadas (como em caças modernos).

Para verificar a eficácia destas propostas, a própria FIA conduziu testes de impacto com as três configurações. Tais testes consistiam em lançar um conjunto roda + pneu (totalizando uma massa de 20kg) a 255km/h em direção à parte frontal do cockpit – exatamente a dinâmica que vitimou Surtees. Os resultados podem ser conferidos nos vídeos a seguir.

httpv://youtu.be/w7kym3FJOg4

httpv://youtu.be/jgHh4V0WYCs

Como pode ser visto, as três soluções propostas defletiram o conjunto roda + pneu e pouparam a cabeça do piloto do impacto frontal. No entanto, a solução em gaiola não é eficiente para objetos que possuam rota de colisão oblíqua. Por sua vez, o para-brisa aberto no topo não possui resistência e elasticidade suficiente para suportar a colisão. Desta forma, a solução mais eficiente em termos de segurança é a escotilha aeroespacial, que deflete o objeto vindo de qualquer direção e permanece intacta.

Apesar dos resultados animadores, deve-se levar em conta que são enormes os desafios de engenharia a serem resolvidos para a boa aplicação destas proteções.

No caso da gaiola, uma limitação óbvia é a visibilidade, uma vez que o dispositivo impede a plena visão do ambiente por parte do piloto – o que por sua vez aumenta o risco de acidentes. Este é um problema enfrentado pelos protótipos de Le Mans. Os LMPs são o ápice dos carros de corrida com cockpits fechados, e não são muito diferentes dos carros de F1 em termos de engenharia. A construção do chassi não é muito diferente, porém possuem cockpits mais largos e monocoques um pouco mais pesados. Os tetos dos LMP servem como parte da estrutura de rolamento do carro, e para assegurar que possam resistir às cargas dos crash tests aos quais são submetidos, apresentam uma grossa coluna de suporte no para-brisa.

Isso causa uma perda grande de visibilidade, e é um dos pontos aos quais se atribui o acidente de Allan McNish nas 24h de 2011.

httpv://youtu.be/JW3NDGk6YQE

Mesmo nos cockpits de policarbonato testados pela FIA, existe um outro problema de visibilidade que precisa ser tratado: a distorção da imagem causada pela curvatura da peça. Este problema já existe nos LMPs, porém nos monopostos este efeito seria ainda mais pronunciado devido ao cockpit mais estreito.

Indo mais além, os cockpits fechados certamente acumularão sujeira em seu exterior durante as corridas. Os carros do WEC (World Endurance Championship), por exemplo, usam películas removíveis gigantes para resolver este problema, uma solução longe do ideal. Além disso, em corridas com chuva, os carros do WEC são equipados com limpadores de para-brisa, que então teriam de ser adaptados aos monopostos de cockpit fechado.

Ainda, existe o impacto causado na aerodinâmica. Além de reduzir o arrasto frontal, o fluxo do ar para o aerofólio traseiro poderia ser ainda mais otimizado com a escotilha fechada. Estes efeitos combinados levariam a maiores velocidades em reta e, principalmente, em curvas. Como consequência, a severidade dos acidentes aumentaria muito, sem falar na necessidade de adaptação dos circuitos em termos de área de escape.

E ainda existe a razão original de ser dos cockpits abertos: como sair de dentro do veículo com um cockpit 100% fechado? Um sistema similar aos caças F16, com abertura por tombamento à frente, não seria ideal pois não funcionaria em caso de o carro estar de cabeça para baixo ou enterrado em uma barreira de pneus. Talvez uma capota que abrisse deslizando para trás pudesse ser uma opção, mas para isso seria necessário alterar o posicionamento da tomada de ar do motor, e algumas partes do sistema de refrigeração teriam de ser realocados. Por fim, ainda restaria o problema de uma falha no mecanismo após o acidente, o que poderia ser fatal em caso de incêndio. Carros de LMP possuem uma porta de cada lado como backup, artifício impensável nos monopostos devido, novamente, ao cockpit mais estreito.

Um outro ponto a considerar em cockpits totalmente fechados é a habitabilidade do piloto dentro do mesmo. Em aviões caça os pilotos possuem máscaras de oxigênio para poderem respirar, enquanto carros LMP possuem ar condicionado para aliviar o calor do interior do habitáculo (apesar de nem sempre atingir este objetivo à contento).

Por fim, todas as soluções propostas (para-brisas, capotas, estruturas adicionais, limpadores de vidro e ar condicionado) aumentariam o peso dos veículos em uma categoria com severas restrições de distribuição de peso e peso máximo.

Sendo assim, é possível adaptar cockpits fechados aos carros de F1, mas talvez sua adoção não seja desejada dos pontos de vista estético, de engenharia, e também de segurança! É claro que existem benefícios a serem debatidos, e alguns casos de morte certamente seriam evitados, porém de maneira geral, os riscos de segurança poderiam ser maiores.

Ainda, deve-se considerar que a simples adição de estruturas ao carro não necessariamente o torna mais seguro. Muitos dos conceitos testados e propostos não fariam a menor diferença no caso de Jules Bianchi, por exemplo. Aqui vale lembrar que a estrutura de segurança contra rolagem (santantonio) do carro de Bianchi foi simplesmente rasgada do carro no acidente, apesar de ter sido projetada para resistir a 5 toneladas em impacto lateral, 6 toneladas em impacto longintudinal e 9 toneladas em impacto vertical, e não se deformar mais do que 50mm.

Além disso, cockpits fechados podem ser arrancados em razão de acidentes, como aconteceu com Loic Duval em Le Mans 2014.

Sendo assim, é possível concluir que cockpits fechados são factíveis na F1, porém tudo deve ser feito com a maior cautela e severidade possível, para garantir que, no fim das contas, existam ganhos e não perdas em termos de segurança.

Abraços,

Cassio Yared

13 thoughts on “Fecha ou não fecha?

  1. Parabéns Cassio. Análise precisa e esclarecedora.
    Tenho minha opinião sobre tudo isso: de nada adianta fechar os cockpits. Em um futuro próximo, provavelmente com cockpits fechados, estaremos talvez discutindo como sanar batidas em “T”. O automobilismo é perigoso e ponto. Não discordo que tenha que se estudar maneiras de torná-lo mais seguro. Para basear meu pensamento: por que não se investiga, principalmente na Indy, a causa de se soltar tantas peças dos carros em batidas? Vale lembrar que este ano a Indy adotou um pacote aerodinâmico cheio de asas, aletas, apêndices etc. Não era o caso evitar que rodas se soltassem, ou que essas peças não estivessem tão frágeis?

  2. Excelente contraponto, Cássio.

    Sobre a função mercadológica de adicionar sensação de perigo ao esporte, gostaria de destacar duas declarações de pilotos, as quais ilustram bem isso:

    Semanas antes de ser anunciada a morte de Jules Bianchi, o finlandês Kimi Raikkönen disse à imprensa que “faltava perigo” nas corridas da Fórmula 1. Na opinião dele, corridas “mais perigosas” seriam mais atraentes, como foram as corridas de décadas atrás, quando a segurança era menor.

    Na semana da morte de Justin Wilson, quando o assunto dos cockpits fechados veio novamente à tona, o alemão Nico Hulkenberg se pôs contra tal proteção. O motivo, segundo ele, é que isso deixaria o esporte “esterilizado” demais e tiraria ainda mais o brilho das competições.

    Ou seja, há muito além de questões técnicas envolvidas. Existe o temor de que o esporte deixe de ser atraente se não houver perigo. E isso, de certa forma, já acontece: basta ver os autódromos atuais, extremamente seguros, que são considerados “sem graça”.

    1. Olá Lucas, ótimo ponto;

      Enquanto alguns pilotos defendem o cockpit fechado, outros entendem que devem permanecer abertos.

      E existe, realmente, o risco de a categoria perder a popularidade por “falta de perigo”. Porém, ao meu ver, a F1 já vem perdendo popularidade, e não pela falta de perigo, mas pelos regulamentos esdrúxulos que, desde 2003, vêm piorando.

      O caminho certo para a F1, ao meu ver, passa por novos regulamentos técnico e esportivo.

      Sobre os autódromos novos serem sem graça, concordo! A falta de variação natural de relevo nestas pistas é a causa. E observando as versões modernas de Spa e Interlagos, podemos ver que uma pista de relevo natural não é, necessariamente, menos segura do que os novos traçados.

      Abraço

      1. Concordo com tudo, Cássio.

        Ainda a respeito dos autódromos modernos, vale acrescentar que muitos fãs reclamam das enormes áreas de escape de asfalto que caracterizam essas pistas.

        Embora dêem mais espaço para o piloto desacelerar após sair da pista, o que lhes confere mais segurança, também fazem com que eles se recuperem incólumes de algum erro. Na visão de alguns fãs, essas área de escape enormes também tornariam os circuitos sem graça, pois deixariam as curvas menos desafiadoras. Afinal, o piloto sabe que pode se arriscar um pouco mais sem colocar sua corrida em risco, caso algo dê errado.

        Já os circuitos mais antigos, apesar de agora também possuírem as áreas de escape asfaltadas, não possuem áreas tão grandes e, em alguns pontos, ainda há a velha caixa de brita. E, para colocar “mais lenha na fogueira” de quem defende os autódromos modernos, há ainda o fato que o acidente que tirou a vida de Jules Bianchi ocorreu justamente em um circuito “das antigas”. Creio que, em algum momento, isso acabará sendo levado em consideração no futuro.

  3. Na verdade este assunto é muito mais complexo do que imaginamos, e o que vai acontecer, se o cockpit será aberto ou continuará fechado, realmente ainda deve demorar um bom tempo a até se encontrar a melhor solução.
    Eu apenas torço que esta decisão seja tomada e decidida apenas pelo lado técnico.
    A busca por uma melhor segurança para os pilotos deve sempre estar em busca de melhores soluções. O meio de transporte mais seguro que existe é o avião, mas isso não significa que ele não possa cair. O caminho é mais ou menos por aí.
    Como bem disse a Formula 1 num todo está totalmente descaracterizada e muito disso se deve as melhorias da segurança. Não vai ser um cockpit fechado ou aberto que vai mudar um rumo que já foi estabelecido em busca de uma melhor segurança desde aquele final de semana de 1994 em Ímola.
    Fabiano, eu penso que a necessidade da saída rápida dos carros em caso de acidentes passou a existir como uma evolução da teoria da segurança, assim como os pilotos, que enxergaram ser mais seguro ter uma preparação física de atletas de alto rendimento, para evitar acidentes, suportarem de forma melhor o impacto dos acidentes e se safarem em melhores condições e por que não ilesos deles.

    Fernando Marques
    Niterói RJ

    1. Olá Fernando, obrigado pelos comentários.

      Também torço para que a decisão de fechar ou não fechar seja tomada com base no lado técnico, e não no “comercial”.

      Fato é que, como os amigos já disseram abaixo, a F1 se afastou tanto dos seus fundamentos que fechar o cockpit não deveria ser o ponto central de discussão.

      Abraço

  4. Cassio,
    A parcialidade de seus comentários ficou escancarada no parágrafo em que você comentou que “a severidade dos acidentes aumentaria muito” por conta do GIGANTESCO aumento das velocidades causado pela redução do arrasto aerodinâmico.
    Me parece que a Alessandra conseguiu ser mais isenta nos comentários sobre este assunto.
    Se seus argumentos estiverem corretos, os pilotos do WEC merecem troféus “testículos de aço” pois pilotam carros fechados, com mais de 1000CV em corridas que podem levar até 24 horas.
    Por favor, se for possível, cite a fonte onde você encontrou a informação de que a opção por cockpit aberto teve origem na necessidade de saída rápida do carro em caso de acidentes. Estou tentando entender esse processo histórico de evolução dos carros de corrida e, até agora, havia entendido que esta opção teria ocorrido por necessidade de redução de peso.
    De qualquer forma, bilhões de seres humanos transitam no munto todo, todos os dias, em veículos fechados. Acho que a F1 pode “correr este risco”.

    1. Olá Fabiano, obrigado pelo feedback.

      No entanto, o aumento da severidade dos acidentes com a velocidade não é uma opinião, mas um fato.

      A severidade de um acidente é diretamente ligada à energia cinética do corpo em rota de colisão. A energia cinética pode ser calculada como: Ec=mV²/2. Note que o termo da velocidade é elevado ao quadrado, o que potencializa o efeito da variação na velocidade.

      Trocando em miúdos, um aumento pequeno na velocidade implica em uma variação grande da energia cinética atrelada ao corpo. Por exemplo, um aumento de 10% na velocidade leva a uma energia cinética 20% maior.

      Quanto ao trofeu “bolas de aço” para os pilotos do WEC, acho que não seria o caso. Em termos de velocidade final e em curvas, tanto os LMP quanto os F1 são semelhantes (muito devido às limitações de regulamento impostas à F1).

      No que diz respeito à escolha pelo cockpit aberto por parte dos pilotos (bem como a não adoção do cinto de segurança) deixe-me expor a situação com um pouco mais de profundidade.

      Os primeiros veículos motorizados, produzidos ainda no final do século XIX, eram todos de capota aberta e sem para-lamas sobre as rodas. Os primeiros carros de corrida foram, então, adaptações destes veículos. Qualquer semelhança com os monopostos open-wheelers de hoje não é mera coincidência.

      Ainda, os carros de 60 anos atrás eram muito mais frágeis e pegavam fogo com muita facilidade. Some-se a isso a falta de estrutura dos circuitos para atendimentos de emergência (bombeiros e comissários para socorrer os pilotos não faziam parte da ordem do dia), e logicamente os pilotos preferiam correr o risco de serem arremessados do carro do que ficarem presos em um cockpit fechado ou atados ao cinto de segurança.

      Felizmente, os anos seguintes provaram que os pilotos desta época romântica estavam errados.

      Ah, e segue uma fonte um pouco mais detalhada do mind set dos pilotos dos anos 50 e 60.

      http://benchapman.com/project/history1.html

      Por fim, o processo histórico de evolução dos carros de corrida é, até o fim dos anos 70, salvo casos raros, baseado na performance. A partir do advento dos carros asa, a FIA passa a barrar diversas tecnologias por força de regulamento, em nome da segurança. A partir de 94, a segurança assume um papel ainda mais importante, como já sabemos. Depois, nos anos 2000, novas limitações de regulamento são impostas sob a alegação de redução de custos, o que leva o desenvolvimento para o viés da confiabilidade e não do desempenho puro. Na década atual, o mote do desenvolvimento (também forçado via regulamento) está na criação de uma competitividade artifical, que pode ser traduzida em siglas como KERS, DRS, etc.

      De qualquer forma, o tema do cockpit aberto ou fechado sempre foi e sempre será polêmico. Creio que o cockpit fechado será adotado pela F1 no futuro, e não vejo nisso um problema de ordem esportiva ou de “tradição”. Pra mim, basta que exista um ganho real em termos de segurança geral dos veículos, objetivo que hoje me parece longe de ser atingido.

      Abraços

      1. Olá Cassio,
        Obrigado pela resposta educada dada a minha “provocação”.
        Porém, nas entrelinhas, continuo enxergando uma defesa inconsciente pela estabilidade de um modelo ultrapassado.
        É claro que a severidade dos acidentes de automóvel está diretamente relacionada a velocidade no momento do acidente, assim como depende também dos equipamentos de segurança de segurança disponíveis no automóvel. Você prefere bater de frente em uma parede a 50 Km/h dirigindo um Fusca 66, sem cinto de segurança, ou a 100 Km/h dirigindo uma BMW de cinto com pré tensionador e um milhão de air bags?
        O que não faz sentido no seu texto original é você dizer que, por conta da adoção do cockpit fechado, haveria uma evolução tão grande nas velocidades que superaria os benefícios adicionais de segurança, a ponto de provocar a necessidade de alterações na estrutura de segurança dos circuitos. Se sua preocupação tem fundamento, melhor o comando da F1 desistir de introduzir os motores de 1.000CV.
        Penso que tradição não combina com um “esporte” que quer ser o topo da evolução tecnológica.
        E se tem um aspecto onde concordo contigo, é que os atuais regulamentos que tem buscado criar uma competição artificial. Na minha opinião, a segurança deve ser o único limite para os carros de F1. Eles devem ser as máquinas mais rápidas e avançadas do mundo, sem abrir mão da segurança. Se vão ter rodas descobertas/cobertas, cockpit aberto/fechado, não me importa. Mas devem ser rápidos e seguros.
        Obs.: A fonte mais detalhada que você enviou confirmou que na década de 60 o problema do peso como maior preocupação do esporte a motor: “Até então, o objetivo do esporte a motor era fazer carros o mais leve possível e tão rápido quanto possível, com pouca preocupação com o bem-estar dos motoristas” (tradução livre).
        Grande abraço!

  5. Excelente texto, Cassio!

    Sua argumentação sobre o tema tem recorte preciso, é ampla e extremamente lúcida.

    Torna-se óbvio que pensar em fechar os cockpits é algo recheado de boas intenções. Mas tem todos os poréns elencados e ainda mais.

    Primeiramente, eu parto da premissa de que cockpits abertos são extremamente seguros. Esporte a motor sempre trabalhou e sempre trabalhará sob riscos. Cabe a todos os envolvidos estabelecer o que é tolerável ou não em termos de segurança.

    Como você bem lembrou, os habitáculos abertos foram ficando cada vez mais reforçados, e a partir de 96, as laterais ficaram mais altas justamente para proteger mais. Os capacetes são de carbono, viseiras conseguem parar tiros de pistola e o Hans-Device faz o que pode para reduzir o efeito chicote no pescoço em desacelerações severas.

    O que aconteceu com Bianchi, Wilson e Surtees podem ser considerados aberrações estatísticas. Se pegarmos todos os acidentes graves de cockpits abertos (pode-se incluir nessa a perda do olho do Helmut Marko em Clermont 72), e dividirmos por todas as vezes em que os cockpits abertos foram seguros (todos os carros, em todos os GPs em todas as situações de acidente), a divisão será zero, sucedido por vários zeros até chegarmos a um digito diferente. O padrão estatístico é mais seguro que a margem de tolerância da Nasa em seu programa espacial.

    Meu temor principal é que aconteça o que vem acontecendo na F1: uma mudança é vendida como “solução” e que acaba acarretando uma miríade de novos problemas. É como propor a volta da CPMF: salva os cofres do governo, mas arrebenta a economia em mais um imposto em cascata.

    Dito que a bolha de Lexan seria supostamente a melhor solução fechada, o que acontece no caso dela se romper? Os estilhaços podem ferir o piloto? Como fazer um desenho de roll-bar que não prejudique a entrada e saída do piloto, sobretudo em resgate? Haverá escotilha com explosivo caso ela não possa ser aberta manualmente? E nas capotagens? Como será o sistema de ar-condicionado? O piloto terá um suprimento de oxigênio em caso de acidente? junta-se a isso tudo o que já foi elencado por você e veremos que o desafio é enorme.

    Sou da opinião que, para aqueles que ficaram com medo de correr em cockpits abertos, a escolha natural é mudar-se para WEC ou categorias de turismo.

    Fecha ou não fecha? Deixa aberto. Sempre pensando em como melhorar, claro.

    Abração e mais uma vez parabéns pelo texto.

    Lucas Giavoni

    1. Olá Lucas, obrigado pelo retorno.

      O resumo da questão é este mesmo: fechar os cockpits resolve um problema, mas antes é preciso analisar se não irá criar outros.

      Quanto aos acidentes de Bianchi, Wilson e Surtees serem uma aberração estatística, prefiro ver da seguinte forma: acidentes em que o piloto é atingido na cabeça são como a queda de um avião – raramente acontecem, mas quando ocorrem o estrago é grande. Desta forma, acredito que sempre deve-se buscar formas de prevenir este tipo de acidente.

      Abraços

      Cassio

  6. Bela coluna Cássio!

    Parabéns!

    Assim, entendo que acima de tudo deve se preservar a vida dos pilotos, e eu como amante do automobilismo não quero ver acidentes fatais, mesmo que agente saiba que isso pode acontecer.

    Agora, na boa, a F1 anda tão descaracterizada, que não será o cockpit fechado que vai mudar a historia da F1, porque a muitos anos a F1 não vem encantando com aquele charme com o ápice ocorrendo nos anos 80.

    Sempre que posso eu leio a coluna do Edu “Fundamentos”, mas infelizmente os dirigentes da categoria não pensam assim.

    Então, na minha opinião, tanto faz o cockpit aberto ou fechado.

    Abraço e uma excelente semana a todos.

    Mauro Santana
    Curitiba-Pr.

    1. Olá Mauro;

      Também sou da opinião de que a vida dos pilotos deve ser preservada. E, assim como você, também entendo que a F1 tem se afastado muito dos seus “fundamentos”. Infelizmente.

      Abraços.

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