F1 | Halo, nascita e successi di una scommessa vinta in nome della sicurezza

L’incidente tra Lewis Hamilton e Max Verstappen avvenuto a Monza, con la Red Bull del pilota olandese accavallatasi a quella del campione del mondo in carica, ha posto nuovamente i riflettori su uno dei dispositivi di sicurezza a bordo delle vetture di F1 più controversi degli ultimi anni, forse il più controverso in assoluto: l’Halo. Proviamo a scoprirne le particolarità.

La sua introduzione è stata annunciata nel corso del 2017, per poi assistere alla sua entrata in vigore definitiva nel 2018; se i benefici derivanti dall’Halo e dalla sua funzione principale, ovvero la protezione della testa del pilota dall’impatto di oggetti esterni, sono stati evidenti e condivisi da tutti, parallelamente sin da subito è stato oggetto di numero critiche; alcune più insignificanti, come quelle relative all’aspetto estetico delle monoposto, altre più giustificate come quella secondo cui costituirebbe una difficoltà in caso di estrazione del pilota in seguito al ribaltamento della monoposto e che cercheremo di approfondire in seguito.

Che cos’è l’Halo

L’Halo è un dispositivo finalizzato alla protezione della testa del pilota dall’impatto di oggetti esterni di dimensioni medio-grandi. La sua forma ricorda quella di un anello, da cui il nome in inglese (halo, aureola). Il dibattito sulla questione fu aperto nel 2009 dopo la tragica morte del 18enne Henry Surtees, figlio del campione del mondo John, colpito sulla testa da una gomma che volava fuori controllo durante una gara di Formula 2 a Brands Hatch. Se ne riparlò anche nel 2010, in seguito all’incidente tra Michael Schumacher e Vitantonio Liuzzi ad Abu Dhabi e nella primavera del 2011 quando la FIA, attraverso il proprio istituto di ricerca, il FIA Institute, condusse un test per valutare l’efficacia di vari tipi di cupolino all’impatto con una gomma ad alta velocità.

Negli anni successivi si ebbero ulteriori conferme della necessità di una soluzione a problemi di questo tipo, tra tutte l’incidente al via del Gran Premio del Belgio del 2012 che vide protagonisti Fernando Alonso e Romain Grosjean. Solo nel 2016 la FIA iniziò a testare sistemi volti a questa finalità per poi optare per l’adozione dell’Halo due anni dopo.

Caratteristiche tecniche

Tutte le specifiche costruttive riguardo l’Halo sono regolate dallo Standard FIA 8869-2018 (“SINGLE-SEATER ADDITIONAL FRONTAL PROTECTION – HALO”). Si tratta di una barra curva (C-shape tube) collegata all’abitacolo della monoposto in 3 punti: due posti dietro la testa del pilota in corrispondenza degli estremi del poggiatesta e uno posto sulla parte anteriore dell’abitacolo, collegato con l’Halo attraverso un pilone centrale ad esso raccordato con una sezione a forma di V.

La forma e le dimensioni sono prestabilite, il raggio dell’anello è di 58 cm, la struttura totale si estende su una superficie di 84×58 cm vista dall’alto e per circa 19 cm in altezza.

L’Halo quindi è lo stesso identico per tutti, inoltre non fa parte della cellula di sopravvivenza, ma è da considerarsi una struttura aggiuntiva e può essere acquistato solo da fornitori esterni autorizzati.

Il suo utilizzo è stato reso obbligatorio dapprima sulle monoposto di F1 e, a partire dalle stagioni successive, esteso gradualmente a tutte le altre categorie di monoposto FIA, dalla F2 alla F4 includendo anche la Formula E.

Attualmente esistono due specifiche diverse di Halo, che differiscono per materiale utilizzato e peso:

  • Halo-TI: adottato sulle monoposto di F1, F2 e Formula E, deve essere costituito della lega di titano e alluminio Ti6Al4V, dotata di un’elevata resistenza a fronte di un basso peso specifico e largamente impiegata nel settore aerospaziale. Il peso deve essere di 7 kg
  • Halo-STL: adottato sulle monoposto di tutte le altre serie minori a partire dalla F3. Costituito di acciaio, non ci sono prescrizioni particolari sulla composizione utilizzata, deve pesare 13,5 kg

Questa scelta è orientata al contenimento dei costi: un Halo più pesante ma in acciaio è sicuramente più economico e quindi conveniente nelle formule minori, senza penalizzare però la sicurezza, in quanto entrambi devono rispettare gli stessi criteri di resistenza alle sollecitazioni.

Requisiti di resistenza alle sollecitazioni

Sempre nello stesso documento vengono prescritti due test statici allo scopo di verificare la resistenza meccanica dell’Halo. Un primo test in cui viene applicato un carico dall’alto di 125 kN inclinato di 68° rispetto al piano orizzontale tra l’anello principale e il pilone centrale, nel quale non solo non devono avvenire rotture, ma non possono nemmeno verificarsi deformazioni elastiche maggiori di 17,5 mm e deformazioni permanenti maggiori di 3 mm una volta rimosso il carico.

In un secondo test, invece, una forza applicata lateralmente viene aumentata fino a determinare il carico di rottura, che ovviamente non potrà essere inferiore a 125 kN. Inoltre non si devono verificare deformazioni superiori ai 45 mm al di sotto dei 125 kN.

Anche i 3 attacchi dell’Halo con il resto della monoposto sono soggetti a determinati requisiti di resistenza e perciò devono superare dei test. Infatti, il Regolamento Tecnico della Formula 1, agli articoli 15.2.3b e 15.2.3c, stabilisce che i due attacchi posteriori devono resistere a un carico verticale verso l’alto pari a 75 kN (circa 7,5 tonnellate), mentre l’attacco frontale deve sopportare un carico di 88 kN (circa 9 tonnellate) sempre verso l’alto e un carico orizzontale di 88 kN diretto all’indietro.

Non deve destare stupore la direzione di alcuni carichi verso l’alto: questi non sono adibiti a simulare la resistenza dell’Halo dall’impatto di oggetti esterni, ma a testare la tenuta dei collegamenti bullonati tra esso la vettura.

L’Halo è quindi progettato per resistere a sollecitazioni estremamente elevate, idealmente a forze equivalenti al peso di 16 monoposto di F1, di conseguenza è perfettamente idoneo a proteggere dall’impatto di oggetti di dimensioni medio-grandi. Abbiamo anche visto che deve osservare delle deformazioni minime dal momento che all’interno del volume da esso racchiuso è contenuta la testa del pilota; è quindi fondamentale che mantenga la sua integrità in ogni condizione.

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L’Halo è anche un rollbar

Come accennato in precedenza, una delle principali critiche mosse nei confronti dell’Halo è quella per cui in caso di ribaltamento della monoposto, esso costituirebbe un ostacolo all’estrazione del pilota, e in effetti lo si è visto durante il Gran Premio di Abu Dhabi 2018 con l’incidente tra Nico Hulkenberg e Romain Grosjean, con il pilota dell’allora Renault che ha impiegato molto tempo ad uscire dalla sua vettura capovolta in seguito al contatto con il francese.

Tuttavia, quest’ultima criticità ha contribuito a destare tra gli appassionati una percezione non completa delle reali funzioni di questo dispositivo. Se da un lato è vero che in caso di cappottamento può costituire un impedimento, o comunque una difficoltà maggiore, siamo sicuri che l’Halo non abbia un apporto positivo anche in queste situazioni?

L’articolo 15.2 del Regolamento Tecnico, intitolato “Roll structures” (Strutture anti cappottamento) stabilisce che “tutte le vetture devono avere due strutture anti cappotamento progettate per aiutare a prevenire lesioni al pilota nel caso in cui l’auto si capovolga”. La prima, riferita come “principal structure” è quella posta dietro la testa del pilota, in uso da decenni e nota come “rollbar”, la seconda, detta “secondary roll structure” è proprio l’Halo.

Dunque nel Regolamento Tecnico della Formula 1, nonché in quello della Formula 2, Formula E e qualsiasi altra categoria di monoposto FIA, la funzione di protezione del pilota in caso capovolgimento della monoposto non è demandata solo al rollbar, ma anche all’Halo. Non è quindi solo uno schermo per detriti provenienti dall’esterno, ma è una vera e propria struttura di protezione contro il cappottamento.

Ne abbiamo avuto conferma in Formula E durante il secondo round dell’ePrix di Diriyah del 2021. La Mahindra di Alex Lynn, dopo essersi capovolta per un contatto, ha strisciato sull’asfalto per circa 60 metri fino a impattare contro le barriere. Dilbagh Gill, Team Principal di Mahindra, ha dichiarato al sito “The Race” come l’auto fosse irrecuperabile e avesse fortemente danneggiato l’Halo, e come quest’ultimo abbia contribuito “notevolmente alla sicurezza di Lynn”.

Un caso analogo in Formula 1 lo si è visto durante il GP del Bahrain del 2020, quando la monoposto di Lance Stroll si è ribaltata appoggiandosi anche sull’Halo. Questo, fornendo una superficie d’appoggio in più, ha fatto sì che il carico si distribuisse su una superficie maggiore riducendo lo sforzo sulle altre strutture di protezione, contribuendo così ad aumentare la sicurezza del pilota.

Probabilmente Stroll non si sarebbe fatto nulla anche senza Halo: le monoposto, da questo punto di vista, sono già molto sicure da anni. È innegabile però che anche in queste situazioni l’Halo fornisca un apporto positivo, come hanno testimoniato le foto in entrambi gli incidenti. Quindi sì, per quanto possa sembrare strano e pur non essendo la sua funzione principale, l’Halo è a tutti gli effetti anche un rollbar.

Quando l’Halo ha protetto da un impatto

Dal 2018 ad oggi sono stati sempre di più i casi in cui l’Halo ha dato prova della sua utilità confermando, come se ci fossero ancora dubbi, la necessità della sua introduzione ben prima delle conseguenze del contatto tra Hamilton e Verstappen a Monza (ricostruito da P300.it dopo il GP d’Italia).

Un esempio tra tutti è l’incidente al via del Gran Premio del Belgio 2018 tra Charles Leclerc e Fernando Alonso, con una dinamica simile a quella che aveva visto protagonista sempre lo spagnolo nello stesso posto 6 anni prima. Sempre lo stesso anno ricordiamo l’incidente di Tadasuke Makino in Formula 2 a Barcellona.

Anche nel drammatico incidente del 2020 in Bahrain a cui Romain Grosjean è sopravvissuto liberandosi dalle fiamme, l’Halo ha avuto un apporto fondamentale. Resistendo all’impatto con il guard rail ha fornito a Grosjean lo spazio necessario per poter uscire dalla monoposto.

Ma l’esempio più evidente forse resta il terribile volo contro le barriere di Alex Peroni a Monza nel 2019 in F3, da cui è uscito illeso sulle proprie gambe.

F1 | Halo, nascita e successi di una scommessa vinta in nome della sicurezza

Soluzioni alternative

L’Halo non è bello a vedersi, va detto, ed è una critica che si porta dietro dal giorno in cui fu mostrato per la prima volta. La FIA fece testare ai team, nel corso delle stagioni 2016-17, alcune soluzioni alternative, alcune anche più gradevoli esteticamente, i cosiddetti “Shield” e “Aeroscreen”, rispettivamente un cupolino e una soluzione simile all’Halo che incorporava anche un parabrezza, ma che non convinsero o i piloti (alcuni lamentavano delle distorsioni nel campo visivo) o la FIA stessa, che a onor del vero concesse a queste soluzioni alternative meno spazio nei test rispetto all’Halo.

F1 | Halo, nascita e successi di una scommessa vinta in nome della sicurezza
Sebastian Vettel (Ferrari) prova lo Shield nel 2017

L’Aeroscreen era stato portato in pista da Red Bull e da esso è nata l’omonima soluzione che oggi troviamo in Indycar. Sviluppato in collaborazione tra Red Bull Technologies e Dallara, è molto simile all’Halo, anch’esso è fatto in lega di titanio ed è costituito da un anello principale sostenuto da un pilone centrale; anche le dimensioni sono molto simili, l’unica ma importante differenza è data dalla presenza di uno schermo di vetro ad alta resistenza che funge da parabrezza (simile a quello degli aerei), in grado di proteggere il pilota dall’impatto di qualsiasi oggetto esterno, anche quelli più piccoli.

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Daniel Ricciardo (Red Bull) testa l’Aeroscreen nel 2016

A questo proposito, infatti, oltre a un test con un carico di 125 kN sull’anello principale (ulteriore indizio di come l’origine tra Halo e Aeroscreen sia comune), è previsto che il parabrezza resista all’impatto di un proiettile da 1 kg lanciato a 354 km/h (220 mph).

Inoltre, non produce alcuna distorsione ottica e non interferisce con la visuale del pilota. Anche in caso di pioggia non ci sarebbero problemi, dal momento che vista la curvatura del vetro e le alte velocità percorse, le gocce d’acqua scivolerebbero via da sole. L’unico problema serio di questa soluzione stava nello scarso ricircolo d’aria all’interno dell’abitacolo ed è stato risolto installando una particolare appendice aerodinamica sull’anello principale in grado di produrre un ricambio d’aria continuo, oltre alle prese d’aria presenti nella scocca (visibili in basso a destra nell’immagine seguente).

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L’Aeroscreen a bordo di una DW12 di Indycar Series (Twitter/Rahal Letterman Lanigan Racing)

Conclusioni

Parlare di sicurezza e Motorsport è sempre difficile e lo è ancora di più se si vuole cercare di entrare nel merito delle questioni. Questo pur con tutti i limiti che si incontrano nel cercare di spiegare e raccontare i fatti dal divano di casa e, soprattutto, senza cadere nel vizio sempre più comune di buttarla in caciara menzionando l’ormai classico “motorsport is dangerous”.

Sulla sicurezza non si devono fare sconti: se c’è una soluzione che può aiutare a salvare vite, anche a costo di rendere le monoposto più brutte o le gare meno emozionanti, ne vale comunque la pena. La vita dei piloti, per quanto essi siano pagati, non può essere subordinata allo spettacolo o al brivido e alle emozioni di chi segue. Il mondo va avanti e con esso il Motorsport. Oggi, per fortuna, ci sono sensibilità che un tempo non c’erano: quella per la sicurezza è una di queste, nel rispetto di tutti quei piloti la cui vita si è spezzata per la mancanza di soluzioni ora disponibili.

Per questo motivo e per altri citati in questo articolo, è evidente come l’Halo sia il prodotto riuscito di una sempre più presente cultura della sicurezza e come esso abbia contribuito a salvare vite ed evitare tragedie.

Immagine di copertina: Mercedes-AMG Petronas Formula One Team Media and Partner site

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