Kołnierze ochronne FHR (Frontal Head Restraint) w motorsporcie to element, który aktualnie już nie wzbudza większych emocji, a jego użytkowanie jest równie oczywiste co posiadanie kasku. Jednak na początku wieku, kierowców korzystających z HANS mogliśmy zobaczyć co najwyżej na zdjęciach z zawodów F1 w Przeglądzie Sportowym, ale i tam wprowadzenie obowiązku korzystania z kołnierzy nie obyło się bez kontrowersji. Kiedy w 2003 roku podjęto taką decyzję, można było usłyszeć takie głosy:
„Nie pojmuję, jak będę mógł prowadzić. Jest w tym coś niebezpiecznego i nie sądzę, by było dostatecznie przetestowane” – powiedział Villeneuve.
Podobny pogląd ma niemiecki kierowca Nick Heidfeld (Sauber), który w ubiegłym tygodniu powiedział, że nie wyobraża sobie jazdy z użyciem systemu HANS i obawia się kraksy jeśli będzie zmuszony go używać. (motorsport.com, tekst z 20 lutego 2003)
Dziś nie słyszy się już podobnych zastrzeżeń, a przez kolejne dekady kołnierze zostały z powodzeniem wprowadzone do użytku w imprezach kolejnych szczebli. Dziś nawet w zawodach amatorskich nie jest to przesadnie rzadki widok.
Do popularyzacji urządzeń FHR przyczyniło się kilka warunków:
- Kołnierze dopracowano do takiego stopnia, że nie powodują już takiego dyskomfortu co w pierwszych dostępnych modelach.
- Każdego roku obserwujemy niezwykle groźnie wyglądające wypadki, z których kierowcy używający kołnierzy wychodzą właściwie bez szwanku, mimo często doszczętnie zniszczonych samochodów czy bolidów.
- Konkurencja na rynku i popularyzacja kołnierzy doprowadziła do znaczącego spadku ich cen, aktualnie podstawowe modele możemy nabyć za niewiele ponad 1000 zł.
Jak działają urządzenia FHR
Kołnierze FHR, dostępne są w dwóch wersjach (HANS i Hybrid). Różnice między nimi opiszemy w dalszej części, niemniej podstawowa zasada działania w obu wypadkach jest taka sama.
Kołnierze mają chronić zawodnika w momencie zderzenia z przeszkodą, a ich zadaniem jest ograniczenie bezwładnego, nagłego ruchu głowy i zatrzymanie jej w takim punkcie, by nie nadwyrężyć kręgów szyjnych. Z tego powodu dla prawidłowego działania kołnierza musi on być połączony z kaskiem za pomocą paska zakończonego uchwytami, które wpinamy w specjalne klipsy w kasku. Pasek zamocowany jest w tylnej części kołnierza, przeprowadzony przez dwie szczeliny, co umożliwia ruch głową zawodnika (pierwsze urządzenia FHR miały paski mocowane na sztywno, co w znacznym stopniu ograniczało swobodę poruszania).
Kołnierze, w zależności od modelu, zakładamy na ramiona lub plecy i co bardzo istotne, główny element kołnierza nazywany zagłówkiem, musi być odpowiednio dociśnięty do ciała zaciągniętymi pasami bezpieczeństwa. Jeżeli zabrakłoby sztywnego zamocowania kołnierza na korpusie, dodatkowy luz pracy pasków kołnierza nie zatrzymałby głowy w odpowiednim miejscu. Zatem dla prawidłowego działania kołnierza HANS lub Hybrid potrzebujemy także – kasku wyposażonego w klipsy oraz homologowanych, szelkowych pasów bezpieczeństwa. Brak któregokolwiek z wyżej wymienionych elementów sprawi, że kołnierz nie spełni swojej funkcji.
Brak kołnierza lub złej długości paski, przy mocnym uderzeniu w przeszkodę, w najlepszym wypadku, może doprowadzić do urazów kręgów szyjnych, w najgorszym, do zgonu, co w przeszłości nie było szczególnie rzadkie.
Klipsy
Zaczepy do zamocowania pasków kołnierza znajdują się po obu stronach kasku w jego tylnej części. Aktualnie montaż klipsów to już standard w wypadku kasków dopuszczonych do użytkowania przez FIA. Jeżeli nawet kask ze względu na specyfikę zastosowania nie posiada wbudowanych klipsów (niektóre modele retro lub kaski przeznaczone do wyścigów wodnych), to ma przynajmniej wtopiony w skorupę nagwintowany otwór do ich łatwego montażu.
Na przestrzeni lat było kilka wersji zaczepów, aktualnie jednak zgodnie z jedyną obowiązującą normą dla urządzeń FHR – FIA 8858-2010, mamy dwie wersje – tradycyjny klips oraz szybkozłączka M61.
Działanie pierwszej wersji polega na tym, że zakończenie paska kołnierza nakładamy pod odpowiednim kątem na uchwyt klipsa, dociskamy, zaciągamy do tyłu i puszczamy. Sprężynująca płytka umieszczona pod klipsem zaciska zakończenie paska w przeznaczonym miejscu i bez naszej ingerencji nie ma prawa się z niego wyczepić. Wypięcie kołnierza wymaga powtórzenia powyższych kroków w odwrotnej kolejności. Łapiemy wic zakończenie paska, dociskamy sprężynującą płytkę, przesuwamy zaczep do przodu i puszczamy. Cały proceder brzmi skomplikowanie, niemniej wystarczy przećwiczyć proces 2-3 razy przed lustrem, żeby nabrać wprawy i robić to wręcz odruchowo.
Drugi rodzaj zaczepów to M61 zaprojektowany przez amerykańską firmę Simpson, najpopularniejszego producenta tego typu sprzętu za oceanem i propagatora urządzeń ochronnych w motorsporcie. Klipsy działają na zasadzie szybkozłączki. Wpięcie kołnierza wymaga trafienia zakończeniem paska w szczelinę klipsa i zatrzaśnięcia zapadki. Natomiast to co wyróżnia to rozwianie, to możliwość szybkiego wypięcia – wystarczy wyciągnąć sznurek połączony zawleczką by uwolnić kask od pasków kołnierza.
Niezależnie, który rodzaj zaczepu wybierzemy, są one bardzo łatwe w montażu, bez kłopotu możemy wymienić też jeden system na drugi za pomocą jednego klucza imbusowego. Oczywiście zastosowanie innego klipsa w kasku wymaga wymiany paska w kołnierzu na taki o kompatybilnym z klipsem zakończeniu.
Pasy
Jak wspomnieliśmy wyżej, kolejnym elementem niezbędnym do właściwego działania kołnierza są pasy bezpieczeństwa. Mają one na celu sztywne przytrzymanie HANS lub Hybrid przy ciele zawodnika. Obie wersje urządzeń mają specjalnie „prowadnice”, przez które należy przeprowadzić szelki ramieniowe pasów, tak by właściwie ułożyły się na kołnierzu i nie zsunęły nawet przy ruchach zawodnika w fotelu.
Z kołnierzami zastosować można jedynie 6 lub 8- punktowe pasy bezpieczeństwa z centralną klamrą, homologowane przez FIA. Pasy 4-punktowe lub szelkowe pasy drogowe, które pozbawione są dodatkowych pasów kroczowych, nie utrzymają kołnierza we właściwej pozycji.
Homologowane pasy bezpieczeństwa mogą mieć szelki ramieniowe, odpowiedzialne za trzymanie kołnierza, o szerokości 3 (około 75 mm) lub 2 cali (około 50 mm). Teoretycznie pasy 2 calowe lub przewężane (które od klamry zaczynają się jako pasy 3-calowe, a później przechodzą w 2 cale) lepiej ułożą się na kołnierzu, ponieważ prowadnice kołnierza mają szerokość około 5 cm. Nie ma jednak żadnego przepisu, który zabraniałby korzystać również z pasów 3-calowych. Jedyna różnica będzie taka, że w miejscu, gdzie pas będzie przechodził na kołnierzu, zawinie się na brzegach w literę „U”. Natomiast korzystanie z pasów 3-calowych jest bardziej uniwersalne, ponieważ stosując pasy 2-calowe nie można użyć ich bezpiecznie bez jednoczesnego korzystania z kołnierza, nawet podczas treningów.
HANS
Przechodząc do meritum tematu – pierwszym urządzeniem ochronnym, które przetarło drogę innym podobnym akcesoriom, był kołnierz HANS (Head and Neck Protection System). Kołnierz „ubieramy” od tyłu, przekładając go przez szyję. Ramiona kołnierza, które dociskane są do ciała kierowcy pasami, oparte są na obojczykach oraz klatce piersiowej. Tylna część kołnierza to zagłówek, do którego przymocowany jest pasek służący połączeniu urządzenia z kaskiem. Pod ramionami kołnierza znajdują się poduszki poprawiające komfort użytkowania.
Poza niuansami samej budowy, wyprofilowaniu ramion czy kształcie zagłówka, które mogą rzutować na wybór jedynie przy osobistej przymiarce kilku modeli, najważniejszym na co zwracamy uwagę przy doborze kołnierza jest obwód kołnierzyka (szyi zawodnika). Chodzi o to, żebyśmy mogli w miarę swobodnie przełożyć go przez szyję, ale żeby też nie miał dużo luzu po ubraniu. Wybór rozmiaru ogranicza się do dwóch opcji – M lub L, zależnie od pobranego obwodu szyi.
Drugi wybór przed jakim stajemy to kąt nachylenia ramion kołnierza. W zależności od serii w jakich startujemy możemy wybrać kołnierze nachylone pod kątem 20 stopni (rajdy, wyścigi torowe) lub 30/40 stopni (bolidy). Znakomita większość kołnierzy, które sprzedajemy, stosowane od rajdów po drift to kołnierze 20-stopniowe.
Na koniec możemy zdecydować o materiale z jakiego wykonany jest kołnierz. Wybór między tworzywem sztucznym a carbonem, to wybór między urządzeniem za niewiele ponad 1000 zł a co najmniej czterokrotnością tej kwoty. Różnica w masie między plastikiem a włóknami węglowymi to nawet pół kilograma, co stanowi połowę masy tańszej wersji. Mniejsza waga, to jednocześnie łagodniejszy nacisk kołnierza na ramiona i obojczyki, co przekłada się na wzrost komfortu użytkowania.
Początki kołnierzy Hybrid
Hybrydy do niedawna w ogóle nieznane w Europie, powszechnie używane są przez zawodników startujących za oceanem. Historia hybryd rozpoczyna się w roku 2001 w Stanach Zjednoczonych. Rok ten zapisał się w historii sportów motorowych jako jeden z najtragiczniejszych pod względem wypadków śmiertelnych spowodowanych urazami głowy wśród zawodników startujących w serii NASCAR. Trevor Ashline czuwający w tym tragicznym sezonie nad bezpieczeństwem cyklu, rozpoczął prace nad kołnierzem, który miałby uchronić zawodnika przed śmiercią czy kalectwem nawet w razie wyjątkowo niebezpiecznych wypadków.
Urządzenie, które zaproponował składało się z carbonowego zagłówka rozbudowanego w dolnej części i przykrywającego górną część kręgosłupa, przymocowane było do klatki piersiowej za pomocą pasków oraz posiadało paski z zaczepami, podobnymi do tych używanych dotychczas w kołnierzach HANS. W 2007 roku, po tym jak kierowca Eric Medlen zmarł na skutek urazu kręgów szyjnych spowodowanych serią wstrząsów bocznych, twórcy urządzenia stwierdzili, że ochrona jedynie przed uderzeniem czołowym, przydarzającym się na torze nieporównywalnie rzadziej niż zderzenie boczne, czy uderzenia przednim błotnikiem, to zdecydowanie za mało. Hybrydy otrzymały dodatkowy pasek do montażu przy kasku. Od tej pory urządzenie posiada 2 paski po każdej stronie, ułożone w trójkąt. Funkcję takiego rozwiązania opiszemy w kolejnym punkcie.
Budowa Hybrydy
Kołnierze Hybrid znacząco różnią się budową od swojego starszego kolegi HANS-a. Niewielki zagłówek zakładany na ramiona i szyję zawodnika (nie na ramiona jak w HANS) przymocowany jest do korpusu na stałe za pomocą kilku pasków. Jedna para bezpośrednio połączona z tylną częścią kołnierza łączy go z paskiem przebiegającym pod ramionami i oplatającym klatkę piersiową zawodnika. Druga para pasków znajduje się w przedniej części i przypomina szelki. Wszystkie wymienione paski mają za zadanie ustabilizować zagłówek na ramionach, dzięki czemu nie zmienia pozycji przy manewrach kierownicą.
W porównaniu do systemu HANS, co jest zdecydowanie największą zaletą nowej generacji kołnierzy, jest to, że zaczep do klipsów w kasku jest rozwiązany za pomocą nie jednego, ale pary pasków, które schodzą się w układzie trójkąta. Rozwiązanie to ma na celu krótszą „pracę pasków” przy bezwładnym ruchu bocznym, czyli prościej mówiąc, kierowca chroniony jest nie tylko przed zderzeniami frontalnymi (jak w HANS), ale również bocznymi.
Minimalistyczna budowa samego zagłówka pozwala z dużo większą swobodą wsiadać do pojazdu czy go opuszczać, a kamizelka praktycznie nieodczulana dla zawodnika nie musi być zdejmowana po skończonym odcinku, czy w trakcie przechadzek po parku maszyn. Zawodnik ma po prostu wrażenie jakby nosił lekki plecak. Co ciekawe, o ile w kołnierzach HANS różnica w masie między różnymi modelami przesądzała o wygodzie ich używania, o tyle w przypadku Hybryd waga ma dużo mniejsze znaczenie, ponieważ siły nacisku są rozłożone nieco inaczej, część siły przyjmują plecy fotela, na którym opiera się kołnierz w trakcie jazdy.
Rozkład nacisku – problem ortopedyczny
Na koniec niuans, na który musimy zwrócić uwagę ze względu na wcześniejsze urazy, które niestety uniemożliwiają czasami użytkowanie kołnierza HANS. Jak działa „tradycyjny” HANS? Kołnierz połączony paskami do kasku, w razie nagłego bezwładnego ruchu głowy ogranicza ten ruch, przyjmuje dużą siłę i rozkłada ją na ramiona i obojczyki zawodnika. Znane przypadki, że źle ułożony na korpusie kołnierz powodował przy zderzeniu nie tylko nieprzyjemne i bolesna siniaki, ale przy ekstremalnej sile mógł uszkodzić obojczyki zawodnika. Ze względu na wcześniej odbyte urazy, w tym zaleczone złamania obojczyków, zdarza się, że zawodnik nie ma wyboru i musi zdecydować się na kołnierz Hybrid.
Kołnierze Hybrid rozkładają siły w innym kierunku. Hybryda przyjmuje siły i rozkłada je po części na plecy i ramiona zawodnika, ale częściowo także na oparcie kubełka, do którego zawodnik jest sztywno przypięty pasami. Siła przekazywana przez kołnierz na korpus zawodnika jest zatem dużo mniejsza, niż miało to miejsce w wypadku HANS.