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北京冬奥火炬的碳纤维材料是什么?赛车普遍使用并多次救命!
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2月4日,距离北京2022冬奥开幕一周年之际,冬奥火炬与世界见面。冬奥会和冬残奥会的火炬不仅在形状上吸人眼球,在材料的选择上也相当讲究。与2008年北京奥运会的钛金材质火炬不同,这次冬奥会的火炬完全是由碳纤维编织而成,以达到火炬重量减轻并且更加环保的设计理念。

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其实碳纤维是纤维和树脂的合成材料,这种材料早在19世纪就被制造出来,但直到20世纪60年代才找到了其商业化价值。而碳纤维首次在赛车上使用的具体时间很难准确考证,但1986年勒芒的冠军车福特GT40车身内外都有几处被碳纤维覆盖,当时的目的是增强赛车的车身强度。

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碳纤维重量轻、强度高、韧性强的特点让它在赛车乃至跑车身上格外受欢迎。1981年迈凯伦带着全碳纤维车架亮相F1赛场。虽然此前碳纤维已多次应用于赛车的小组件中,但迈凯伦MP4/1 才是第一个真正意义上将碳纤维复合材料应用于整个底盘设计的赛车。这个尝试让赛车变得更轻更快也更安全了,也是这个原因,碳纤维就“常驻”F1赛场没再离开过了。

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因为碳纤维在F1赛车上的出色表现,这个材料被美国机构注意到,并希望将这种材料作为覆盖材料用于武装直升机机身底部,以承受地面火力攻击,碳纤维就此从民用走向了军工。

碳纤维的强度到底有多高呢?在2020赛季的F1赛场发生了一起重大事故,格罗斯让的赛车高速冲向护墙解体,护墙甚至直接被撞出个洞,但因为有碳纤维的单体壳以及Halo装置的存在,车手并没有生命危险,仅手部因大火高温灼伤。

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2016赛季揭幕战澳大利亚站的比赛中,阿隆索以305公里/小时的速度撞上古铁雷兹赛车,赛车翻滚多圈后再撞上防护墙,全程作用在阿隆索迈凯伦赛车上的力最高达到46个G,赛车被折成两半,但幸运的是碳纤维的单体壳座舱部分完好,阿隆索在事故后可以自行走出赛车没有大碍。

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随着时代的发展,越来越多的超跑也用上了碳纤维材料。迈凯伦McLaren F1超跑就是世界上第一辆全碳纤维跑车。迈凯伦反复测算碳纤维车架的各角度受力强度、与其他部件适配度、美观和精度等各个方面,耗费6000个工时才将第一辆McLaren F1原形车XP1生产出来,这是什么概念呢?流水线上生产一辆大众高尔夫仅需要6个小时。McLaren F1的生产大部分时间都消耗在碳纤维车架、车身的加工和装配上。

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虽然碳纤维看上去是汽车很好的材料,但由于编制时间成本较高,所以现阶段在普通轿车上的应用非常少,已经使用碳纤维材料的超跑一般的售价也十分昂贵。

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