賽車運動中的風險分析與風險規避研究

徐忠娜

(云南民族大學 云南 昆明 650504）

1、賽車運動

賽車運動是一種充滿艱辛、刺激的運動項目，同時也是體現賽車手駕駛技術和車輛性能的運功項目，該運動要求使用專門的或經過改裝的賽車在專業的賽車場地進行比賽，同時參與賽車運動的運動員需要經過專業的訓練和長時間的技術打磨才有資格駕駛賽車參與比賽。賽車運動發展至今已有一百多年的歷史，最開始的賽車場地是以城市間公路為主，后來因公路具有極大的危險性與不確定性，導致許多賽車手在比賽中喪生，于是促使了專業的賽車場和比賽賽道的產生。1887 年4 月20 日在巴黎舉行了世界上第一場賽車比賽。

因賽車的場地、性能及比賽規則的不同將賽車運動分為兩大類，即場地賽車和非場地賽車。場地賽車顧名思義就是指賽車在規定的封閉場地中進行比賽。漂移賽、方程式賽、GT 耐力賽、直線競速賽等是其中最常見的比賽形式。而拉力賽、越野賽等不需要封閉場地進行比賽的被稱為非場地賽車。

其中，F1 也就是一級方程式賽車大獎賽又是所有是賽車運動中最被人熟知的。

2、方程式賽車

屬于汽車場地賽的其中一種類型。賽車必須按照國際汽聯制定和頒布的車輛技術規則程序進行生產制造，其中涉及到車身的結構、長度、寬度以及最低重量等，此外還有油箱容量、發動機工作容積、電子設備、汽缸數量、輪胎距離與尺寸等。

針對方程式賽車而言，在不同級別上會有不同的制造程序。目前主流方程式汽車賽事包括F1、F-3、福特方程式、F-3000、雷諾方程式以及卡丁車方程式等。

一級方程式賽車(F1/Formula 1)

格蘭披治一級方程式(Grand Prix FormulaOne，簡稱F1)大獎賽是當前世界上速度最快、成本最高、技術最優良的方程式賽事，也是汽車方程式比賽中級別最高的一種。世界上首次在賽車場中舉行的賽車是1900 年在法國的默倫。英國銀石賽道于1950年開始舉行現代世界一級方程式錦標賽，每年舉行18 站比賽。

它的初始定義是：“一種有四個車輪且不在一條線上，至少有兩個車輪用來驅動，兩個車輪用來轉向的車輛。”更具體定義是，方程式賽車具有3.5l 的氣缸容積，約600 匹馬力，最高時間可達315km/h。在此，“Formula”是指針對賽車本身所制定的嚴格條款，包括賽車重量、寬度、長度、輪胎距離與尺寸等。在方程式賽車領域當中，最高級別的就是一級方程式賽車。

所謂的“方程式”賽車，是指根據國際汽車運動聯合會(FIA)所規定的標準來進行制造的。這些標準對技術參數進行了嚴格的規范，如“方程式”賽車的長度、寬度、重量、發動機的功率、排量、是否使用機械增壓器、輪胎的尺寸等。F1 賽事的總體規劃，都是由國際汽聯制定的。他們負責賽車規則制定、擬定賽程和賽車場地的選擇。

每年的F1 大獎賽都會選擇20 個地理位置迥異的比賽場地。有的選擇空氣稀薄的高原，考驗車手體能；有些是街道串成的賽道，路面比較窄，而且比較曲折，車手在駕駛不利的情況下會發生撞車事故；有些賽道表面看起來很寬，但也有考驗車手技術的上坡和下坡；還有建在樹木茂盛、賽道起伏較大、車手難以駕馭賽車的森林里的賽道。由于賽車經常發生事故，國際汽聯要求所有主辦國的賽道都要有足夠的草場緩沖區。各個賽場的每個角落也必須分布著救護人員，力求在出現意外的瞬間，跑步進場，實施救援。因此，F1 作為世界上風險極高且科技含量領先的體育賽事，如何在賽事中盡可能的規避風險，減少車手的傷亡也成為了了各車隊乃至FIA 面臨的首要問題。

3、賽車運動的風險分析

3.1、體育風險

要想分析賽車運動的風險，首先要了解體育風險是什么。體育風險是指所有體育事件的發生能引起損失的的一種可能。“體育損失事件和危害的存在”是該定義中首先強調的。也就是說，體育風險客觀存在；第二，定義中的可能和不確定之間具有內涵層面的差異。不確定性僅作為風險的一個基本特征，并不覆蓋風險的全部，可能性是客觀存在的。因此，任何運動項目都有其風險和壞處，而這種發生在體育領域中會導致損失的可能性就是體育風險。因此，體育的風險性不容置疑的。

3.2、體育風險的基本領域

體育賽事當中所存在的不可控風險是非常多的。如，體育產業經營不善，那么就很容易引發財務風險；運動員遭遇意外受傷的概率也比較高，這也會帶來體育風險；或是觀眾過于狂熱、情緒比較激動等，這個時候可能會引發沖突，或是操作人員傷亡等。可以說，體育風險多種多樣，但一般可將其劃分成四大類。

首先，體育自然風險。這類風險發生的原因主要是意外事故或是自然現象，是因自然環境而引發的，繼而導致運動員、運動器材或是體育資源等遭受損失。舉個例子來說，因為突然發生的疫情、地震或是暴雨等自然因素而導致原計劃開展的體育賽事被迫延遲、中斷乃至取消等，這都會帶來體育風險。尤其是那些有著很強的觀賞性、對抗性的項目，其更是潛伏著極大的危險，對運動員的生理和心理都會造成巨大的壓力，因為它要求運動員不斷地挑戰自我。在這種強度很大的情況下進行訓練，時間長了，違背了身體活動能力的規律，很容易傷害到運動員的身體及心理；

其次，體育社會風險。運動員個人的素質比較低，所制定的社會政策存在缺陷等原因而引發的體育風險都屬于體育社會風險。如，邁克爾喬丹退役、健力寶足球俱樂部拖欠球員工資等所引發的風險就可歸類為體育社會風險。就國內體育保險的現狀來看，運動員轉業和退役是引發體育社會風險的主要原因。1998 年，中國有14450 人左右的注冊運動員，1999 年為1.8 萬人左右，每年大概會淘汰15%左右的運動員。也就是說，在國內，平均每年有2700 名運動員面臨轉業；

再次，體育經濟風險。這指的是體育賽事當中，運動員或是體育組織因為各種原因導致變動發生，或是出現了錯誤估計的情況，從而損害到了其經濟利益，由此引發的風險即為體育經濟風險；

最后，體育技術風險，這指的是生產方式發生變化或是科學技術不斷發展而引發的風險。如，計時器在不斷更新換代，賽道材料更新了等，以及在不同的運動項目中，廣泛地運用運動生物力學、運動生物化學、運動生理學等，都會對教練和開發人員造成嚴峻的考驗，因為這些人的知識結構并不合理。

3.3、賽車運動的風險

賽車運動風險的高頻性。作為一項既體現高科技，同時又蘊含艱辛與刺激的體育項目，速度更快，始終是其最高的追求目標。為了實現這一目標，除了各大汽車廠商不斷的在賽車中運用高科技使賽車獲得更快的速度之外，也要求運動員以自身的健康為代價，付出更多的訓練以更好地操控賽車，這也使得傷病率高發。同時，更快的速度在發生事故時人體需要承受的撞擊力也會相應增加，除了車身科技帶來的保護之外，就需要運動員具備更強的身體抗擊外界阻力的能力，也就是說，這些抗擊外界的阻力也會致使賽車運動風險發生的頻率變得越來越高。

賽車運動風險的形式十分多樣化。由于各種賽車運動的特性不同，激烈程度也不同，導致同一單位時間內不同項目的運動創傷率也會存在差異，并會引發不同程度的損傷；車手可能會在多種情況下受傷，從比賽到訓練，從賽場到訓練場外；造成的各種傷害，有硬性損傷的，也會有慢性的傷病。

賽車運動的不易測定性。各種風險都潛伏其中，因為賽車運動的風險牽涉到很多技術問題，導致各種風險的判斷很難準確無誤。同時，由于各賽車廠商制造的賽車的性能科技，車手的技術風格等，也各有不同。因此，賽車運動風險的全部規律，即使經過相當時間的統計積累，也不一定能夠全部掌握，同樣也是難以測定的。

4、賽車運動的風險規避

眾所周知，賽車運動一直是一項高危運動，其中作為賽車運動中的頂級賽事F1 更是因其急速且高難度的競技方式而使車手面臨著更多的危險。作為挑戰人類極限的高危運動，F1 賽事一直被死亡的陰影尾隨。作為一種高危運動，F1 賽事始終籠罩著死亡陰影并且挑戰人類的極限。從1950-2020 年，30 位車手在賽道喪生，這其中又以車王塞納的喪生尤其著名。1994 年5 月1號，F1 圣馬力諾大獎賽，在第7 圈Tamburello 彎道，塞納的賽車突然以190 英里/h 的速度沖出賽道，一瞬間的撞擊造成賽車支離破碎，無情地將塞納的黃綠色頭盔拋到空中，然后無力地落下。塞納立即被送入醫院，所有人都為之祈禱。但不幸終究還是降臨了，18∶40，醫生宣布塞納因醫治無效去世。塞納的去世雖然讓無數車迷扼腕嘆息，但由此FIA 下決心提高F1 的安全性，乃至在后來的20 年間都沒有車手死于F1 賽場。如何能夠更大程度的避免類似的事故發生，也成為了FIA 乃至各支隊伍和各大汽車廠商高度關注的點。

4.1、賽車安全科技的革新

（1）Halo 賽車安全系統。

在2020 年11 月29 日舉行的2020 賽季F1（世界一級方程式錦標賽）巴林站比賽中，來自哈斯車隊的羅曼·格羅斯讓駕駛的賽車突然失控撞上隔離護欄，賽車瞬間解體爆燃。一片火海中，格羅斯讓驚險逃生，僅受輕傷。格羅斯讓幸免于難的背后，靠的是F1 近年來傾力打造的Halo 賽車安全系統。

然而，“救人性命的”的HALO 系統起初卻是不招人待見的。由于外形酷似，車迷戲稱HALO 系統為“人字拖”，其材質為相當堅固的鈦合金加碳纖維，同時也是FIA 為了安全保護而強制加入的裝置。由于會遮擋一部分視線，在剛推廣時HALO 系統就曾引起了很多車手的不滿。

HALO 是由鈦合金制成，直徑為50mm，座艙正前方和左右兩側的后方分別焊接了三個支點，雖然HALO 的質量只有Shield 的1/3，不超過7kg，但卻可以承受垂直116 千牛和側面46 千牛撞擊所產生的壓力，這或許就是鈦合金最大的優點——超輕但耐撞擊。2017 年1 月，當FIA 官方進行測試時，將一名戴著頭盔的模型人置于Halo 環內，然后以225km 的時速將一只重達20kg 的倍耐力輪胎撞入Halo 環內。結果，人們驚奇地發現，Halo 環并未發生任何形變，模型人依然保持著完整的狀態。但是，由于2014 年比安奇事故，國際汽聯在測試后，最終決定從2018 賽季起每輛F1 賽車都要安裝HALO 系統。

雖然該系統在在外型上并不好看，但是這個重達7kg 的零件在車輛發生碰撞時，能夠承受的沖擊力大約為12 噸，從而顯著地降低了損傷。

（2）車身材料。

碳素纖維增強塑料（CFRP）是目前主流的用于F1 賽車車身材料。這是一種極為堅固但重量較輕的優異材料，其可以有效地增強車身吸收外力的能力。而且現在的賽車結構已經變成了依靠車身結構受力塌縮來吸收能量的可塌縮吸能結構，從而更大程度的降低車手的損傷程度。

碳纖維復合材料在現代F1 賽車的體積當中占比達到了85%左右，質量占比大約是30%，其優異的能量吸收特征能夠在很大程度上提升賽車運動的安全性。

（3）防滾架。

量身定制的符合國際汽聯標準的高鋼性防滾架，對于每一臺賽車來說，也是必不可少的安全配備。防滾架可以最大限度地保證賽車在發生碰撞或翻滾時車廂不變形，并保持足夠的空間，為賽車手的安全保駕護航。

（4）HANS 系統。

頸部作為人體最容易受傷也最脆弱的部位之一，在賽車事故中，頸部被瞬間施加的高速撞擊所產生的沖擊力，對車手的傷害是致命。數據顯示，車手在佩戴HANS(頭部和頸部支撐)系統后，在撞擊時頭部所受的力量會降低68%，頸部所受的力量會降低86%，大大減少了頸部受傷的幾率。2003 年，F1 開始在賽車中強制使用HANS。這是一種架在肩頸處，可以通過連接帶將車手的頭部束縛住，保護車手的脖子和頭部免受傷害的裝置。畢竟，即使駕駛者的身體被牢牢地綁在座椅上，頭部還是會不由自主地抖動起來。在應用HANS 系統之前，F1 賽場上經常會發生因為車手遭到劇烈撞擊而導致頸椎、頭部收到嚴重傷害甚至喪命的情況。而今天，即使在時速200-300km 的事故中，絕大多數情況下，車手任然能清醒地從車內走出來。

（5）六點式安全帶。

目前賽車座椅均普遍采用六點式安全帶，束縛性能非常明顯。在發生意外時，與HANS 相配合，可以在吸收部分碰撞能量的同時，有效保護駕駛者免受與方向盤碰撞所造成的損害。F1 采用的六點式安全帶，能夠在剎車和過彎時，將車手牢牢地固定在車體上，最大限度的減少了對人體的負荷。此外，安全帶旋鈕可以在事故發生后，以最快的速度幫助駕駛者迅速完成拆卸并逃離車體。

4.2、對于車手的安全保護黑科技

（1）頭盔。

在賽車比賽中，對車手來說頭盔是最重要的安全裝備。由于在賽車事故中，頭部所受到的傷害是致命的，因此車手們必須戴上頭盔，無論是場地賽、拉力賽，還是越野賽，哪怕只是一輛娛樂性十足的卡丁車。F1官方曾經公布過一個關于頭盔的相關數據，F1 車手所佩戴的頭盔都是由碳纖維合成的，這是一種具有比鋁輕但比鋼鐵更堅固的特性的超強度新興材料，據稱這種頭盔在經過55 噸坦克的碾壓后依然能夠保持不變形，并且能夠在800℃的高溫下堅持30s 內而不被損壞。

（2）賽車服。

賽車服是車手不可或缺的一種裝備，阻燃是其主要功能。由一種名為NOMEX 的耐熱阻燃纖維制造而成，這種材料在200℃的高溫下，能保持80%的原始強度，保證其在3cm 的距離300℃-400℃火焰的炙烤下10s 內不被點燃。該材料可以有效地降低熱量的傳導，保證賽車服內的溫度在600℃高溫下，堅持11s 不會超出41℃。而這11s，是車手的最重要的逃生窗口周期。賽車服的連體設計，對避免被燒傷起到了增強作用。另外，車手所穿的襪子、手套、賽車鞋等，也必須要有防火阻燃的能力。

（3）賽車座椅。

最近F1 賽車制造商邁凱倫與瑞士持續輕量化專家Bcomp 達成合作，將為其車隊車手開發天然纖維增強賽車座椅，這將成為首次使用可再生紡織纖維制成部件的F1 賽車。優化亞麻纖維的機械性能的織物結構之后所生產出來的座椅，其硬度與強度都可達到賽車需求，和碳纖維比起來，其二氧化碳的碳排放量也可下降75%。亞麻的環境效益十分突出，且機械性能比較高，這意味著在未來亞麻發展成一種性能高、吸引力強且可再生的復合原材料是非常有可能的。管狀結構的亞麻纖維給其帶來了密度低、硬度高的優勢，這樣就有可能將重量給降低，減震性能、抗壓性能及抗扭轉、抗斷裂性能都會進一步提高。

4.3、比賽場地的優化

除了不斷改進賽車本身的安全科技和提高對車手本身各項的保護之外，FIA 對每站比賽所使用的賽道的安全評估以及賽道周邊的安全設施也應進行相應更新。例如，拓寬賽道旁邊的草地或沙地面積以增加緩沖區域，賽道旁采用吸收撞擊沖擊力更強的防撞材料等。

體育運動就是追逐更高更快更強的過程，不過相比紀錄，生命安全顯然更為重要。如今的F1 賽事已經把安全配置“武裝到了牙齒”。從賽車手的鞋、內衣、衣服、手套、頭盔、HANS 系統、HALO 系統以及賽車的防爆油箱、核心安全囊、求生艙、車輛內的緩沖，所有物品材料都需要經過FIA 的安全認證。也正因為如此，在那些看似嚴重的車禍下，選手們才能安然無恙。