F1改变生活:传感器可监测婴儿 加油用时减半

22.01.2014  13:51

如果要全球体育迷投票,那F1应该会拿下“科技含量最高赛事”的“杆位”。正是因此,很多人会觉得F1离我们的生活太远。那些最强大脑们所研制的科技产物,似乎只是为赛道上提高0.01秒而存在的——然而,事实却刚好相反,F1的高科技早已经遍布我们生活的各个领域。

F1改变医疗

用数据挽救生命

请登陆如今最为流行的TED官网,搜索一下彼得·范·曼恩博士的演讲……OK,你会看到一个惊人的演讲题目,它可能会令任何一个网络标题党自叹不如:“F1赛车如何帮助……婴儿?”好吧,F1赛车和婴儿这样两个风马牛不相及的词汇也能联系到一起?恐怕很多人看了标题都会一头雾水。但是,看看曼恩的来头吧,这位眼镜兄可是迈凯轮电子系统公司的总经理,后者则是向F1、纳斯卡以及印地赛车的参赛者提供操控与数据系统的巨头。同时,人家的业务还拓展到了民用车、航空、铁路以及医疗。

是的,医疗!这下你会眉头一扬,感到有趣了吧。而曼恩所做的则是将赛车与婴儿的数据展示给大家。一部新制作的F1赛车,总零件数有2.5万个,其中底盘超1万个,引擎6千个,每个零件必须极度精确运行,就像新生婴儿的每一个器官都需要正常一样。为了提高成绩,F1赛车平均每2周就要更换掉约5千个零件;1年中,赛车约5-10%的零件则会每2周就更换一次。这是不是与人类的新陈代谢异曲同工?

合上你的下巴,还没完呢。“我们用大量的传感器记录赛车运行的状态。赛车大约有120个不同的传感器来记录所有数据。我们会储存约500个不同的参数,1.3万个车况信息及事件记录器,当系统的某些地方工作出现问题时,我们会将数据传回工厂分析。传输速度达到了每秒2M-4M,”曼恩说,“2个小时的比赛结束后,每辆赛车发送的数据达到了7.5亿。而我们每个人一辈子说过的单词总数加起来,还不到其中的一半。

那么,这与婴儿有什么关系吗?当然有!曼恩拿1个3个月大的婴儿病例说,在他不幸的出现心脏骤停时,很多人以为这是无法预测的事情。但是,当仔细审视婴儿的监测数据,会发现一些细小的变化,可常规监测是无法识别的。因此,“对于医疗诊断的挑战之一,就是如何通过观察眼前的病人,通过从她身上获取的数据,能够在情况开始恶化之前就监测到苗头?”是的,这与F1及其类似,当你发现某辆赛车有问题时,要在最短的时间内叫他返回维修站。

曼恩所言并不仅停留在理论上,他们还将之推广到了伯明翰儿童医院中。这个每2周就运行1次的监测系统,将孩子们的数据传入到了曼恩眼前。曼恩与医生们储存了巨大的数据库,从中寻找规律,寻找“变化”。另一方面,曼恩还提出在孩子们被送往医院的路上时就抓住这宝贵的时间来分析其体征,因此又搭建了救护车与医院之间的实时数据链接。让救护车变成了F1赛车。

让数据传达信息,这是F1的真理,也是未来医学界的方向。“我们已经阻止了多次心脏骤停的悲剧发生,”曼恩骄傲地说。

F1改变航空

加油时间减半

英国空军的阿帕奇直升机销魂的停在了F1银石赛道上——没错,是银石赛道。一拨帅气的大兵走上赛道,与F1人高兴地握手,庆祝自己掌握了的新技能——将军用飞机的加油时间缩短了一半!

这是早在2003年就达到的科技成就。如今退役的韦伯,国际汽联前主席莫斯利等人当时也在现场,他们看到壮观的空中表演,以作为空军飞人们对F1的感谢。F1英国委员会史无前例的联合英国陆军航空队,利用10个月的时间,将F1知识转嫁到这些空中速度的追求者身上。“这证明了F1是多么的高效,多么的职业!”莫斯利总结道。

与F1争分夺秒的维修赛车一样,在飞行中补充燃料并迅速调整回标准状态,可是至关重要。这个步骤节省的时间越多,阿帕奇在空中执行任务的可能性就越大。2002年时,陆军航空兵负责人理查德·福克斯准将大胆做出尝试,希望看一看能否将F1的进站环节技术引入到阿帕奇的准备与加油中。国际汽联工程师顾问尼科·沃斯获邀探访了汉普郡陆军航空兵学院,观看了小伙子们的实地操练。当然,这可是对等的,空中专家们也获得了来到F1维修站亲眼观察比赛中技师们工作的机会。

不断的沟通,细微差别的改进,最终汇聚起了一套科学有效的执行方案,将阿帕奇重新装备与补充燃料的效率提高了50%!这意味着什么?复杂的分析不必多说,至少意味着英国飞行员多出了一半时间与敌机周旋。

还不仅如此。英国飞行员们顺道也带走了F1车手们身上的系列套装。包括了更轻却更安全的服装、头盔、手套、面罩……“赛车世界的顶尖科技能够转接到英国军队中,我可是太高兴了,”时任国防大臣杰夫-胡恩说,“我必须要感谢莫斯利先生,以及所有F1人,感谢他们的热忱和帮助。”福克斯一语道破了二者的共性:“职业化、创新性、纪律性,这是我们双方成功的关键。

团队协作理念的应用

如今包括美国在内的众多国家的医生已经将维修站内的F1技师团队视为了偶像。这倒不是不自信自己的医术,而是太敬佩技师们的团队协作力。

无论是在时间把控,分工协作,还是在技艺掌握方面,F1技师团队可真是做到了极致。如今,红牛车队的技师们只需要2.05秒就能将维特尔的4个旧胎换成新胎,并安全释放他回归比赛。而放在以前还需要补充燃料时,这个时间也不过7秒钟左右——而且,自从塞纳在1994年不幸离开车迷后,F1赛场这个“高危”之地,再也没有车手于比赛中失去生命。

在F1中,他们有清单,有数据库,有定义完整的程序,而我们在医疗行业中却几乎没有,”名字后面是一大串职位,来自牛津大学的肯·卡齐普尔博士介绍道,“每个人都以为他们知道要面对什么问题,但实际上有很多人却做不到这点。”而有了清晰的分工与协作计划,医生们的治疗能力将会大幅度上升。

在2007年发表的论文中,卡齐普尔指出汲取F1技师的团队协作理念后,他们减少了病人在不同部门间交接的时间,关键信息遗漏与技术失误减小了67%!

“实际上,在F1团队中是有4个小组在管理4个轮胎,另外还有其他的人员在负责加油,而这一切都围绕着车手,他在获得许可( 微博 )后方会踩下油门出发,”波士顿儿童医院的首席心血管专家皮特·劳森博士说,“同一时刻,会有多个对话产生,人们会听到不同信息,这会很容易造成人们不在一个节奏上。

但是F1人解决了这样的难题,劳森则从中受到了启发。“现在,我们开发了一套系统应对病人从手术间转出后的治疗,我们现在没有发生过一次偏差。

这意味着,我们需要尽可能控制住一切可以控制的因素。而后,那些无法控制的因素——病人的变化——就更容易应对了,”卡齐普尔说。

碳纤维助力义肢

民用车领域自然是F1最先触及的外部世界。F1的很多科技已经延伸,或者是为民用车同行所神往。威廉姆斯车队旗下的子公司已经在着眼于将动能回收系统带入到千家万户,以后私家车主踩下刹车后存下的能量,就可以用到加速中了。

当然,公交车和地铁也同样可以运用。公交车每隔几分钟就要停下,这可是使用能量,加速汽车,节省燃料的最佳环境。由于公交车非常重,因此即便它处于慢速状态下,产生的动能也不亚于高速行驶的F1赛车。因此,二者的转化比想像的更简单。

残疾运动员也在F1赛车制作中所需的碳纤维获得了收益。F1级别的碳纤维可是又轻便又强悍,这对于制作义肢是个福音。或许你想不到,就连菲尔普斯的泳衣,也从这些物质和技术中受益良多。

一些军队的坦克座椅也模仿了F1的座舱。采用F1理念的座椅,能够更好的帮助战士们逃离炸弹爆炸的风险。这一下,战士们就不会被固定在坦克地板或后背墙上,而是“”在坦克内,这样就能避开爆炸冲击力对战士身体的直接损伤。

前迈凯轮空气动力学专家巴纳德还和家具设计师联合开发了4米长的家用餐桌,其承重量之大,你直接坐到上面都没问题——要知道,餐桌只有2毫米厚!