Revelaciones de aquellos que analizaron la columna de dirección rota de Williams.

Es una peculiaridad de la legislación italiana que, si ocurre una fatalidad, incluso en una pista de carreras, alguien debe ser considerado responsable. Las trágicas muertes de Roland Ratzenberger y Ayrton Senna durante el fin de semana del Gran Premio de San Marino de 1994 resonaron en todo el mundo y se sometieron a la Fórmula 1 al intenso escrutinio.

Mientras que el accidente de Ratzenberger se debió claramente a una falla del ala delantera, Senna se convirtió en una especulación frenética. Si bien la FIA trató de extraer lecciones de accidentes fatales que podrían traducirse en mejoras de seguridad efectivas, la maquinaria legal italiana entró en acción y comenzó un proceso criminal.

La acusación del fiscal Maurizio Passerini se centró en demostrar que un corte en la columna de dirección Senna FW16 lo salió del circuito en la curva de Tamburello y chocó contra la pared. Passerini nombró al profesor Enrico Lorenzini, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Bolonia.

Lorenzini ordenó que la columna fuera analizada por dos equipos de especialistas de diferentes instituciones para comparar y correlacionar los resultados.

Una parte de la investigación se confió a la División de Investigación y Experimentación de la Fuerza Aérea, con sede en Pratica di Mare, cerca de Lacio, y la otra al Laboratorio de Metalurgia de Química Industrial de la Universidad de Bolonia. Ambos equipos utilizaron un microscopio de escaneo electrónico (SEM), la herramienta más avanzada del tiempo.

Treinta años después, Motorsport.com logró contactar a Gian Paolo Cammarota y Angelo Casagrande, los dos profesores de la Universidad de Bolonia que realizaron el análisis. Todavía son amigos y miran de vez en cuando.

Cammarota, nacido en 1936 en Milán, actualmente retirado, divide su tiempo entre Bolonia, Venecia y Alemania. Hombre delgado y reservado, pesar cuidadosamente cada palabra.

Mientras que la especialidad de Cammarota era la química industrial, Casagrande, Boloñés, continúa siendo parte de la facultad de la Facultad de Metalurgia.

“Ahora estamos eliminando el SEM, hay sistemas de investigación más modernos y avanzados, pero el microscopio electrónico de exploración nos dio respuestas claras e indiscutibles en el caso de Senna”, dice Casagrande.

En el diseño original del Williams FW16, la columna de dirección era un tubo de metal de una pieza que medía 910.2 mm de largo, desde la conexión con la caja de dirección hasta el cubo del volante. A una distancia de 685.5 mm desde el extremo inferior (caja de dirección), la columna estaba vinculada al chasis por medio de un soporte de aleación de aluminio con una tapa automotriz de material similar al teflón, dejando la parte restante de 224.7 mm de longitud, como un voladizo.

Senna se quejó al equipo de sentirse incómodo en la cabina: quería que la columna de dirección se redujera, para mejorar su posición de conducción porque, cuando usaba el diseño de su volante preferido, sus nudillos tocaron la parte superior del chasis, con resultados dolorosos. No era una tarea simple porque las regulaciones exigían que, una vez que se retirara el volante, debería haber suficiente espacio en la sección de la cabina para pasar una plantilla de 250 mm x 250 mm, según los estándares de la FIA de 1994.

Para adaptarse a los deseos de Senna, Adrian Newey, entonces diseñador jefe de Williams, ordenó a la oficina de diseño para reducir la columna de dirección de 2 mm. Cuando se descubrió que esto colisionó con la plantilla de FIA, la siguiente mejor solución fue reducir el diámetro de la columna de 4 mm en esa área.

“Reducir el diámetro del tubo fue un error de diseño grave”, dice Cammarota. “El análisis de las propiedades químicas y mecánicas de las piezas no fue consistente: mostraron claramente el uso de dos materiales diferentes”.

La columna modificada se dividió en tres partes, dos de acero T45, con diámetros exteriores de 22,225 mm y un espesor de la pared de 0,9 mm, y una sección intermedia de en 14 mm de diámetro exterior 18 mm y un espesor de la pared de 1,2 mm. Estas piezas fueron soldadas entre sí.

Senna se sintió incómoda en su FW16, por lo que se hicieron modificaciones

Foto: Imágenes de Motorsport

Franco Nugnes: ¿Qué pruebas hicieron?

Gian Paolo Cammarota: Realizamos un análisis metalográfico superficial, luego pruebas de aspereza interna y externa, y un examen de alimentación. El análisis químico fue confiado a Cermet.

En el informe de expertos presentado al tribunal por el profesor Lorenzini, se lee: “En términos generales, se debe decir que la columna de dirección de tres piezas es indicativa de una modificación mal diseñada, ya que la delgadez de la sección precisamente en el punto de tensión máxima, el cambio abrupto de la sección transversal con una falla excesivamente pequeña y los rasguños causados ​​por los procesos mecánicos de perforación y la estructura de altura de altura de la estructura y la estructura de altura, con el altura de la estructura de los altos críticos, con el riesgo de altura de la estructura, con el altura de la estructura de los altavoces de altura, con la estructura de los altados de altura, con la estructura de la estructura. Cargas estáticas y fatiga dinámica.

“Por cierto, en las superficies externas e internas de la placa, inmediatamente debajo de la superficie de la fractura, se observan marcas circunferenciales pronunciadas de las herramientas de mecanizado, por lo que las superficies externas e internas del tubo tienen un acabado de superficie inadecuado para componentes bajo fatiga en condiciones experimentales extremas”.

FN: ¿Podría haber producido un error humano durante la soldadura?

GPC: Lo descarto. Mostré nuestras imágenes al profesor Horst Herold, de la Universidad de Magdeburg, un gran experto en el campo, y me aseguré que las soldaduras eran perfectas. El problema se estableció completamente para reducir la sección transversal del tubo con precisión en el punto donde la tensión era máxima.

FN: ¿Por qué falló la columna de dirección?

Angelo Casagrande: Ya estaba dañado antes del comienzo del Gran Premio. En resumen, había una grieta (en la metalurgia, una fisura fina a menudo profunda que precede a un descanso) que estaba progresando y que se había formado antes de la carrera en la que Senna perdió su vida. La presencia de oxidación no nos permitió determinar exactamente cuándo comenzó el fenómeno de fatiga, pero fue suficiente para entender lo que había sucedido.

FN: En la Fórmula 1, los mejores materiales disponibles generalmente se eligen, ¿qué podría fallar?

C.A.: Hicieron una modificación imprevista. Las dimensiones del eje y la sección en voladizo eran tales que, incluso con un supermaterial, podría haber durado como máximo. Entonces habría fallado si no fuera reemplazado, porque no podía soportar las tensiones. No tiene sentido culpar al material: fue un factor agravante, pero, dadas las dimensiones y las características estructurales del componente, ese metal no podría haber hecho mucho mejor.

Los expertos en ingeniería pasaron una semana examinando los restos del automóvil Senna.

Foto de: Rainer W. Schlegelmilch / Motorsport Imágenes

FN: ¿Cuánto tiempo tuvo la columna de dirección?

GPC: Menos de una semana, luego lo devolvimos. El momento adecuado para realizar los exámenes SEM. El ingeniero Danesi siempre estuvo presente durante el análisis, en nombre de Williams.

Al principio, el equipo británico no quería escuchar sobre la fatiga, pero inmediatamente vimos el fracaso y tuvimos que evaluar qué parte del tubo había roto por fatiga y qué parte de la lágrima.

FN: La investigación también incluyó pruebas de aspereza …

GPC: La rugosidad es la relación entre la base de una ranura y la superficie. Si el valor es alto, existe el riesgo de tener serios problemas.

En el sector aeroespacial, todas las superficies deben pulir hasta que se acabe un espejo. No debe haber estrías que puedan concentrar las tensiones y convertirse en el punto de partida de las alteraciones de la superficie cuando se excede el umbral de fatiga del material.

En nuestra columna, solo había un pulido parcial afuera, debería haber tenido un acabado espejo, y en el interior no había hecho nada en absoluto. Definitivamente, la grieta comenzó desde adentro, probablemente ya durante la práctica.

Había tres secciones en el tubo: una mostraba fatiga; La sección central mostró una mezcla de fatiga y fractura dúctil, que es de esperar cuando el material es muy difícil; Y en la tercera, la sección final, había evidencia clara de una fractura catastrófica causada por el impacto con el muro.

FN: El equipo había eliminado las capas de fibra de carbono y cortó parte del recubrimiento del chasis. ¿Estas intervenciones redujeron la rigidez del monocasco y podrían haber contribuido a iniciar las fracturas de la columna de dirección?

GPC: Es posible, pero este problema no se abordó en el ensayo. Puede haber habido una aceleración en la propagación de la grieta: necesitaríamos saber con precisión cuándo comenzó la grieta.

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El papel de Newey fue examinado en el juicio

Foto de: Rainer W. Schlegelmilch / Motorsport Imágenes

El juicio penal fue de gran alcance, acusando a Frank Williams, Patrick Head y Adrian Newey de homicidio involuntario, y el funcionario de la FIA Roland Bruyseraede, al organizador de la carrera de Federico Bendinelli y el director de la pista de homicidio de Gilty Poggi de Icola Giorgio. Mientras avanzaba, Passerini estaba retirando los cargos contra Williams, Bruyseraede, Bentelli y Poggi, centrando su atención en Head y Newey.

Una vez que tuvo la columna de dirección en su poder y reconoció la grieta de fatiga, Williams construyó un banco de prueba para determinar si la columna era lo suficientemente resistente como para transmitir los movimientos de la dirección con el par necesario para la conducción normal, incluso en un estado debilitado. Los resultados sugirieron que sí.

Las imágenes de la televisión mostraron claramente que la parte trasera del auto Senna salió justo antes de que su auto dejara la pista, lo que no estaba de acuerdo con el argumento de la acusación de que la dirección había fallado y había causado que el automóvil continuara recto. Era imposible demostrar si el fallo fue la causa o el efecto del accidente, por lo que Head y Newey fueron absueltos y un intento posterior de apelar la decisión falló.

Las lecciones de Imola no solo influyeron en el proyecto de seguridad de la FIA, sino también en el proceso de diseño de automóviles. Williams, por ejemplo, introdujo un sistema por el cual los componentes de seguridad críticos solo podían aprobarse para la producción después de que los diseños habían sido respaldados por un experto en estrés.

“Independientemente de si la columna de dirección causó el accidente o no”, escribió Newey en su autobiografía, “no hay escapatoria al hecho de que era una mala pieza de diseño que nunca se le debería haber permitido viajar en el automóvil”.