Надувные подушки безопасности (airbag) известны уже более 50 лет. Тем не менее их продолжают совершенствовать. Что нового придумали конструкторы, чтобы сохранить жизни водителя и пассажиров?
Надувные подушки безопасности (airbag) известны уже более 50 лет. Тем не менее их продолжают совершенствовать. Что нового придумали конструкторы, чтобы сохранить жизни водителя и пассажиров?
| Надувные подушки безопасности (airbag) известны уже более 50 лет. Тем не менее их продолжают совершенствовать. Что нового придумали конструкторы, чтобы сохранить жизни водителя и пассажиров? |
Классификация
Надувные подушки безопасности предназначены для гашения энергии удара при столкновении с автомобилями или неподвижными препятствиями, а также для предотвращения травмирования водителя и пассажиров твердыми предметами (кузов, детали интерьера) и осколками стекол.
В настоящее время существует несколько видов аэрбегов. По месту расположения их можно разделить на внутрисалонные и наружные. Первые подразделяются на фронтальные и боковые. Фронтальные подушки защищают головы и туловища водителя и переднего пассажира. Созданы уже и подушки для защиты ног. Среди последних разработок – 5-литровые аэрбеги для защиты полулежащего пассажира от проскальзывания под ремнем безопасности в сторону передней панели. Боковые подушки делают в виде структурированных мешков, защищающих и головы, и туловища водителя и пассажиров, а также в виде надувных труб и шторок, предохраняющих в основном головы. Последние предназначены для уменьшения тяжести последствий бокового удара или опрокидывания.
Наружные подушки защищают от травмирования пешеходов. Недавно появились подушки безопасности и для мотоциклистов, предохраняющие голову и туловище.
Устройство и принцип работы
Надувная подушка безопасности – это весьма сложная конструкция, включающая в себя собственно подушку (надувной мешок или шторку из нейлона), газогенератор (в виде пиропатрона) и несколько датчиков, определяющих необходимость и момент срабатывания. Если раньше сигнал на разворачивание аэрбега поступал непосредственно от датчиков, то теперь всей системой управляет электронный блок. Газогенератор и собственно подушка объединены в общий узел. Фронтальные подушки устанавливаются в ступице рулевого колеса и передней панели салона. Боковые могут крепиться в крыше, боковых дверях, спинках сидений и даже быть интегрированными в ремень безопасности.
При столкновении автомобиля с препятствием срабатывают датчики (ускорения или давления), и электрический сигнал приводит в действие пиропатрон. Сгорающая в нем таблетка азида натрия выделяет большое количество газов, которые наполняют подушку. Расширяющийся навстречу водителю (пассажиру) мешок принимает на себя основной удар, смягчая последствия аварии. Скорость раскрытия аэрбега весьма значительна – от 50 до 113 м/с, поэтому вылетающая навстречу подушка способна нанести сильный удар, в особенности не пристегнутому ремнем человеку. При срабатывании всех аэрбегов сразу объем воздуха в салоне уменьшается почти на 300 л в течение 0,04 с. Это приводит к сильной нагрузке на барабанные перепонки и глаза. В современных конструкциях скорость наполнения может зависеть от силы удара и веса пассажира – так называемое двухступенчатое заполнение. Уменьшить нагрузку на уши и глаза можно, заставив срабатывать только нужные подушки. Для исключения срабатывания пассажирской подушки может использоваться специальный выключатель, а также сигнал от датчика наличия пассажира на сиденье, а иногда и его веса (чтобы исключить активизацию аэрбега, если на переднем сиденье находится маленький ребенок).
Разработаны также аэрбеги, состоящие из двух частей, похожие на две подушки, раскрывающиеся одновременно с двух сторон, или на одну подушку, разрезанную вдоль машины пополам, которые распределяют нагрузку на обе стороны лица человека и его плечи.
На срабатывание датчиков влияет не только скорость автомобиля, но и характер столкновения – под каким углом, с каким препятствием и т. д.
В электронных блоках управления могут использоваться два параллельно работающих процессора, и команда на включение пиропатрона проходит только в том случае, если оба процессора принимают одинаковое решение. Это позволяет повысить помехоустойчивость системы и исключить случайные срабатывания подушек.
В некоторых автомобилях подушки безопасности активизируются и при его опрокидывании. В этом случае сигнал на пиропатрон дает гироскопический датчик ускорения (начало опрокидывания) в сочетании с информацией от ЭБУ системы стабилизации движения.
Перспективы
Кажется, подушки безопасности совершенствовать уже некуда, однако инженеры продолжают трудиться в этом направлении. Сейчас они работают над обеспечением своевременного срабатывания и над регулированием скорости наполнения подушек, а также разрабатывают новые варианты их установки и назначения. Своевременность срабатывания может быть обеспечена созданием радарного «кокона» вокруг машины. Несколько радаров отслеживают ситуацию вокруг автомобиля и, в случае реальной опасности столкновения, дают команду на предаварийную подготовку, а при необходимости – на активизацию подушек. В зависимости от скорости взаимного сближения автомобиля и препятствия, микропроцессор изменяет скорость наполнения подушки – срабатывает один или несколько «зарядов».
Не исключено, что через некоторое время конструкторы откажутся от ремней и подушек безопасности вообще. По сообщениям некоторых информационных агентств, в настоящее время разрабатываются принципиально новые автомобильные кресла. Они будут чем-то похожи на позвоночник. Множество подвижных «позвонков» позволят креслу идеально подстраиваться под водителя, а сбоку от сидений окажутся своеобразные «пальцы-щупальца», которые будут охватывать тело человека, делать массаж, согревать и т. д., а при возникновении опасной ситуации они тут же притянут водителя к креслу. Во время самого удара, когда тело сидящего за рулем по инерции начнет двигаться вперед, «щупальца» будут растягиваться, гася удар.
| «Звезда» от Autoliv | |
| |
| Подушке безопасности более 500 лет? | |
| |
| Подушки безопасности эффективны, если: | |
| |
| Нельзя: | |
| |