Попасть в аварию и выжить
Рост скоростных возможностей автомобилей в последние десятилетия вызвал прямопропорциональное увеличение количества аварий на автомагистралях всего мира. Но автомобилестроители не оставили это печальное обстоятельство без внимания и активно взялись разрабатывать и совершенствовать системы и устройства, призванные обеспечить безопасность водителя и пассажиров. |
на средства активной и пассивной безопасности. Устройства активной безопасности
непосредственно участвуют в работе систем автомобиля во время движения,
поэтому от них во многом зависит упреждение и предотвращение ошибок водителя
и вытекающих из них аварийных ситуаций (тормозная система, АБС, ПБС, АССД,
подвеска и т.д.). А вот устройства и системы пассивной безопасности «стоят
на последнем рубеже» и главная их задача — исключить или максимально смягчить
возможные тяжелые последствия для людей при столкновении или опрокидывании
автомобиля.
Краткий обзор автомобильных систем активной безопасности вы могли прочитать
в №№ 17-21 «Автоцентра», а сейчас речь пойдет о средствах пассивной безопасности.
Создатели систем пассивной безопасности автомобиля делают, безусловно, благородное
дело, хотя девиз их работы немного страшноватый: «Попасть
в аварию и выжить!» За прошедшие десятилетия в архивах истории автомобилестроения
скопилось тысячи запатентованных конструкций систем пассивной безопасности.
Чего только там не встретишь: и «ломающиеся» рамы, складывающиеся во время
столкновения с препятствиями, и удлиненные бамперы на амортизаторах, и подвижные
капсулы безопасности, и многое другое (см., например, «За рулем», № 6/97).
Но, к сожалению, сами по себе эти устройства являются бесполезными, если
речь идет о столкновениях на значительной скорости, например, 100 км/ч. После
смятия моторного отсека на такой скорости человек испытывает почти 30-кратную
перегрузку. Умножив значение перегрузки на массу тела человека, получим силу
инерции, которая будет «прижимать» его к приборной панели
или другим частям салона в момент сталкновения. Например, на людей весом
80 кг будет действовать сила, равная 2400 кг — очевидно, что упираться ногами
и руками бесполезно.
Из истории развития пассивной безопасности | ||
1.Устройство, превращающее лобовой удар в удар по касательной (1940 г.) | 2.«Ломающаяся» рама (1983 г.) | 3. Устройство увода кресла пассажира из зоны столкновения (1992 г.) |
Самым первым наиболее эффективным средством, способным оказать помощь в
такой ситуации, стали привязные ремни (ремни безопасности). Причем, за прошедшие
годы их первоначальная конструкция не претерпела принципиальных изменений,
а лишь «обросла» сервисными устройствами: натяжителями,
срабатывающими при ударе, а в нормальных условиях не сковывающих движения;
всевозможными регулировками; устройствами автоматического пристегивания
для особо «ленивых». Но при всех своих достоинствах ремни безопасности имеют
один существенный недостаток — они не могут удержать голову во время столкновения.
А раз так, то перегрузка при столкновении, аналогичная выше описанной, действует
на 5 кг «мозгов» с силой 140-160 кг. Такую нагрузку выдержит не всякая мужская
шея, не говоря уже о женщинах и детях, так что опасность остаться без головы
вполне реальна.
Раз такая проблема появилась, то, как обычно, появились и предложения способов
ее решения. Для «спасения мозгов» были придуманы различные
устройства: выдвигающиеся сетки, экраны, мягкие маты и даже колпаки наподобие
шлема, которые выскакивали из подголовника и накрывали голову. Но наиболее
удачным изобретением стали «пробившие» себе впоследствии дорогу в жизнь
надувные подушки безопасности (НПБ), которые впервые были предложены еще
в начале 50-х годов.
Первые подушки безопасности устанавливались на «руле» и выполняли задачу
предохранения водителя от удара головой о рулевую колонку. Первое время их
объем составлял 10-15 л, а для наполнения использовался баллон со сжатым газом
или пиропатрон.
Первые попытки использования подушек безопасности на автотранспорте вызывали
у многих негативное отношение и сомнения в их эффективности. Однако некто
Джон Грем развернул в США целую кампанию за внедрение этих устройств во все
автомобили и таки добился своего, убедив общественность в целесообразности
их применения. Теперь затраты производителей автомобилей на этот «раздел
безопасности» составляют огромные суммы. Так, в 1974 году «Дженерал моторс» истратил
80 млн. долларов только на исследования в этой области.
Доказательств эффективности НПБ в реальных условиях не пришлось долго ждать — и с каждым годом эта составляющая «процента безопасности»
все возрастет. В настоящее время объем надувных подушек безопасности достигает
40-70 л, а «охраняют» они уже не только водителей, но и пассажиров, как
сидящих впереди, так и сзади. Современные НПБ обычно приводятся в действие
при помощи газогенератора, который непосредственно расположен под сложенной
подушкой. Хотя встречаются и баллоны со сжатым газом, причем такая конструкция
НПБ, выполненная «по последнему слову техники», не уступает газогенераторной.
«Классический» ремень безопасности с тремя точками крепления | В момент столкновения | Установка фронтальных подушек совместно с боковыми становится все более массовым явлением |
Изучение аварийности показало, что на лобовые столкновения приходится лишь
часть аварий, после чего взялись и за боковые удары, которые в общей массе
составляют 21% столкновений. Поэтому идея использовать для защиты от боковых
ударов те же надувные подушки не заставила себя долго ждать. А, пожалуй, одним
из наиболее активных направлений творческого поиска конструкторов стал выбор
места размещения подушек безопасности. «Лобовые»
подушки для пассажиров обычно располагаются в передней панели салона и спинках
или подголовниках передних сидений. «Боковые» же подушки устанавливают и
в обивке дверей или крыши салона, и в подголовниках, и за спинками передних
сидений и в других местах. В салонах современных и перспективных автомобилей
на каждого пассажира может приходиться 3-4 подушки безопасности разной формы
и расположения.
В разных странах по-разному понимают и узаконивают пассивную безопасность.
В США не так давно водителям разрешалось не пользоваться ремнями безопасности,
если в автомобиле установлены подушки безопасности. А в 1989 году был принят
закон, обязывающий производителей автомобилей с 1993 устанавливать подушки
на все выпускаемые автомобили. В отличие от американцев, европейцы отдавали
большее предпочтение ремням безопасности, которые в обязательном порядке должны
устанавливаться во всех автомобилях. Подушки безопасности на европейских автомобилях
выступают лишь как вспомогательное «дополнение» к ремням. Из-за такого подхода
европейские подушки по объему почти в два раза меньше американских (35-40
л против 70) и требования надежности к ним предъявляются менее жесткие. Однако
ситуация постепенно изменяется, и в настоящее время в некоторых европейских
странах согласно принятым законодательным актам также требуется обязательно
устанавливать НПБ на новые автомобили.
По данным исследований, проведенных специалистами Гарвардской школы здоровья,
шансы уцелеть во время автокатастрофы в автомобиле с НПБ увеличиваются на
10-13% и за 10 лет массового применения в автомобилях подушки безопасности
в США спасли жизнь более чем двум тысячам водителей и пассажиров.
Однако у этой «медали» есть и обратная сторона — НПБ
стали причиной гибели 62-х человек: 38 детей и 24 взрослых. Причины этих трагедий
кроются в принципе работы данного устройства, особенностях конструкции и т.д.
Об этих проблемах и путях их решения мы расскажем в очередном номере «Автоцентра».