|
 «АВТОМОБИЛЬ ИЗОБРЕЛИ НЕ МЫГ НО МЫ УСТАНОВИЛИ СТАНДАРТЫ АВТОМОБИЛЬНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ»
Во всех цивилизованных странах пассивная безопасность автомобиля стала одним из важнейших факторов его успеха. И с каждым годом к этому относятся все серьезней. От аварий, к сожалению, не застрахован ни один водитель, а уж если она случилась, то каковы шансы остаться целым и невредимым?
Одним из первых производителей автомобилей в мире, кто всерьез задумался над вопросами пассивной безопасности, была шведская фирма Volvo. Множество технических новшеств и методик испытаний, которые затем прижились в мировом автомобилестроении, были родом из Швеции, из Гетеборга, где в апреле 1928 года начал свою работу исследовательский центр безопасности автомобильных конструкций.
В 1944 году инженерами Volvo была разработана специальная силовая рама-каркас, снижающая деформации салона при авариях. Тогда же вошел в обиход термин «жилая капсула» — часть салона, обладающая максимальной стойкостью к разрушению. Принцип «жилой капсулы» используется сейчас при конструировании всех без исключения автомобильных кузовов. Идея применения в авто
мобиле ремней безопасности так же родилась на Volvo. Уже в 1957 году ими серийно оснащались шведские машины, а спустя два года инженер из Гетеборга Нильс Волин предложил конструкцию ремня безопасности с трехточечным креплением, за что позже был удостоен приза Всемирного общества безопасности на дорогах (США).
Через несколько лет после изобретения ремней с трехточечным креплением и их применения провели исследования. Статистические данные обобщали 28000 аварий, происшедших в 1966 году. Выяснилось, что применение ремней снижает вероятность травм и их тяжесть в два раза.
БЕЗОПАСНОСТЬ
СЕГОДНЯ
Работа по обеспечению пассивной безопасности автомобилей Volvo может быть представлена в виде непрерывного кругового процесса.
Возьмем за точку отсчета дорожное происшествие. Специально для изучения последствий аварий в 1970 году на Volvo была создана экспертная комиссия, которая проанализировала уже более 40000 происшествий с автомобилями Volvo. Сотрудники комиссии немедленно выезжают на место происшествия в радиусе до 100 км вокруг Гетеборга, чтобы получить максимум оперативной информации от дорожной полиции и свидетелей. После этого поврежденный автомобиль доставляется
в лабораторию, где подвергается «препарированию».
Основную информацию для этих исследований предоставляет «черный ящик» — прибор-самописец DARR (Digital Accident Research Recorder), который с недавнего времени «зашивается» в модуль датчика срабатывания надувной подушки безопасности на серийных машинах Volvo. DARR измеряет силовой фактор столкновения и записывает его в память большой интегральной схемы (БИС). При лабораторном изучении оператор подключает этот «черный ящик» к персональному компьютеру — и на экране появляются график силового воздействия и хронометраж всего происшествия.
По результатам таких анализов вырабатываются рекомендации конструкторам, методики заводских испытаний, а иногда создаются даже автомобили-прототипы для более глубоких исследований.
Любопытно, что все автомобильные аварии с машинами Volvo, ущерб от которых составляет 25000 шведских крон и более, специально изучаются экспертной комиссией. А если кто-либо из находившихся в автомобиле получил серьезные повреждения, то эксперты запрашивают разрешение на ознакомление с историей болезни пострадавшего и детальнейшим образом анализируют причины травм. Дабы не нарушать принятых в здравоохранении этических норм, подобная информация ко-
дируется и при введении в память ЭВМ обезличивается.
НЕ В ЛОБ, А ПО КАСАТЕЛЬНОЙ
Наиболее частый вид происшествий — это так называемые кософронтальные столкновения, когда под удар попадает 20—40 % поверхности передней части автомобиля.
Специальнаяметодикаиспытаний SPOC (Severe Partial Overlap Collision)
имитирует как раз такие аварии. Эти испытания Volvo являются одними из самых жестких в мире. Удар производится в поперечный барьер с перекрытием около 30 % передка автомобиля со скорости 65 км/ч. Для сравнения: американские испытания по методике NCAP производятся при скорости 56 км/ч, а методика, принятая в Европе для лобовых столкновений, подразумевает удар в сплошной барьер со скорости 50 км/ч.
При таких испытаниях исследования идут по двум основным направлениям. Первое — это определение величины проникновения зоны деформации в салон автомоби
ля. Например, для пасса- , жиров Volvo деформация «жилой капсулы» достигает опасного предела при общем «укорачивании» кузова на; 800 мм и более. Для таких исследований инженеры Volvo усаживают в салон специальный манекен Hybrid III, оснащенный набором необходимых датчиков.
Второе направление — это изучение влияния больших ускорений (ретардации) на находящихся в салоне людей. Самые серьезные последствия ретардации — это травмы головы. Возникают они обычно при неизбежном кивке и, как следствие, ударе о руль, панель приборов или собственные колени. Специально для изучения этого вопроса был. разработан исследовательский критерий HIC (Head Injury Criterion), помогавший определить опасные значения ускорений. Начались эти работы в 60-хгодах, когда мно- | гие автомобилестроители пытались определить порог силового воздействия, при котором неизбежен перелом лобной кости. Техническое оснащение тогда хромало, а вопрос был настолько актуален, что кое-кто использовал для своих экспериментов
даже трупы. Выход из положения инженеры Volvo нашли вместе со своими коллегами из фирмы Renault и специалистами из Америки: был создан специальный манекен, в голову которого вмонтировано 12 датчиков-акселерометров. Акселерометры снимали информацию об ускорениях головы и передавали ее на центральный процессорный блок.
Кстати, уж если речь зашла о манекенах, то эти «молчаливые сотрудники» Volvo считаются самыми совершенными в мире. Судите сами. При испытаниях по методике, определяемой законодательством, используется манекен с девятью измерительными точками. Volvo же использует в своих экспериментах «сотрудника» Hybrid III, у которого таких точек 50.
Конечно, все люди разные, худые и толстые, высокие и малорослые, молодые и не очень. Поэтому в испытательных лабораториях Volvo есть более 50 манекенов всех «комплекций» и «возрастов». У манекена, представляющего типичного человека, рост 170 см, а весит он 75 кг. На Volvo его называю т «Типичный Сэм». Именно такой вот Сэм в начале 80-х первым «упал в объятия» экспериментальной подушки безопасности, которая уже в 1987 году пошла в серию, а сегодня устанавливается на всех без исключения автомобилях Volvo, в том числе и со стороны переднего пассажира.
В общем, роль манекенов в испытательной работе трудно переоценить, тем более если учесть, что все они работают бесплатно.
SIPS - ЗАЩИТА ОТ БОКОВОГО УДАРА
Боковые столкновения занимают второе место в общей статистике дорож
ных происшествий, на них приходится приблизительно 21 % случаев. Последствия такого рода аварий самые тяжелые. Если при лобовых столкновениях значительная часть энергии гасится массивной и тяжелой передней частью автомобиля, то при ударе в бок единственной защитой для людей служат не слишком жесткие в поперечном направлении стойки и хлипкая дверь. Наиболее уязвимые части тела человека при боковых столкновениях — грудь, живот и бедра.
Первая попытка защитить пассажиров от рокового удара была предпринята па Volvo в 1973 году.
Профиль дверной панели оставили прежним, но в пространство под обивкой вмонтировали металлический брус, который принимал на себя часть энергии удара. Внутренние элементы двери (приводы стеклоподъемников, устройства центральной блокировки замков и т. д.) разместили так, чтобы максимально отдалить их отнаиболее вероятной зоны удара.
Конструкция оказалась удачной, и в качестве элемента общей силовой структурыдверные
брусья применяются сегодня повсеместно, в том числе и на комплексной разработке Volvo — системе защиты от бокового
удара (SIPS — Volvo Side ImpactProtection
System).
Используя подсказки компьютера, инженеры разделили процесс бокового столкновения на три основные фазы. Первая начинается с ускорения боковой структуры автомобиля (дверь и стойка вдавливаются внутрь), а заканчивается моментом контакта боковых элементов с находящимися в автомобиле людьми. Следующая фаза — возникновение травм. И, наконец, третья фаза — это заключительная деформация, когда есть риск зажатия пассажиров с последующими трудностями с их эвакуацией.
После удара попавшие под его воздействие элементы тела человека начинает двигаться практически с тем же ускорением, что и внедряющаяся боковина. Величина этого ускорения решающим образом влияет на тяжесть травм: чем больше ускорение, гем тяжелее травмы. Испытания с использованием манекенов показали, что при конструировании боковой защиты важно придать боковине двери неодинаковые энергопоглощающие свойства, чтобы сбалансировать силы, приходящиеся па зоны бедер и груди: грудь мягче, поэтому и соответствующая часть двери должна быть мягче. Бедра жестче, а потому нижние энергопоглощающие элементы дверного короба должны быть жестче.
Основу же системы защиты от бокового удара SIPS составляет специальный силовой каркас. Это боковая структура, специальные эпергопогло- щающие поперечепы в полу и в крыше и рамы безопасности под передними сиденьями. Задача этих элементов состоит в распределении силового импульса при ударе по всей конструкции, а также в частичной его передаче на противоположную сторону кузова. Кроме того, силовой каркас и вся боковина автомобилей Volvo имеют сбалансированную, нечувствительную к направлению наезда прочность, исключающую местные разруше
ния балочных конструкций.
Начиная с 1995 года в торцах рамы безопасности планируется устанавливать пиротехнические датчики срабатывания боковой подушки безопасности (SIPS-bag). Эта новейшая разработка Volvo пока не имеет аналогов. Правда, эксперименты с боковыми подушками проводят и другие фирмы, в частности Mercedes- Benz. Там программа носит название Doorbag. Как следует из названия, подушка располагается в двери. Фирма не скрывает, что работы приостановились из-за отсутствия быстродействующего электронного датчика и устройства, способного быстро и надежно передать сигнал к исполнительному устройству подушки.
Что касается Volvo, то инженеры фирмы решили монтировать подушку не в двери, а в спинке сиденья, расположив ее максимально близко к телу человека. Такое решение, во-первых, исключает зависимость эффективности работы SIPS-bag от индивидуальной регулировки кресла, во-вторых, увеличивает степень боковой поддержки тела человека в момент удара и,
в-третьих, делает конструкцию универсальной и пригодной для всех моделей автомобилей.
Исполнительное устройство SIPS-bag таково: сигнал от контактного датчика в раме безопасности передается в виде факела внутри полимерной трубки, внутренняя поверхность которой покрыта пиротехническим составом. Факел инициирует газогенераторы, которые и наполняют воздушный мешок объемом 12 литров. Скорость срабатывания SIPS-bag — 12 миллисекунд.
CHILD SAFETY, БЕЗОПАСНОСТЬ ДЛЯ САМЫХ МАЛЕНЬКИХ
Работы по обеспечению безопасности детей па фирме Volvo выделены в отдельное направление. В 1963 году шведский профессор Бертиль Альдман предложил конструкцию специального детского сиденья, которое монтировалось на место переднего пассажира и было повернуто на 180 градусов, то есть спинкой вперед. Подсказку изобретатель получил, осматривая жилой отсек американ
ского космического корабля Gemini: астронавты гам лежали спиной вперед.
Первое детское сиденье фирма Volvo выпустила в 1972 году. Крепилось оно непосредственно к подрамнику, а «родная» подушка была съемной. Сиденье было универсальным — оно подходило для детей в возрасте до шести лет, но внедрение на рынке шло с трудом. Решающим же аргументом в пользу новинки вновь стала статистика, утверждавшая, что риск получения тяжелых или смертельных травм при пользовании детским сиденьем уменьшается аж на 90 %.
Исследования на этом не остановились. На Volvo считают, что система безопасности для детей должна быть гибкой, то есть «расти» вместе с ребенком, приспосабливаясь к его росту и весу. Как выяснилось при испытаниях, в случае традиционной посадки стандартные ремни безопасности с трехточечным креплением совершенно не подходят для детей: «детские» манекены в большинстве случаев просто-напросто выскальзывали из-под диагональной лямки.
Проблему решили в 1978 году. Решение представляло собой подушку, на которой сидел ребенок. Крепить ее можно было на любом месте, при этом обе части ремня безопасности располагались оптимально. Позднее детская подушка была дополнена отдельной спинкой, которая помимо безопасности добавила еще и комфорта. С применением подушки риск серьезных травм уменьшился на 60 %.
Обе эти разработки стали базовыми и впоследствии множество разловто- рялись' или просто копировались другими производителями.
Ну, а в Гетеборге из года в год придумывали новые хитроумные приспособления, их сейчас можно встретить практически на всех моделях Volvo. Это и комбинированный подлокотник в спинке заднего сиденья, который в считанные секунды может быть превращен в удобное место для малыша, и от
дельное детское кресло, монтируемое с двух сторон переднего сиденья, и даже откидные места в грузовой части салона универсала Volvo 850 Estate, оборудованные специальными детскими ремнями безопасности.
Проведенные в некото- рых европейских странах исследования показали, что введение надувных подушек безопасности со стороны переднего пассажира осложняет использование на этом месте развернутых против движения детских сидений: мгновенное надувание подушки большого объема создает угрозу для детей. ОтделениеVolvo
Personvagnar решило и эту проблему. Суть в следующем. В исходном положении подушка безопасности со стороны пе
реднего пассажира отключена. Активируется она автоматически только тогда, когда пассажир садится на сиденье. То есть, если ребенок сидит на дополнительном навесном сиденье, то надувная подушка уже не сработает.
Следует ли из всего этого, что фирма Volvo сделала абсолютно безопасный автомобиль? Конечно, нет. Но здесь, по крайней мере, сумели в максимальной степени воплотить в жизнь то, о чем еще в 1927 году говорили основатели фирмы А с cap Габриэльссон и Густав Ларсон: «Автомобилями управляют люди, поэтому основным принципом наших разработок должна быть безопасность».
| 
