Подушки и ремни, спасающие жизни

Довольно долго в автопроме было принято считать, что чем крепче автомобиль, тем больше шансов выжить у водителя и пассажиров. Наглядный пример такого подхода, который, мы к счастью, все реже видим на дорогах, – «Волга» ГАЗ-24. Даже при сильных столкновениях ее жесткий кузов мало деформируется, не поглощая энергию столкновения. Вся энергия удара достается людям, которых еще и добивает влезающий в салон через лобовое стекло капот. Сегодня автопроизводители уделяют большое внимание пассивной безопасности автомобиля – комплексу устройств, обеспечивающих в случае аварии защиту людей от возможных травм.

Кузов гибнет за людей

Кузова современных автомобилей – конструкция более хитрая, чем просто большая жестяная коробка. Часть кузова, где находятся люди, максимально жесткая, изготовлена с применением высокопрочных сталей. А передняя и задняя части кузова должны при аварии деформироваться и поглотить как можно большую часть энергии столкновения. Причем деформироваться – не означает, что можно сломаться посередине. Деформация элемента кузова должна быть ступенчатой. Для этого на элементе выполняются или гофры, или отверстия, по которым происходит складывание элемента под нагрузкой. Если такой элемент, скажем, лонжерон, сложился «гармошкой», то он отработал на «пятерку».
Но и это еще не все. Когда сплющенный лонжерон исчерпал свои резервы, а энергия удара была очень большой, остальная нагрузка передается не одному следующему элементу, скажем, порогу, а распределяется на несколько потоков. После лонжерона удар принимают передняя стойка кузова, порог, усилительные брусья в дверях, моторный щит и профилированный пол.

Кстати, первым (в 1959 году) додумался, что лучше все-таки деформировать машину, а не водителя, немецкий конструктор Бела Барени, а первым автомобилем, который имел деформируемые энергопоглощающие зоны, был Mercedes 220 SE 1959 года. Большая часть времени у конструктора ушла на то, чтобы убедить руководство в необходимости применения своего изобретения. А когда в том же 1959 году Daimler-Benz начинает регулярно бить свои машины в крэш-тестах, правота Барени стала очевидной.

Кто не пристегнулся – прощайте

Многие устройства современный автомобиль получил из авиации. Ремни безопасности – из их числа. Изобретатель автомобильных трехточечных ремней безопасности – швед Нильс Болин. Работал авиаинженером в концерне Saab. Занимался системами спасения пилотов – катапультными креслами. С 1958-го стал работать инженером по системам безопасности Volvo, которая спустя год стала поставлять на рынок машины с ремнями безопасности.

Считается, что применение ремней безопасности снижает вероятность получения смертельных травм на 50 процентов. Не знаю, насколько точно статистики это посчитали. Я полагаю, эта цифра занижена и число спасенных больше. Тем более что современный ремень безопасности внешне хоть и похож на первый «вольвовский», стал значительно эффективнее благодаря усовершенствованиям – преднатяжителю и ограничителю натяжения.

Система преднатяжителя ремня использует те же датчики удара и замедления, что и подушки безопасности. При определении столкновения срабатывают пиропатроны, и ремни натягиваются с нормированным усилием около 120 кг. Преднатяжитель ремня безопасности срабатывает через 4 мс после определения столкновения, быстрее подушек. При этом подушки могут и не быть активированы, если замедление автомобиля не достигает определенных опасных значений. Ремни притягивают пассажиров и водителя к креслу и надежно удерживают во время удара.

Особенно эффективны преднатяжители, если на водителе и пассажирах зимняя одежда, которая создает значительный зазор между телом и ремнем. Если скорость в момент удара слишком велика, есть риск причинения травм самим ремнем – ушибы, даже перелом ребер. Чтобы этого не случилось, современные ремни безопасности имеют ограничители натяжения, которые при превышении безопасных нагрузок на грудную клетку немного попускают ремень.

Стремительная подушка

Первая примитивная «подушка безопасности» была изобретена в 50-х годах прошлого века американцем Джоном Хелтриком. Никакой электроники – бампер при столкновении с препятствием толкал металлические тяги, тяги открывали клапан, воздух из баллона по шлангам поступал в резиновый шар перед водителем. Понятное дело, такая система не прижилась.

Современная подушка безопасности наполняется газом из газогенератора примерно за 20 мс. И уже спустя 0,1секунды она начинает сдуваться благодаря имеющимся в оболочке отверстиям – подушка не должна быть упругой и отбрасывать водителя назад. Это слабое место подушки – если ударов больше, чем один, подушка поможет только при первом ударе, далее надежда только на ремни.

Кстати, модуль подушки безопасности одноразовый, заменяется после срабатывания новым. Модуль – штука опасная, обращение с ним требует соблюдения определенных правил. Держать лицевой стороной от себя, не класть лицевой стороной вниз и не пытаться что-либо подключать к нему для диагностики – срабатывание гарантировано. Вся электропроводка этой системы безопасности выполнена ярко-желтым цветом. Срабатывание системы возможно даже при отключенном аккумуляторе – конденсаторы аварийного питания сохраняют работоспособность еще примерно 20 секунд.

Для достижения максимальной защиты разработаны подушки безопасности для всех возможных случаев. Подушки фронтальные, для коленей, боковые, подушки-занавески, задние. Подушки для мотоциклов тоже есть – с 2006 года их установку можно заказать на Honda Gold Wing. Есть даже подушки безопасности для пешеходов, правда, в серию пока не пошли, но это вопрос времени.

Ford изобрел адаптивные подушки безопасности

Новое поколение фронтальных и боковых подушек безопасности впервые появятся на Focus следующего поколения. Главная их особенность в том, что подушки будут раскрываться, учитывая размеры тела человека.

Сегодня подушки безопасности созданы, как правило, исходя из размеров и массы некоего «стандартного» человека. Однако новая система безопасности будет определять массу человека, а также учитывать его приблизительный рост. И если водитель и пассажир, предположим, маленькие и толстые, то для них подушка будет раскрываться по одной программе, а для высоких и худых людей будет существовать своя программа.

Дмитрий ЗАБАШТАНСКИЙ