Мы уже писали о том, как электронные системы безопасности спасают жизнь. Современные системы активной безопасности  «дожмут» педаль тормоза за нерешительного водителя, вернут нужную траекторию в повороте, автоматически затормозят при опасности и поддержат дистанцию. Всё для того, чтобы предотвратить аварию. Вместе с банальными условиями безопасного вождения, вроде достаточной обзорности, корректно настроенных зеркал и шин по сезону, это отличный шанс на выживание на дороге. 

Но если столкновения не избежать, в игру вступает совсем другиая система в автомобиле - пассивная безопасность.

Пассивная безопасность вступает в работу в сам момент ДТП и помогает снизить тяжесть последствий столкновения.

К системам безопасности относят ремни безопасности с преднатяжителями, подушки, подголовники, безопасные стёкла. Также пассивная безопасность - конструкция педального узла, руля и мотора, которая позволяет им не влетать в салон при аварии. Важнейший элемент пассивной безопасности - жёсткость кузова и зоны его деформации, заложенные при конструировании, чтобы гасить силу удара.

 Почему в серьёзном ДТП выживут только Грэмы 

В 2016 году Австралийская транспортная комиссия по ДТП представила модель человека, который выживет в любой аварии. Знакомьтесь, это Грэм, и его не назовёшь симпатягой.

• Голова Грэма - как огромный мягкий защитный шлем.
• Внутри большого черепа - много спинномозговой жидкости и связок, которые удерживают мозг от удара о черепную коробку.
• Нос Грэма меньше, уши защищены от травм тоже.
• Шеи нет, рёбра переходят в шею - это защищает от перелома позвоночника.
• Грудная клетка Грэма напоминает бронированный жилет с «мешками» вроде подушек безопасности под каждым ребром, которые снижают импульс движения тела вперёд при столкновении.
• Жир защищает кости и также поглощает энергию удара.

Создатель Грэма - художник Пиччинини. Перед рисованием макета он несколько месяцев консультировался с ведущими хирургами и травматологами в стране и анализировал случаи автоаварий.

Грэм - отражение того, чего не хватает человеческому телу, чтобы противостоять силам и энергии, которые действуют на него в момент аварии.

При столкновении на скорости, когда одна машина бьёт другую или машина врезается в стену (ограждение, дерево), происходит на самом деле три вещи.

Сначала удар от столкновения принимает машина, затем импульс разрушительной силы принимает тело водителя, затем внутренние органы водителя бьются изнутри о череп или грудину.

• Сила этого удара такова, что происходит разрыв аорты, несовместимые с жизнью повреждения внутренних органов или мозг бьётся о черепную коробку так, что разрываются аксоны - части нейронов, которые передают нервный импульс. Внешне такие повреждения не очевидны, но после них не выживают.

Тело человека, в отличие от тела Грэма, не рассчитано на колоссальные перегрузки и ускорения, которые испытывают люди в машине в момент аварии на скорости. 

Причём убивают не сами разрушения, а их скорость. Чем более концентрирован импульс во времени, тем он мощнее.

Импульс от удара машины дойдёт до водителя за миллисекунды - буквально, моргнуть не успеешь. Если бы удалось растянуть время, за которое машина входит в другую или в препятствие, буквально на 5 секунд - люди бы выживали.

Банальный пример - ремень безопасности. Многие считают, он нужен, чтобы удержать людей внутри салона, не дать вылететь через окна.

На самом деле главное предназначение пристёгнутого ремня - дать телу водителя чуть больше времени до полной остановки, чем у машины.

• Автомобиль во время катастрофы может остановиться за 50-100 миллисекунд, у тела водителя, пристёгнутого ремнём, на обработку удара будет 150-200 миллисекунд - это мало в цифрах, но много в прогнозе выживаемости.

Такие расчёты приводит Джоэл Ститцель, эксперт Центра биомеханики травм Виргинского политехнического университета в статье «Как не погибнуть в автокатастрофе».

Устройство систем безопасности отражает этот принцип.

Всё, что находится между водителем и ударом - бампер, зона смятия кузова, стойка, ремень безопасности - сконструировано так, чтобы передавать ударный импульс как можно дольше.

Иными словами - при столкновении в автоаварии людей убивает не скорость, а резкая остановка. И чем более плавно получится остановиться у тел людей в салоне - тем больше шансов выжить.

Другая проблема - в момент столкновения в салоне автомобиля всё становится потенциальным орудием убийства.

• Двигатель, влетев в салон, оставит водителя калекой или трупом.
• Педальный узел - перебьёт ноги.
• Рулевая колонка может сломать рёбра.
• Ремень безопасности ломает ключицу, отбивает селезёнку и мочевой пузырь.
• Передняя и средняя стойки кузова пройдется по телу как бейсбольная бита.
• Выстреливающая подушка безопасности способна сломать руки, нанести щелочные ожоги глаз, а в случае брака - даже убить водителя, как это было с подушками Takata.

Поэтому система пассивной безопасности в автомобиле продумана так, чтобы, с одной стороны, погасить скорость при столкновении, а с другой - оставить пространство для выживания людей и не травмировать их узлами и конструкциями самого автомобиля.

 Система пассивной безопасности автомобиля - шансы есть? 

Представим лобовое столкновение двух машин на высокой скорости. Машина получает удар, сминается и останавливается. Люди в салоне по инерции летят вперёд, навстречу лобовому.

Ускорение их «полёта» определяется в основном скоростью, на которой произошло столкновение, и может достигать десятков g: это равносильно прыжку с многоэтажного дома.

Принцип спасения тоже аналогичен: нужно погасить скорость, причём делать это так, чтобы внутри машины оставалось достаточно жизненного пространства. То есть чтобы деформированные при ударе узлы и детали машины не зажали людей насмерть.

Для погашения энергии удара современные машины конструируют так, чтобы при аварии передняя и задняя часть машины сминалась по запрограммированным зонам деформации.

Целым должен остаться салон, «жилая зона». Его и людей внутри защищает жёсткий каркас - он выполнен из сверхпрочной стали, двери усилены брусьями. Каркас деформируется при аварии в последнюю очередь.

Можно долго упирать на маркетинг и пристрастность краш-тестов Euro NCAP, но суперпрочные «Волги», Audi и BMW из 1980-х останутся «капсулами смерти» именно потому, что их кузов из толстой стали при ДТП, оставался в целостности и не сминался, читай - не гасил силу удара, что приводило к смерти людей.

Современный автопром выбирает жертвовать машиной. Производители делают каркас кузова жёстким, а остальные зоны сминаемыми специально, чтобы гасить скорость при столкновении - это важнейший и сложнейший элемент пассивной безопасности.

Поэтому на фотографиях в сводках аварий часто видно, что перед кузова раскурочен, или багажник стал короче на полметра - а салон уцелел.

Но одного складывания кузова гармошкой для выживания людей внутри авто недостаточно

Большую угрозу при лобовом столкновении представляет собой двигатель. Чтобы он не влетел в салон при аварии, его опоры делают так, чтобы он уходил вниз или вообще выпадал из машины. При этом стойки, передняя панель и педальный узел остаются на месте, чтобы оставить пространство для людей.

Рулевая колонка при столкновении поглощает частично энергию удара и складывается, кронштейн педального узла ломается, чтобы водитель не получил увечий рук и ног.

В случае удара сзади самая распространённая травма, которая угрожает жизни - повреждения шейного отдела позвоночника. Для защиты шеи в автомобиле придуманы подголовники и даже активные подголовники, которые срабатывают в момент удара, предотвращая смещение головы. Подголовники - тоже элемент пассивной безопасности автомобиля.

Автомобильные стёкла, даже разбившись, не должны ранить людей. Поэтому триплексное лобовое стекло остаётся на удерживающей плёнке, а боковые закалённые стёкла высыпаются осколками с неострыми гранями.

Подушка безопасности работает как нужно только в паре с ремнём: если сидящий не будет пристёгнут, вылетевший на скорости 270-300 км/ч аирбег травмирует водителя вместо того, чтобы эффективно замедлить тело.

Сейчас производители выпускают целую палитру подушек безопасности - от классической внутри рулевого колеса до центральной, которая предотвращает столкновение рядом сидящих людей при перевороте машины или боковом ударе. Подушки встраивают прямо в ремни безопасности, на их основе выпускают разнообразные шторки, которые защитят головы пассажиров сзади при столкновении. Надуваются подушки азотом.

Внутреннее давление и степень раскрытия адаптивных подушек безопасности регулируется. Такие аирбеги могут быть открыты до 10 секунд, чтобы защитить водителя и пассажиров от травм при перевороте или повторном столкновении.

• Современные подушки безопасности срабатывают по команде датчика удара и полностью надуваются за 20-50 миллисекунд, это примерно в 2-4 раза быстрее, чем моргает человек.

Ремни безопасности призваны вовремя «словить» человека, который начинает движение по инерции от удара, и плавно погасить его скорость.

• Трёхточечная конструкция ремня за счёт достаточной площади взаимодействия с телом безопасно гасит удар и удерживает человека в салоне.
• В автоспорте применяются 5- и 6-точечные ремни, которые держат пилота в кресле накрепко.

Ремень плотно прижимает седока любой комплекции к креслу и не сковывает его движений, а если срабатывает датчик удара или электроника, фиксирующая критическое ускорение (занос, экстренное торможение) - преднатяжители ремня срабатывают и вжимают водителя и пассажира в кресло.

Ремень безопасности - простое, но действенное средство при аварии, которое снижает риск летального исхода при ДТП на 45-60%.  Для сравнения - подушка безопасности лишь на 12%.

• Кроме того, у оставшихся внутри автомобиля при аварии шансов выжить больше, тем у тех, кто вылетает через стекло. В трёх из четырёх случаях вылететь из автомобиля при ДТП - значит погибнуть.

Тому, как ремень безопасности спасает жизни, посвящён проект транспортного агентства Новой Зеландии. На фото водители, чудом выжившие в авариях, примерили грим по мотивам реальных ситуаций и рассказали свои истории.

Итого

Система пассивной безопасности в автомобиле закладывается ещё на этапе его конструирования. Это и материалы кузова, и программируемые сминаемые зоны деформации, которые гасят силу удара, и множество конструктивных решений - от уходящего вниз двигателя до срабатывающих по датчикам аирбегов и преднатяжителей ремней.

Но несмотря на то, что система пассивной безопасности в автомобилях всех классов постоянно совершенствуется, а краш-тесты всё больше приближаются к реальным условиям, у современных машин практически не осталось резервного запаса, чтобы повысить показатели выживаемости. 80 км/ч - предельная скорость, при которой системы пассивной безопасности ещё дают шанс выжить в ДТП.

Помните об этом, когда захочется «притопить» по трассе.

Качественные запчасти для вашего автомобиля предлагает наша разборка

Перейти к поиску 

Метки: Безопасность, ДТП, Система безопасности