Пожовклі сторінки одного з журналів 1969 демонструють, безсумнівно, прогресивні розробки тих років в області пасивної безпеки. Розвинену силову структуру кузова у вигляді дуг, ув'язнених у стійки даху. Спеціальну травмобезпечну оббивку інтер'єру і камеру замість дзеркал заднього виду. Паливний бак, відокремлений від салону герметичною перегородкою, і систему пожежогасіння в моторному відсіку. Апофеозом технічної думки кінця 70 -х сприймається передній бампер, за допомогою гідроопори здатний поглинати енергію зіткнення. Загалом, такий собі аналог нинішніх SRS - lодаткова система пасивної безпеки - систем пасивної безпеки. Правда, без звичних сьогодні атрибутів начебто ременів з преднатяжителями і подушок.
Так, уявлення про безпеку тоді були дуже своєрідні. Втім, як і замовники, виконавці, а також реакція з боку громадськості та політиків. Наприклад, наведеними вище рішеннями був напханий автомобіль з пафосною назвою Нью -Йорк. Розробляла його авіаційна компанія Республіка авіація, відома винищувачами часів Другої світової і війни у В'єтнамі. Замовником в 1962 році виступав NHTSA - американський Комітет з безпеки руху на автомобільних дорогах. Машина в серію не пішла, більше того, швидше за все, існувала тільки в макетах. А вже в 1970- му та ж організація спробувала зобов'язати всі автокомпанії через три роки оснастити свої моделі подушками безпеки. На нормальному рівні технологічно виконати це було неможливо. Відмову виробників підтримали ЗМІ та політики. У підсумку обов'язкове використання подушок ввели тільки 20 років по тому.
Судячи з усього, автомобіль Нью-Йорк не був втілений навіть у вигляді повнорозмірного макета. У всякому разі, достовірної інформації про те немає. Зате є опис і схеми, які красномовно говорять - наприкінці 60-х років майбутня SRS перебувала в зародковому стані.
У 70 -х роках компанією Республіка авіації і авіакомпанією Fairchild таки були створені два прототипи під назвою ESV, які були розбиті при фронтальному краш- тесті о жорсткий бар'єр на швидкості 50 миль / год. Серійно автомобіль не випускався
Система оцінок
Показово, що зараз саме американська методика проведення краш -тестів найбільш прогресивна і жорстка. У середини 2012 року Американський страховий інститут IIHS провів першу серію випробувань за такими правилами : 64 км / год, 25 % перекриття і жорсткий бар'єр. У цьому випадку удар доводиться в колесо, можливо, повз лонжерона і тим більше інших деформованих зон передньої частини автомобіля. Все навантаження сприймає силова клітка салону. У результаті майже провалили тест такі автомобілі, як Mercedes - Benz C- класу, Lexus IS 250 / 350, Acura TSX, Audi A4, Volkswagen CC, Lincoln MKZ, Lexus ES 350, BMW 3- ої серії і Toyota Camry. Тобто ті, в хорошій безпеці яких за підсумками випробувань Euro NCAP сумніватися не доводиться.
Але в середині 90 -х років минулого століття ситуація була набагато гірша. Державних стандартів не існувало. Повномасштабні випробування з безпеки проводили тільки самі забезпечені виробники. Лише в 1996 році законодавчо вдалося примусити фірми до виконання норм ЄЕК ООН № 94 : 56 км / год, 40 % перекриття та удар об м'ятий бар'єр. Всього через рік незалежний європейський комітет ( Euro NCAP - Програма оцінки нового європейського автомобіля) провів серію краш -тестів за тими ж правилами, але на швидкості 64 км / ч. Незважаючи на те що швидкість зіткнення зросла менше ніж на 15 %, кінетична енергія від удару зросла більш ніж на 30 %. Що цікаво, випробування Euro NCAP досі не носять державного статусу (офіційно існують ті ж стандарти № 94), хоча і спонсоруються низкою країн. І все-таки саме вони - відправна точка при розробці автомобілів усіма цивілізованими виробниками. Так уже склалося ( причому досить швидко), що без нормального рейтингу від Euro NCAP марці шлях на європейський ринок замовлений. Це сталося, наприклад, з китайцями, яких здивувало подібне цивілізоване ставлення споживачів Старого світу до своєї продукції.
Краш-тест Audi A4 останнього покоління за методикою Euro NCAP. П'ять зірок або 93% захисту передніх пасажирів. Габарити салону практично не змінилися, двері відкриваються без зусиль, у водія і пасажира хороший захист всіх частин тіла
Краш -тест Audi A4 за методикою IIHS - ті ж 64 км / год, але жорсткий бар'єр і 25 % перекриття. Порушена силова структура салону, зім'ята двері, порвана колісна арка. В цілому захист при фронтальному ударі оцінена як слабка.
Модернізація скелета
Що ж змінилося за час «реформ» в області пасивної безпеки? Насамперед, силова структура кузова. Це добре помітно на фотографіях і за звітами, якщо порівнювати моделі кінця 90 -х і автомобілі, що з'явилися 10-12 роками пізніше. Відмінності - разючі! У першому майже у всіх випадках зім'ята передня стійка даху, розташована за « ударним » колесом, або навіть сам дах. Водійські двері іноді була відкриті, в деяких епізодах, навпаки, пом'яті і заблоковані. Кермо " входило » у салон, туди ж подавався майданчик підлоги під педалями. На ряді машин водій сильно грюкав баранку головою і грудьми. Майже завжди небезпечного контакту з передньою панеллю піддавалися коліна, гомілки і стопи водія. Найбільш кричущі ситуації - розрив колесом арки і ніші для ніг водія.
Між Peugeot 306 (ліворуч) зразка 1993 року і його наступником з індексом 307 (праворуч) 2000 -го модельного року, що пройшли через краш -тести за методикою Euro NCAP, величезна різниця. У першому випадку звертає на себе увагу зім'ята стійка даху і двері. У водія виявилася погано захищеної грудна клітка, а ліва нога могла отримати пошкодження об передню панель. При створенні 307 -го французи врахували це - автомобіль набагато краще захищає сидячих у середині, в тому числі при бічному ударі.
Зараз навіть менше з цього - привід засумніватися в успіху моделі на ринку. При підвісках, нерідко що кочують з покоління в покоління, стають значно жорсткішими підрамники. А силові структури кузовів за минулі півтора десятка років серйозно еволюціонували. Мова не про вуглепластикові монококи інших спорткарів. Або про алюміній, широке вживання якого обумовлена новими технологіями з'єднання деталей, наприклад, їх склеюванням. Зрештою, це прерогатива самих дорогих автомобілів. У таких вже не дивує навіть використання надлегких магнієвих сплавів, хоча ще недавно цей спірний для автомобілебудування метал застосовувався, в основному, в спорті. Нові матеріали прийшли в демократичні класи, починаючи з гольф -сегмента. З кожною новою генерацією збільшується частка міцних і високоміцних сталей, яка зараз може доходити до 50-80 %. З неї виготовляються лонжерони, пороги, тунель підлоги, стійки даху, підсилювачі бамперів. В інших випадках - моторний щит, підлога, арки задніх коліс. Як наслідок, жорсткість кузова на кручення збільшилася до 30000 Нм / град, іноді до 40000 Нм / град, тобто в півтора -два рази. А комп'ютерне моделювання дозволило ще до втілення в металі розраховувати правильну деформацію передніх силових елементів.
Силова структура сучасних автомобілів наполовину складається з високоміцних сталей. Але, наприклад, Volkswagen використовує до 80 % таких матеріалів. З них зроблений майже весь « скелет », включаючи деякі дрібні деталі.
Прогрес торкнувся навіть такого консервативного транспорту, як пікапи. Проводити їх краш -тести Euro NCAP почала в 2008 році. Тоді повторилася ситуація 1997 -го відносно легковиків. Тільки з поправкою на рамну конструкцію, яка дає мало можливостей для реалізації м'ятих зон. Більшість піддослідних отримали по одній-дві зірки. І лише Mitsubishi L200, що з'явився в 2006 - м, удостоївся чотирьох. Але, наприклад, остання новинка в класі - Ford Ranger - заробила вже п'ять зірок. У конструкції кабіни « Рейнджера » також використовується високоміцна сталь, з якої виконані пороги і стійки даху. Основний же удар приймають на себе лонжерони рами, тепер здатні грамотно поглинати енергію. На шкоду звичайної міцності. Не дарма ремонтники зазначають - рами пікапів, та й взагалі позашляховиків, випущених за останні роки, вже не настільки кондові, як раніше. Відновлювати їх набагато складніше, якщо в принципі подібне можливо.
Результати краш-тесту Nissan Navara виявилися досить жалюгідними. Лонжерон рами з «ударною» сторони вм'яло в підлогу, педальний вузол значно змістився назад, преднатяжителі ременів і подушок безпеки спрацювали не вчасно. Водій і пасажир зазнали високі навантаження на голову і груди. У останнього до того ж при ударі є ризик пошкодити шийні хребці. Ноги обох манекенів жорстко контактували з передньою панеллю. У результаті всього одна зірка, та й то перекреслена.
Ford Ranger довів, що і пікап може бути « п'ятизірковим ». Гарний розподіл кінетичної енергії, ціла кабіна, відмінний захист водія і пасажирів.
Затягнути ремені!
На відміну від силової структури кузова, яка під психологічним впливом від краш -тестів Euro NCAP стрімко змінювалася останні півтора десятиліття, один з видимих елементів пасивної безпеки пройшов куди більш довгий шлях. Перші прообрази ременів з'явилися ще наприкінці XIX століття, пропонувалися вони для кучерів. З початку XX століття ременями почали обзаводитися рідкісні тоді автомобілі. Та й не ременями зовсім - так, поясними лямками. Подібні, до речі, проіснували на задніх сидіннях до 80 -х років. Передні ж змінили свою конструкцію на нинішню трьохточкову в 1957 -му. Через пару років з Швеції та Volvo почався поступовий перехід на них в інших країнах і у решти провідних автовиробників.
Нічого більш прогресивного поки не придумано. Більше того, до нинішнього свого виду ремені еволюціонували поступово. Наприклад, тільки в 1972 році був сконструйований інерційний механізм натягу, що визначає свободу переміщень в нормальних умовах, але при різкій зупинці блокував ремінь. Завдяки йому вдалося різко скоротити ймовірність травм черевної порожнини та грудної клітини, а також виключити можливість « піднирювання » людини під лямки.
Подальшим вдосконаленням інерційного ременя стала поява в 1987 році преднатяжителів. Попередній механізм обмежував переміщення тільки за фактом зіткнення. Преднатяжитель же спрацьовує в перший момент удару і на те, щоб « затягнути ремені міцніше», у нього є « цілих » 250-300 мілісекунд - стільки « триває » сам контакт з перешкодою. Але все відбувається в 20-25 разів швидше - пристрою потрібно підготувати водія і пасажира до зустрічі з подушками. Є різні варіанти преднатяжителів - кулькові, рейкові, роторні, тросові. Їх об'єднує два нюанси. У всіх основним робочим інструментом виступає пиропатрон. І у будь-якого є обмежувач зусилля натягу, що дозволяє не допустити критичних навантажень на організм людини: приспускає ремінь або має варіанти його подовження.
Поясна лямка зразок тієї, що використовується в літаках, застосовувалася на передніх сидіннях автомобілів до кінця 50 -х років. А ззаду проіснувала ще 30 років, в основному в Америці.
І за часом дії, і за своєю суттю подушки безпеки - останній редут оборони сидять усередині людей. Необхідність у чомусь подібному авіаконструктори усвідомили ще в 40 -х роках. Однак про подушки для автомобілів задумалися тільки до кінця 60 -х, коли для влади і громадськості США стало очевидно - рівень смертності на дорогах зіставимо з втратами при бойових діях. Наявність систем безпеки в автомобілях затвердили законодавчо, навіть згадали про ідею подушки, яку в 1953 році одночасно запропонували два інженера по різні сторони океану. І про ключове, як згодом виявилося, елементі системи - кульковому сенсорі ( винайдений в 1967 - м), зобов'язані повідомляти про різке уповільнення. Скасування цієї ініціативи швидко пролобіювали. Але про розробки не забули. В тій чи іншій мірі подушками зацікавилися Форд, Крайслер, GM. У останнього концерну в 1972 році навіть з'явився Oldsmobile Торнадо з подушками за доплату. Але популярною ця опція не стала. А ось з Mercedes- Benz 500SEL зразка 1983 -го справа пішла швидше. З 1993-94 років всі серйозні виробники почали оснащувати свої автомобілі мінімум водійською подушкою, а часто ще й пасажирською. Тоді ж з'явилися бічні надувні елементи, трохи пізніше шторки.
Принципово з часів своєї появи схема спрацьовування подушок не змінилася. Момент зіткнення фіксується датчиками прискорення (раніше кульковими, механічними, тепер електронними ), у яких під впливом сил інерції, грубо кажучи, замикаються контакти. Сигнал надходить до Піропатрону, а він, у свою чергу, надуває подушку. По дорозі від винаходу до масового споживання вирішувалося, насамперед, два технологічних питання - матеріал самої подушки і паливо в Піропатроні. У першому випадку зупинилися на нейлон товщиною в півміліметра, зсередини для герметичності покритому гумою. Саме ця « тканина» при швидкості розгортання подушки в 250-300 км / год виявилася оптимальною по травмобезпеці. Ну а в якості палива після низки невдач вибрали азид натрію, який в процесі горіння перетворюється на азот і вуглекислий газ. Перший не представляє небезпеки, другий в порожнину подушки не пропускає фільтр.
Ці елементи, як незмінні, були прийняті ще до епохи повальних краш -тестів, тим більше під егідою Euro NCAP. Останнім же часом фахівці працюють над самим процесом відкриття подушок. Міняють загальний час (від 20 до 30 мілісекунд), роблять його поетапним, щоб пом'якшити зустріч голови з куполом. Регулюють проміжок між етапами, прив'язуючи другу стадію відкриття до сили удару. Нещодавно з'явилися системи здатні враховувати вагу і габарити людей, а також відстань особи до місця установки подушки. Є варіанти передніх пасажирських подушок безпеки, які, в першу чергу, приймають на себе плечі і грудну клітку, і тільки потім голову. Ведуться роботи над тим, щоб розвантажити від ударних навантажень черевну порожнину. Нікого вже не дивує подушка для колін водія. На деяких моделях бічні подушки і шторки здатні не здуватися до 10 секунд, забезпечуючи безпеку при перекиданні. На новому S -класі задні пасажири захищені « ейр бегом », вбудованим в ремінь, при цьому маленька подушка під колінами захищає їх від прослизання під лямками. А Volvo V40 CC став першим автомобілем, що захищає пішоходів не тільки піднімається капотом, але і цілим надувним « матрацом », що прикриває низ лобового скла і стійки даху.
Обсяг водійської подушки безпеки лежить в межах 60-80 літрів. Пасажирська подушка досягає обсягу до 130 літрів. Однак зараз виробники збільшують розміри подушок і міняють їх форму так, щоб приймати спочатку плечі і груди, і тільки потім голову.
Відстань між задніми пасажирами і спинками передніх крісел досить велика. Тому, щоб захистити людей, зараз стали використовувати подушки, вбудовані в ремені безпеки.
Volvo V40 і V40 Cross Country першим отримав пішохідну подушку безпеки. Ховається вона у лобового скла і вистрілює тільки після того як завдяки Піропатрону підскочить задній край капота.
