История систем автобезопасности. Часть 1

В любом городе автомобилей тысячи, а в особенно крупном – даже миллионы. Разумеется, при таком скоплении на одну из главных позиций в характеристиках автомобиля становится его безопасность.
Неслучайно во всех автошколах на первом же занятии инструктор отмечает, что автомобиль это транспортное средство повышенной опасности. И это абсолютная правда: машины относительно много весят, быстро ездят и не могут мгновенно остановиться.

Практически с момента появления первого автомобиля, усилия многих инженеров по всему миру были брошены на создание новых и усовершенствование имеющихся решений для повышения безопасности.

Ремни безопасности

Пожалуй, самой распространенной и действенной мерой по обеспечению безопасности водителя и пассажиров остается ремень безопасности. Именно ремень стал первым средством обеспечения сохранности пассажира. Впервые это устройство было запатентовано еще в 1885 году, но было предназначено для кучеров конных повозок. Впрочем, тогда машины были очень медленными, а аварии случались в основном по глупости водителей.

Для автомобиля ремень был запатентован в 1907 году. Это был самый простой поясной ремень, но, несмотря на это, он использовался на большинстве автомобилей вплоть до 70-х гг. На сегодняшний день такие ремни широко применяются в пассажирских самолетах. В 50-х гг. прошлого века стали использовать плечевые ремни, что стало большим прорывом в плане безопасности водителя и пассажиров.

Далее двигателем прогресса в области ремней безопасности стала шведская компания Volvo, сделавшая именно этот параметр фирменной изюминкой своих автомобилей. Именно здесь блестящим инженером Нильсом Болином был разработан установленный на подавляющем большинстве современных автомобилей трехточечный ремень безопасности. Впервые такой ремень получила модель Volvo PV544 в 1959 году.

Трехточечный ремень оказался оптимальным вариантом компоновки. Он представляет собой единый отрезок, по которому свободно перемещается пряжка с замком, позволяя подобрать оптимальную длину под размер тела. Также такой ремень весьма удобен для пристегивания и отстегивания. При аварии воздействие распределяется по значительной поверхности груди, плеч и бедренного пояса, так что опасность получить серьезные повреждения значительно снижается. Кроме того, такой ремень отлично удерживает пассажира.

Интересно, что до относительно недавнего времени (конец 80-х гг. прошлого века) практически все машины комплектовались лишь передними трехточечными ремнями, сзади же использовались поясные или плечевые ремни. Позже были проведены исследования, которые показали, что их использовать опаснее, чем не использовать. Сейчас во многих странах применение трехточечных ремней во всем салоне обязательно.

На сегодняшний день существуют две версии этих ремней безопасности – инерционные и неинерционные. Вероятнее всего, что вам доводилось встречать лишь первые из них. Инерционные ремни автоматически втягиваются в вертикальную стойку, а при необходимости вытягиваются оттуда. Такой ремень сам подбирает оптимальную длину, а пристегиваться (как, впрочем, и отстегиваться) им быстро и очень просто. Неинерционные стоят только в старых советских автомобилях. Такой ремень нужно настраивать самостоятельно, что является не очень приятным и веселым процессом.

Стоит сказать, что ремни будут полезны не всем. Если на переднем сиденье едет ребенок или просто человек низкого роста, то при попадании в аварию в пристегнутом виде он очень рискует получить опасные повреждения шейных позвонков, зачастую несовместимые с жизнью. Для детей многие рекомендуют, а наши ПДД и требуют, использовать специальные детские кресла.

Есть и более «продвинутые» системы безопасности, используемые в гоночных автомобилях. Это многоточечные ремни безопасности. Благодаря охвату сразу нескольких частей тела они еще лучше распределяют нагрузку по телу и уменьшают риск опасных травм. Тем не менее, если в салоне во время аварии случится пожар, такой ремень может сыграть с водителем довольно злую шутку и не дать вовремя выбраться.

Подушки безопасности

Другим «китом» пассивной безопасности, о котором знают все, являются подушки SRS. Появились они во второй половине прошлого века, а первым автомобилем, на который в качестве эксперимента ее установили, стал Ford Taunus 20M P7B в 1971 году (в серию они вышли в 1972 году с Oldsmobile Toronado). Для американцев такой ход был весьма актуален, так как местные водители не любили пристегиваться, а защиту при лобовых столкновениях нужно было чем-то обеспечивать. Позже устанавливать SRS стали и другие автопроизводители.

Принцип работы подушки заключается в том, что при столкновении срабатывает специальный датчик, запускающий химическую реакцию внутри нее. По сути, это заряд взрывчатки, который почти мгновенно выпускает в ограниченный объем большую порцию газов. За счет этого подушка моментально надувается и предотвращает удар головой об руль или панель автомобиля.

Несмотря на это, повсеместное применение подушек безопасности началось лишь в середине 90-х гг. двадцатого века, что вполне объяснимо. Первые модели подушек оснащались датчиком, который срабатывал недостаточно быстро, так что водитель мог получить очень серьезные увечья от самой подушки. Позже инженерам удалось разработать новое поколение датчиков, срабатывающих быстрее, и подушка стала раскрываться раньше.

Примечательно, что во всех современных машинах подушки рассчитаны на защиту пристегнутых пассажиров и водителя. Если во время аварии человек не пристегнут, он может получить очень сильный удар в лицо, что чревато даже смертельным исходом.

Производители автомобилей категорически запрещают перевозить детей на переднем сиденье, если там имеется подушка безопасности, так как в случае аварии это очень часто заканчивается трагически. Также стоит отметить, что европейские подушки безопаснее американских. Так как средний рост европейца ниже, чем американца, а также в Европе куда охотнее пользуются ремнями, здесь подушки выстреливают со скоростью 200 км/ч, в то время как в американских авто – 300 км/ч.

Практически во всех современных авто установлено сразу несколько подушек безопасности. Сейчас они защищают не только от фронтальных, но и от боковых и даже задних ударов. Причем установлены они могут быть по всему салону - там, где это необходимо. Последней разработкой являются специальные подушки безопасности пешехода, которые монтируются снаружи автомобиля и срабатывают при наезде на пешехода, существенно облегчая удар.

Подголовники

Немаловажную роль в защите водителя и пассажиров играют подголовники кресел. Подголовник несет не только эргономическую роль, но и существенно снижает травмы шеи при задних ударах и столкновениях. Изначально подголовники появились именно как мера защиты водителя и пассажиров при аварии.

Может показаться довольно странным, но впервые этот предмет автомобильного интерьера был разработан инженером по безопасности Бела Барени лишь в конце 60-х гг. прошлого века. В 1968 году подголовники вошли в стандартное оснащение автомобилей Mercedes Benz. С 1 января 1969 года они были рекомендованы Национальным управлением безопасностью движения на трассах для установки на все автомобили, продаваемые в США. В 1972 году был определен минимальный размер подголовника - 80 см2, а в 1993 – увеличен до 400 см2. Последние на сегодняшний день стандарты, касающиеся размеров подголовников, были введены в 2008 году.

Подголовники могут быть как неподвижными, так и подвижными. Первый тип может являться продолжением сиденья и выполнен в едином с ним корпусе. Такая защита менее эффективна. Еще в 1982 году в результате исследований было установлено, что в легковых автомобилях подголовники в виде удлиненных спинок сидений защищают от травм в 17% аварий с задним столкновением, а регулируемые подголовники эффективны в 27% происшествий. Последние монтируются на специальных металлических штырях и могут быть отрегулированы по высоте.

Подвижные, или, как их чаще называют, активные подголовники устроены гораздо хитрее. Они оборудованы специальным рычагом, который встроен в спинку сиденья. При ударе спина водителя сильно вдавливается в спинку сиденья и нажимает на этот рычаг. В действие приводится механизм компенсации, благодаря чему подголовник приближается к затылку водителя еще до удара, а сам удар становится значительно слабее.

Конструкционные элементы

Несложно догадаться, что во время аварии основную силу удара на себя принимает вовсе не водитель, а сам автомобиль. Разумеется, при этом одним из краеугольных камней в вопросах безопасности являются различные элементы его конструкции, которые способны всячески смягчать удары.

Конечно, главным поглощающим силу удара элементом является кузов автомобиля. Современные кузовы зачастую являются несущими, то есть к ним крепятся остальные элементы. Они проектируются таким образом, чтобы максимально сминаться при столкновении, принимая на себя как можно большую часть нагрузки. Конечно, в случае, когда автомобиль переворачивается и падает на крышу, такой подход может привести к печальным последствиям. Для этого производители автомобилей выпускают их с жесткими стойками, которые являются каркасом безопасности и не дают раздавить пассажиров между днищем и крышей «сложившегося» авто.

Похожие сминающиеся элементы имеет и каркас машины, если он построен по рамному типу. Тем не менее, основной удар и в этом случае берет на себя кузов. Стоит добавить, что даже двигатели современных автомобилей создаются таким образом, чтобы амортизировать фронтальный удар.

Еще одна весьма небезопасная деталь автомобиля – стекла. Лобовое стекло делается по специальной многослойной технологии, когда между слоями стекла находится мягкий прозрачный полимер. Такое решение получило название «триплекс». Благодаря нему стекло не разлетается на мелкие острые осколки, а остается единым целым.

Боковые и задние стекла делаются из каленого стекла (сталинита), которое при ударе крошится на мелкие и неострые осколки. Кроме того, сталинит значительно более устойчив к ударам, чем обычное стекло.

Текст: Валерий Желудев.

Продолжение следует...