РЕКЛАМА

Загрузка...

Лобовой удар о неподвижное препятствие или взаимное лобовое столкновение легковых автомобилей оставляют мало шансов их водителям и пассажирам выйти сухими из воды. Здесь рассматривается механика столкновения и роль существующих систем спасения. А также, предлагается новое активное решение, эффективное для случая, когда заднее сидение пустует.' />

Лобовое столкновение

Лобовое столкновение

Лобовой удар о неподвижное препятствие или взаимное лобовое столкновение легковых автомобилей оставляют мало шансов их водителям и пассажирам выйти сухими из воды. Здесь рассматривается механика столкновения и роль существующих систем спасения. А также, предлагается новое активное решение, эффективное для случая, когда заднее сидение пустует.

В машине находятся двое. Один пристёгнут, другой - нет. Происходит лобовое столкновение и второй вылетает, разбивая ветровое стекло, делает в воздухе кульбит и плюхается на землю. Шевелится и стонет. Подоспевший к месту аварии инспектор дорожной полиции выговаривает его: "Вот видишь, к чему приводит разгильдяйство! Лежишь тут весь окровавленный, побитый, живого места нет. А твой друг сидит в машине чистенький, аккуратненький. Ну прям как живой..."

1. Шутки - шутками, но при лобовых столкновениях обычные фиксированные по длине ремни безопасности своего названия не оправдывают, только усугубляя положение. Но всё по порядку. При лобовых столкновениях скорости автомобилей и находящихся в них людей в конечном итоге падают до нуля. Но происходит это по-разному. Для людей возникают три опасных фактора, каждый из которых и в отдельности может быть губительным:
- удар
- давление
- механические повреждения
Обычно, в такой последовательности они и происходят.
1) Удар при резкой остановке ТС имеет кинематическую природу. Он тем сильнее, чем больше скорость ТС в момент столкновения и чем меньше время до остановки ТС. Человеческое тело, движущееся по инерции, налетает на торпеду, руль, лобовое стекло и другие элементы салона автомобиля. Именно удары о них наносят внешние и внутренние травмы. Ускорение, которое части тела испытывают при ударе о торпеду, значительно больше ускорения самого ТС в ходе столкновения.
Для характеристики удара вместо силы используется ускорение (замедление) и его летальное значение принято считать равным 100g.
Фиксированные по длине ремни безопасности тоже являются препятствием, резкий удар о которые ничем не лучше любого другого.
2) Если автомобиль останавливается не как вкопанный, а уже после того, как состоялся удар внутри салона, то ситуация складывается несколько другая. Тело прижимается к торпеде до полной остановки ТС. Оно оказывает давление на торпеду, а торпеда на него. Давление создаёт перегрузку, которая происходит с ускорением ТС. То есть существенно меньшим ускорения удара. На центрифуге, например, космонавт выдерживает кратковременное давление в десятки g безо всяких последствий.
3) Если столкновение слишком сильно, то автомобиль разбивается в лепёшку. Ломка каркаса безопасности приводит к механическим повреждениям тел. Этот фактор далее рассматривать не будем.

2. Таким образом, перед инженерами по безопасности стоят две основные задачи:
- растянуть процесс столкновения по времени,
- конвертировать удар в давление.

I) ПМ писала об этом в статье Долгий поцелуй в августовском номере 2006 года и больше не возвращалась к этой теме. Видимо, ничего нового за эти пять лет не было изобретено...
Роль сминаемых зон деформации является ключевой в шансах на спасение при лобовом столкновении. Жертвуя собой, они позволяют выграть время, необходимое для эффективной работы всех других систем спасения. А также, позволяют уменьшить перегрузку тела на этапе давления. В среднем, потенциал программируемого сминания спереди составляет 30-50 см, не более. На самом деле это совсем немало, так как позволяет растянуть продолжительность столкновения в 3-4 раза.

Подчеркнём, что сами по себе зоны деформации без воздушных подушек и инерциальных ремней ничего для спасения человека не дают. При лобовом ударе о бетонную стену, например, автомобиль остановится раньше, чем тело, двигаясь по инерции, достигнет торпеды! Поэтому удар будет максимальной силы вне зависимости от наличия или отсутствия зоны деформации. Этому факту не уделяется должного внимания и не все отдают себе отчёт в реальной пользе от зон.
Приведём пример. Скорость автомобиля перед столкновением 54 км/ч, деформация передка 11 см. Тогда время столкновения 0.015 сек, замедление автомобиля 100g. Тело за это время пролетело вперёд только 23 см, а автомобиль уже стоит. И оно, продолжая двигаться по инерции, врезается в торпеду со всей дури.
Теперь возьмём автомобиль с зоной деформации. Её сминание в столкновении при тех же условиях составит 40 см. Теперь время удара 0.053 сек, т.е. в 3.5 раза больше, а замедление автомобиля упало до 30g. Голова пассажира пролетит вперёд 80 см, но всё равно врежется в торпеду или стекло со всей своей скоростью в 54 км/ч. Разницы нет.

II) Чтобы конвертировать удар в давление, нужно использовать пространство между телом и торпедой. Не ждать, когда произойдёт удар, а опередить его, подложив воздушную подушку. Сдуваясь, она постепенно гасит скорость тела, создавая давление с приемлемым замедлением.
Такую же задачу выполняют инерциальные ремни безопасности. Они не стоят насмерть, а умеют постепенно стравливать ленту под напором тела.
Заметим, что в распоряжении этих систем находится всего порядка полуметра (для груди) и метра (для головы) свободного пространства, на котором может происходить плавное замедление частей тела. Увеличивая это расстояние и подгоняя под него подушки и ремни, можно улучшить их спасительные качества.

3. Пиро-кинематическое кресло (ПКК)
Здесь предлагается идея новой системы активной безопасности, которая может повысить выживаемость при лобовом столкновении в разы! Правда, она имеет существенное ограничение. А именно, она предназначена только для водителя и переднего пассажира. Да и то, когда задний диван пустует и его сиденье можно поднять. По статистике большинство загородных и междугородних поездок осуществляются в одиночку или вдвоём. А именно в таких поездках собирается наиболее обильная жатва из полутора миллионов жертв, ежегодно отправляющихся в лучший мир посредством автомобилей. Не говоря уже о миллионах выживших, остающихся инвалидами. Поэтому такая система весьма актуальна.

Итак, 60-80 см пространства за передними сидениями можно в случае чего использовать. Было бы оптимально, если в предверии лобового удара передние кресла окажутся быстро отброшены назад до упора. Этого можно добиться при помощи пиропатрона. А после лобового удара кресла по направляющим возвращаются к исходному положению. С тормозящим фрикционным торможением. В этом и состоит спасительное качество системы. Технологии, необходимые для её создания, давно существуют в аэрокосмической сфере.
Проблема в другом. Сработать пиропатрон должен несколько раньше, чем воздушная подушка. По меньшей мере за 0.1-0.2 секунды ранее. При ускорении в 60g отбросить кресло назад на 70 см можно за 0.15 секунды. А это требует создание умного прогнозирующего детектора столкновений. На скорости взаимного сближения двух автомобилей в 200 км/ч детектор должен сработать на дистанции 8 метров между ними, что вполне реально.
Заметим, что эта система, обладая пассивным фрикционном качеством, может эффективно купировать и последствия сильного удара в автомобиль сзади.
4
3469
3 февраля 2011
Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.
Смотрите также
Google патентует приклеивание пешеходов к капотуGoogle патентует приклеивание пешеходов к капоту

Google занимается не только разработкой автономных автомобилей, но и всеми возможными и невозможными способами обезопасить возможные столкновение маши...

Что происходит с человеком во время нокаута?Что происходит с человеком во время нокаута?

Итак, ты пропустил мощный удар в челюсть. Голова от удара резко пришли в движение. Такое быстрое ускорение немедленно ведет к травме мозга, которое пр...

Почему водители не пристегиваются?Почему водители не пристегиваются?

Английская компания TRL (Transport Research Laboratory)провела очень серьезное исследование и выяснила, почему же люди не пристегиваются ремнем безопа...

Скоро появятся подушки безопасности снаружи автомобиляСкоро появятся подушки безопасности снаружи автомобиля

Ну вообще это логично. И компания Volvo уже активно испытывает принципиально новую подушку безопасности, которая будет выстреливаться снаружи автомоби...

Загрузка...
Комментарии

phanter
3 февраля 2011 10:30
"... отбросить кресло назад" и сломать сидящему на нем шею (это если ремень не в стойку, а в спинку сидения крепится).
А иначе - еще и сзади разгону добавит! 8-)))

masiko
3 февраля 2011 10:31
познавательно...на самом деле очень не прикольно....проверено на личном опыте....

Barboss
3 февраля 2011 12:12
Шутки - шутками, но при лобовых столкновениях обычные фиксированные по длине ремни безопасности своего названия не оправдывают, только усугубляя положение.

Пользуйтесь. Помогают. Проверено. Лобовое на скорости 100км/ч и 80км/ч. Не пристегнутый в 80 км/ч разбита морда, сотрясение бошки, перелом голени. Пристегнутые на 100 - у водителя ушиб носа, пассажир без повреждений. Правда ремни были инерционные.

Vihor
3 февраля 2011 13:53
Не прикольно будет если пиропатрон сработает на проезжающую по встречной полосе машину, с которой можно было разминутся.
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии в данной новости.
Четверг, 27 Июля
USD 1.9505
EUR 2.2671
RUB 0.0325
Vamos 11 минут назад Хахахахаха)))) podlodka 68 минут назад В машине заметил и справа по полю шел один Himley1 351 минут назад
Цитата: Либерман
Начал было писать ответы на твои ремарки.

Читаем - "начал было пытаться найти что бы ответить"
Цитата: Либерман
вспомнил и твою любовь к смешению деталей в общую массу, и "90% правоты", и какая ты мразь

Читаем - "но не нашел аргументов и решил выехать любимым способом - на голых оскорблениях"
Цитата: Либерман
вспомнил и твою любовь к смешению деталей в общую массу

Читаем "решил перевести стрелки и попытаться выставить тебя идиотом"
Цитата: Либерман
Но увидев, как ты тупо декларируешь отсутствие укроперемог в сближении с ЕС

Где же я такое писал? Или интеграция с ЕС и НАТО - это тот самый безвиз? Ну тот - который добавляет тонну гемора ценой сэкономленных пары евро(20 вроде)? О да! Это серьезный шаг.
И конечно же с основного вопроса ты соскочил. Как всегда - сплошное бла-бла-бла и ноль смысловой нагрузки. Итого имеем ответ
Цитата: Либерман-хотел-сказать
Начал было пытаться найти что бы ответить, но не нашел аргументов и решил выехать любимым способом - на голых оскорблениях, решил перевести стрелки и попытаться выставить тебя идиотом и тихонечко соскочить с основной темы
_CYBER_ 396 минут назад го на жданы дешевлее будет, но без гитары
Либерман 427 минут назад
Цитата: Himley1
Который год тянется этот шаг? Дальше слов и обещаний реформ не ушли.

Начал было писать ответы на твои ремарки. Но увидев, как ты тупо декларируешь отсутствие укроперемог в сближении с ЕС, вспомнил и твою любовь к смешению деталей в общую массу, и "90% правоты", и какая ты мразь. Стало жалко бисера.
Цитата: dianest
Почему это самосознание у многих проявляется лишь в тупой русофобии?

Вышиванками да флагами трясут же в основном не из-за русофобии.
Kano 444 минут назад Ну и быдло! Kano 447 минут назад Охрененная подборка, мужики с сиьками уващэ сэкас Himley1 475 минут назад Особенно рост национального самосознания подчеркивают последние новости из города Днепр. Вполне так самоосознано покрошили друг-друга из огнестрела посреди города. Прям гордость берет за такую сознательность. Видимо разошлись во мнениях - правильно писать ПТН ХЛО или ПТН ПНХ.
Новости от партнеров
Сейчас на сайте
10 пользователей, 1337 гостей