Что нужно знать про подушки безопасности
Особенности и виды подушек безопасности
Понятие подушки безопасности пришло в Россию не так давно и берет свои корни от английского выражения Supplementary Restraint System или SRS. Дословно обозначает систему пассивной безопасности в автомобиле. Довольно часто в английских текстах упоминается как airbag или SRS. Основная роль любой подушки безопасности — снижение скорости телодвижения пассажиров, снижении удара при возможном столкновении в аварийной ситуации.
Интересно! Самая первая форма Airbag получила патент ещё в 51 г. прошлого века, хотя вплоть до 70-х. годов это устройство условно так никто и не применял.
Особенность подушек безопасности
— Считается, что самой главной особенностью является принцип молниеносного действия. Цель одна — снизить по-максимуму скорость передвижения всех находящихся в этот момент в салоне
Для справки! Не забывайте про использование ремней безопасности. Статистика ДТП показала:в комплексе с подушками безопасности эта совокупная система защиты куда эффективней.
Виды подушек безопасности
В зависимости от того, где размещается подушка безопасности, ей присваивается тот или иной вид:
1. Фронтальный вид, который берет свое начало от Mercedes-Benz. Располагаются рядом с водителем и пассажиром, то есть, передних кресел авто;
2. Боковые подушки безопасности. Молодой вид защиты, появился который в 94 году у компании Volvo. В их компетенции защита тела в случае удара сбоку. Обычно их можно найти прикрепленными к спинке переднего сиденья. Реже их можно увидеть монтированными к задним сиденьях машины.
3. Головные или «шторки» — им отведена миссия защиты головы человека при ударе сбоку. Расположение зависит от того, что предусмотрено у производителя. Эти подушки можно встретить и между стойками, также и в передней, и задней области крыши.
4. Коленные подушки защищают голени и колени непосредственно водителя. Находятся они под бардачком.
5. Только лишь в 2009 году свет увидела центральная подушка безопасности. Разработчиком выступил концерн Toyota, заботившийся таким образом обезопасить пассажиров от вторичных повреждений при боковом ударе. Местонахождение как в подлокотнике на переднем ряде, так и центре спинки, но уже заднего кресла.
Подлежат ли подушки безопасности ремонту
— Ремонтоспособность зависит от степени повреждения, срока эксплуатации. Иногда нет смысла затрачиваться на починку, проще выбрать новую и качественную защиту в авто.
Где купить подушки безопасности
На этот вопрос нам помог ответить представитель компании «эир-бэг.ру»: Купить любую подушку безопасности airbag, которая обладает отличными техническими характеристиками и прошла проверку временем, доказав свою надежность, можно как в автосалоне, так и в интернете, например смотрите на нашем сайте — https://www.air-bag.ru/airbag/
И помните! Безопасность на дорогах превыше всего.
Подушки безопасности в автомобиле
Что означают буквы “SRS”, которые зачастую можно увидеть на передней панели машины, оборудованной подушками безопасности, вместо надписи “Air bag”?
SRS расшифровывается как “Supplementary Restrain System” – дополнительная удерживающая система. Как правило, помимо самих подушек в нее входят блок управления, ремни безопасности, различные датчики, пиротехнические патроны и т.д. Иными словами – все элементы, которые делают работу надувных подушек максимально эффективной.
Почему в автомобиле, где установлены подушки безопасности, надо вдобавок обязательно пристегиваться ремнями безопасности?
Дело в том, что при ударе “аir bag” раскрывается очень быстро, но все же не мгновенно. В зависимости от быстродействия системы, конструкции машины и других параметров этот процесс занимает до 0,05 с (затем подушка остается надутой 5-10 с). Причем подушка раздувается со скоростью до 300 км/ч. Она и в полностью раскрытом состоянии встречает человека достаточно жестко, а если налететь на нее лицом и грудью в тот момент, когда она “выстреливает”, то вы испытаете нокаутирующий удар. Вместо спасения неизбежны серьезные травмы. Кроме того, при этом седока может отбросить в сторону, не исключено, что головой на среднюю стойку кузова…
Ремень безопасности как раз удерживает тело в первые доли секунды после столкновения, пока подушка надувается.
Допустим, подушка все же успела раскрыться. В этом случае для непристегнутого человека от нее тоже будет мало прока. Ведь при серьезном ударе вы налегаете на ремень с силой в несколько тонн. А представьте себе, что ремня нет – “аir bag” не спасет. Просто не сможет при такой нагрузке защитить тело от контакта с рулем или передней панелью.
Кстати, именно по этой причине в 70-х годах прошлого века, когда появились первые подушки безопасности, многие эксперты сомневались в их эффективности – ведь автомобилисты зачастую ездили непристегнутыми. И лишь после того как требование обязательно пользоваться ремнями было принято в большинстве стран, “air bag” стали применяться повсеместно.
В современном автомобиле насчитывается до десяти подушек безопасности, которые в случае аварии образуют вокруг пассажиров подобие надувного кокона.
Говорят, что подушки не всегда раскрываются при аварии. Почему?
Все зависит от настроек системы SRS на каждом конкретном автомобиле. Прежде всего надо помнить, что большинство датчиков столкновений реагирует не на сам удар, а на резкое замедление автомобиля. Если электроника исправна, то нельзя заставить подушки сработать, стукнув, к примеру, по бамперу машины – как нередко показывают в кинофильмах.
Кроме того, блок управления обычно не только принимает сигнал с датчиков, но и оценивает его продолжительность. Поэтому из-за отдельных всплесков замедлений, которые возникают, в частности, при проезде крупных неровностей, подушки не срабатывают.
Кроме того, у многих автомобилей система SRS включается лишь при достижении определенной скорости, как правило, – 10-20 км/ч. Благодаря этому исключается ошибочное срабатывание “аir bag” при незначительных ДТП, когда, например, при парковке одна машина задевает другую. Однако эта особенность в некоторых обстоятельствах оборачивается серьезным недостатком. Ведь если в практически неподвижный автомобиль врежется другой, то подушки не раскроются.
Наконец, немалую роль играет расположение датчиков столкновений. Фронтальные сенсоры чаще всего располагаются на лонжеронах, и их зона действия ограничена секторами в 30о по обе стороны от продольной оси автомобиля. Боковые датчики обычно устанавливаются в районе средней стойки кузова, и сканируемое пространство у них шире (примерно 45о от центральной оси машины). Иными словами, подушки не сработают при ударе сзади, а также при перевороте машины. Поэтому на дорогих моделях помимо обычного набора сенсоров стоят и дополнительные датчики.
Если датчики реагируют на замедление, то нет ли риска, что надувные подушки сработают при экстренном торможении или заносе?
Вероятность этого крайне мала. Для активации “аir bag” величина замедления должна составлять примерно 15 g, то есть 147 м/с2. Достичь такого показателя при заносе или даже экстренной остановке практически невозможно. Для сравнения: максимальное замедление автомобиля при торможении на сухом асфальте обычно не превышает 10 м/с2.
Зачем на некоторых моделях предусмотрено отключение передней пассажирской подушки безопасности?
Это делается на случай, если на переднем сиденье будут перевозить ребенка. При этом детское кресло крепится спинкой вперед по ходу движения. Если не отключить подушку безопасности, то при аварии она может травмировать малыша, прижав его к креслу пассажира.
Работа системы SRS зависит от типа ДТП. К примеру, при боковом ударе фронтальные подушки обычно не раскрываются.
Правда ли, что у подушек безопасности есть определенный срок службы?
Как правило, автопроизводители гарантируют исправность системы SRS в течение всего срока эксплуатации автомобиля. Правда, некоторые фирмы рекомендуют раз в десять лет заменять газовые пиропатроны, отвечающие за наполнение “аir bag”.
Тем не менее система управления подушками безопасности, как и любая электроника, может выйти из строя. Поэтому специалисты советуют при первых признаках неисправности (обычно при этом в комбинации приборов загорается сигнальная лампа) не откладывать визит на сервис.
А после аварии, даже если подушки не сработали, их надо непременно проверить и при необходимости заменить поврежденные детали.
Известны случаи самопроизвольного срабатывания “аir bag”. Может ли в этом случае подушка травмировать водителя?
Наврядли. Объем подушки рассчитан таким образом, чтобы не допустить контакта головы и груди с рулем, когда водителя при аварии по инерции бросает вперед. А при обычном положении человека в кресле раскрывшийся “air bag” до лица не достанет.
Шум при срабатывании пиропатрона также не опасен. По громкости он сравним с новогодней хлопушкой.
Другое дело, что неожиданный “взрыв” в салоне может напугать водителя так, что он потеряет управление. К тому же раскрывшаяся подушка безопасности на несколько секунд перекроет обзор дороги. Так что в подобной ситуации главное – не паниковать и попытаться плавно остановить машину в пределах своей полосы.
На некоторых моделях установлены “двухступенчатые” подушки. Что они собой представляют?
Такие “аir bag” встречаются уже на многих современных автомобилях. В отличие от обычных подушек их наполнение зависит от силы удара. В случае серьезной аварии подобные подушки надуваются полностью, а если столкновение произошло на небольшой скорости – раскрываются лишь частично. Тем самым уменьшается риск травмирования пассажиров.
Больше того, блок управления некоторых систем SRS умеет с помощью специальных датчиков определять вес седоков и их положение в кресле. И в зависимости от этого изменять степень заполнения подушек.
- Автор
- Юрий УРЮКОВ
- Издание
- Клаксон №14-15 2008 год
- Фото
- фото фирм-производителей
Подушки безопасности. Спасительный апперкот (14 фото+7 видео)
Полвека назад ремни безопасности приостановили рост тяжёлых травм и смертельных случаев в автомобильных авариях. Но быстро увеличивающийся автопарк и скорости движения стали вновь омрачать и без того нерадостную статистику. В помощь основным удерживающим системам требовались дополнительные средства пассивной безопасности, которые бы спасали жизни в страшных авариях. Это… надувные подушки.
Мешок готов надуться уже через шесть миллисекунд после столкновения. Столь короткий временной промежуток трудно представить, ведь даже на то, чтобы моргнуть, уходит около 100 мс (0,1 с). Но обычно фронтальные эйрбэги (устанавливаются в рулевой ступице или под передней консолью) надуваются и готовы принять удар спустя уже 30-60 мс после подачи электрического импульса на пиропатрон
Для чего оно?
Сразу оговоримся, подушки безопасности наиболее эффективны, когда работают совместно с ремнями. Смысл этой комплексной удерживающей системы (SRS – Supplementary Restraint System), включающей ещё и преднатяжители, в том, чтобы передать кинетическую энергию и силу пристёгнутого движущегося по инерции человека через лямки ремня и раскрывшуюся подушку на деформируемую зону кузова, которая, сминаясь на протяжении какого-то времени, плавно останавливает и автомобиль, и тело.
Кроме того, ремень и подушка, обладая определённой податливостью, способны самостоятельно частично погасить энергию удара в пределах своей «рабочей зоны». По статистике подушка снижает риск тяжёлых травм и смертей примерно на 10-15% вдобавок к тем 70-ти, что обеспечивает ремень. Но, если вы не пристёгнуты, эйрбэг способен снизить риски лишь на 25-30%. То есть, по сути, получается – 85% с ремнём против 30% без ремня за те же деньги. Всё ещё не пристёгиваетесь?..
Доподлинно неизвестно…
…кто первым придумал подушку безопасности. В конце 1951 года немецкий инженер Вальтер Линдерер представил в патентное бюро заявку на «устройство, защищающее людей в автомобиле от травм и столкновений». Правда, патент (Patentschrift 896312) выдали изобретателю лишь спустя два года. И в том же 1953 году американец Джон В. Хедрик, попавший в автомобильную аварию, предложил свой вариант подушки, схожий по идеологии, но немного отличавшийся по конструкции (US patent 2649311). Прикрепленный к рулю мешок в момент аварии надувался и принимал седока в «объятия», оберегая от контакта с деталями интерьера и снижая, тем самым, риск травм.
***Возросшее число ДТП подтолкнуло Mercedes в 1967 году начать разрабатывать подушки для серийного производства. И в 1980-м Mercedes Benz S-Klasse (заводское обозначение W126) стал первым автомобилем, в штатную комплектацию которого входила фронтальная подушка безопасности водителя и преднатяжитель ремня***
Идея была фантастическая, однако реализовать её оказалось непросто. Главная сложность — подушка так медленно надувалась из баллона со сжатым воздухом, что водитель успевал достать головой до руля. Робкие попытки отдельных фирм и изобретателей усовершенствовать конструкцию не привели к успеху — требовались иные материалы, технологии и, естественно, финансовые затраты. Поэтому о гениальном изобретении вспомнили лишь спустя почти полтора десятка лет, когда круто пошла вверх статистика смертных случаев в автомобильных авариях.
***В 70-е годы прошлого века специалисты ЗИЛа пробовали пристроить подушки безопасности на правительственные лимузины. Но Политбюро ЦК КПСС пресекло творческий порыв, объяснив, что машины первых лиц государств в аварии не попадают***
Второй этап соревнований между Америкой и Европой начался примерно в середине 60-х годов. Победивший получал титул первого, кто довёл идею до серийного производства. Крупнейшие автогиганты с азартом включились в борьбу за первенство и жизни своих потенциальных покупателей. Практически сразу пришли к выводу, что приводить подушку в действие должен пиропатрон (или газогенератор). Он компактен и при этом ему по силам наполнить мешок газом за 30–50 миллисекунд (1 миллисекунда = тысячная доля секунды) — за такое время пристёгнутый человек уже успевает ощутимо натянуть ремень.
***Глазом моргнуть не успеешь — подушка надувается менее чем за 0,03 с. Оценив при помощи акселерометров (устанавливаются в блоке управления по центру кузова) и датчиков удара (устанавливаются в непосредственной близости от бампера) силу и направление удара, управляющая электроника может немного отсрочить выстрел и даже растянуть его по времени. Например, при фронтальном ударе на скорости 56 км/ч (при такой проходят сертификационные испытания) подушка срабатывает примерно через 15 мс. На 50-й миллисекунде в нее прилетает водитель, а на 150-й мс она уже сдувается***
На первых порах возникали сложности с выбором вещества, которым начиняли пиропатрон. Экспериментировали даже с ракетным топливом, но вскоре отказались — большинство тестовых машин в буквальном смысле горели на работе. Проблема ушла на второй план, когда появились подушки с твердотопливным зарядом из азида натрия (NaN3). Азид натрия — это токсичная соль, которая пребывает в заряженной подушке в гранулированном или порошкообразном состоянии.
При сильном механическом воздействии, повышении температуры до 250—300оС или подаче электрического заряда топливо буквально за миллисекунды распадается на натрий и азот с высвобождением большого количества тепловой энергии, а значит и с сильным расширением продуктов реакции. Эти газы, создавая давление, и надувают сложенный мешок. В подушках заряд «поджигается» электрическим импульсом в строго определённый момент по команде электроники, а реакция следующая: 2 NaN3 > 2 Na + 3 N2.
***В салоне современного автомобиля может быть спрятано более десятка подушек***
***Фронтальные подушки прячут в руле и панели приборов. Из-за разной удаленности эйрбегов от водителя и пассажира, мешки отличаются размерами. Сидящего за рулем оберегает обычно 50-литровая подушка, а его соседа — объёмом около 80 л. Кстати, энергию удара переднего пассажира более объёмная подушка гасит более бережно. Соответственно и шансы для выживания у него немного выше***
***На кабриолетах, купе и компактных малолитражках, где проблематично из-за дефицита места развесить «занавески» под потолком, их функции берет на себя специфическая боковая подушка Head/Thorax. Этот мешок ассиметричной формы, спрятанный в спинке переднего сиденья, защищает от контакта с дверью и стеклом одновременно и туловище (грудь, плечи, предплечья), и голову…***
***…но, как вариант, для защиты шеи и головы в кабриолетах может использоваться подушка, спрятанная в дверь***
В первых системах управления подушками возникало немало вопросов и к управляющей электронике — от неё требовалась хорошая расторопность, да и число ложных срабатываний было чересчур велико. Несмотря на усилия мировых автогигантов на разных континентах, первые нормально работающие образцы подушек стали появляться лишь в середине 70-х годов прошлого века. Как дополнительные опции их предлагали американские производители, а в 1980-м первые серийные подушки вошли в список штатного оборудования Mercedes-Benz S-Класса (W126). Спустя семь лет Porsche на модели 944 в базовой комплектации устанавливает водительский и пассажирский эйрбэги. Кстати, стоит заметить, что на первых порах подушки для американского и европейского рынка отличались по объёму. В Старом Свете Правила дорожного движения обязывали водителей пристегиваться ремнями, а в Новом лишь рекомендовали, а потому и размерами надуваемые мешки для американских драйверов были чуть ли не вдвое больше, чтобы хоть как-то компенсировать отсутствие ремня.
В том же 1987-м первым японским автомобилем с подушкой безопасности становится Honda Accord. А в 1994 году впервые покупатели смогли заказать машины с боковыми подушками, причем как для задних, так и для передних седоков. Позднее отдельные воздушные мешки стали защищать ещё и голову — такие эйрбэги за то, что они, срабатывая, закрывали боковые стойки и окна, по праву окрестили «шторками» или «занавесками».
***Компьютерные крэш-тесты помогают с минимальными затратами и максимальной точностью отладить работу подушек. Но окончательную доводку и согласование с ремнями и преднатяжителями они всё равно проходят при реальных краш-тестах***
Конструкции
Формы и конструкции подушек зависят от назначения и места установки. Фронтальные более объёмны (от 50 до 100 литров) и близки к шарообразной форме. Надуваемый купол подушки выполняется из непроницаемого полотна — полимера, армированного капроном. Купол плотно укладывается в компактный корпус, который встраивается в ступицу руля или переднюю панель. Боковые эйрбэги аналогичны по конструкции, но они менее объёмны и их форма может быть весьма замысловатой.
***Частые травмы нижних конечностей у водителей заставили производителей задуматься о дополнительной защите. Так появилась подушка, оберегающая колени и голени при фронтальном ударе***
Различны и газогенераторы, которые надувают купола. Для фронтальной водительской подушки, прячущейся в «баранке», и фронтальной пассажирской, расположенной в передней панели, используют газогенератор купольной формы, для боковых или «занавесок» — трубчатые, напоминающие по виду батон колбасы. Последние, кстати, бывают ещё и твердотопливные, и гибридные
Современные системы пассивной безопасности спасают жизнь не только находящимся внутри, но и снаружи автомобиля. Volvo первой представила на серийной модели эйрбэг для пешеходов. Задняя часть капота приподнимается (это само по себе гасит удар), и надувающийся мешок прикрывает стойки и нижнюю часть ветрового стекла
Твёрдотопливные генераторы состоят из корпуса, внутри которого находятся пиропатроны — поджигающий и выталкивающий. Когда из блока управления на пиропатрон приходит электрический импульс, тот воспламеняет поджигающий заряд — он служит запалом для основного количества твёрдого топлива, при сгорании которого и высвобождается необходимый для надувания подушки объём газа. На выходе из корпуса установлен металлический фильтр. Его задача — не допустить попадания горящих частиц в боящийся огня мешок и дополнительно охладить газ.
Так работает двухступенчатый твердотопливный генератор подушки безопасности. Электроника подаёт электрический импульс и активирует первый поджигающий пиропатрон. Он, вспыхивая, поджигает выталкивающий заряд — выделяющийся при горении газ деформирует корпус и, проходя сквозь пламегаситель и фильтр, заполняет подушку. Если сила удара при столкновении большая, блок управления через несколько миллисекунд подаёт команду второму пиропатрону, дополнительный заряд вспыхивает и поддерживает в подушке необходимое рабочее давление. Конструкция пиропатронов и сила применяемых зарядов на различных моделях может быть различна. Собственно различными комбинациями и последовательностью срабатываний зарядов для различных условий столкновений инженеры подбирают оптимальные скорость раскрытия и давление. Но даже если для работы потребовался один заряд, второй всё равно дожигается после стадии отдачи. Делается это для того чтобы исключить последующие случайные срабатывания. Ведь при спасательных работах заново сработавшая подушка может нанести урон как пострадавшим, так и спасателям
В гибридных генераторах (указан стрелкой на фото ниже) помимо твёрдотопливного заряда установлен дополнительный баллон со сжатым газом (обычно смесь аргона и гелия под давлением от 200 до 600 бар). Пиропатрон после подачи на него электрического импульса открывает защитный клапан и перемешанные газы устремляются в подушку безопасности. Преимущество такой конструкции перед твердотопливной в том, что температура газов, наполняющих мешок, значительно ниже, и значит меньше вероятность получить ожоги при выстреле эйрбэга. Надуваются такие подушки быстрее, это особенно важно для боковых «мешков» и шторок. Кроме того, из-за меньшего количества «взрывчатого» вещества, гибридные бережнее относятся к барабанным перепонкам находящихся в салоне (уровень шума при их срабатывании — до 140 дБ, как при взрыве новогодней хлопушки). Однако есть и недостатки — гибридные газогенераторы более громоздкие.
***Концерн GM предлагает увеличить число подушек безопасности. Дополнительная центральная спрятана в спинке переднего кресла с противоположенной стороны от боковой и защищает седоков переднего ряда от травм при боковом ударе или перевороте. Надуваясь, воздушный мешок создает мягкую амортизирующую преграду между водителем и пассажиром, не давая им удариться головами. Новинку планируют устанавливать уже в следующем году на внедорожниках, кроссоверах и минивэнах, в частности на Buick Enclave, GMC Acadia, Chevrolet Traverse***
*Идея совместить ремень и подушку безопасности носилась в умах многих разработчиков. Одним из первых в серии её смог реализовать Ford. Такая конструкция оберегает задних пассажиров нового «Эксплорера». При ударе воздушный мешок, уложенный в лямку, надувается, увеличивая площадь контакта. Это позволяет снизить удельное давление на тело и уменьшить вероятность травм. Подушки срабатывают лишь при серьезных авариях — при незначительных ударах достаточно одного ремня. Разработчики уверяют, что проводили испытания не только на манекенах, но и на добровольцах, причем разного роста, комплекции, пола и роста. Все остались довольны результатами*
Современные системы раскрывают подушки не только вовремя, но и в зависимости от направления и силы столкновения автомобиля с препятствием. Ведь при несильных ударах излишне «жёсткий» мешок больше травмирует, чем спасает. Поэтому такие подушки (их ещё называют адаптивные) приводят в действие двухступенчатые газогенераторы. Блок управления анализирует информацию с датчиков и определяет временной интервал (от 5 до 50 мс) между срабатыванием первой и второй ступеней. Чем больше пауза, тем медленнее мешок наполняется газом и тем мягче он окажется. Если удар при столкновении очень сильный, оба заряда срабатывают одновременно, они обеспечат максимальное давление и жёсткость подушке. Но у всего есть предел — в очень тяжёлых случаях даже пристёгнутый человек через газовый подпор подушки безопасности может-таки достать головой до руля и деталей интерьера.
Городской «малыш» Toyota iQ, помимо «взрослого» комплекта подушек безопасности (здесь есть и фронтальные, и боковые подушки, и «шторки», и даже коленная подушка для водителя) имеет эйрбэги для защиты голов задних пассажиров. От задних подголовников до стекла третьей двери очень мало пространства, именно его и заполняют подушки при ударе в заднюю часть, чтобы максимально эффективно смягчить удар. Раскрываясь «короной» вокруг подголовников, «мешки» снижают риск травмирования головы и шеи при отскоке назад
Многие ошибочно полагают, что при аварии должны раскрыться все подушки. На деле современные системы управления подушками настроены так, чтобы выстреливали только те мешки, которые действительно необходимы. Автомобиль буквально начинён датчиками ускорений и ударов. Получая от них информацию, блок управления вычисляет, в какую часть машины пришелся удар и насколько он сильный. Далее подаётся питание на пиропатроны нужных подушек… Умные системы многих современных автомобилей способны распознавать, занято или нет пассажирское сиденье. Если оно пусто, там лежит куртка или портфель, то электроника подушку не раскроет. Кроме того, дополнительные данные система управления может получать от ультразвуковых датчиков, измеряющих рост и позу седока, и вносит коррективы в алгоритм срабатывания подушек и преднатяжителей ремней. Но надо помнить, каким бы современным ни был автомобиль, сколько подушек и прогрессивных систем в нём ни было, всё это эффективно работает только в том случае, если седоки пристёгнуты.Источник: auto.mail.ru
Подушки безопасности
- Статья опубликована 24.06.2014 16:42
- Последняя правка произведена 19.10.2015 15:15
История создания подушки безопасности (air bag).
Предпосылки.
Первая подушка безопасности была установлена на серийный автомобиль около 25 лет назад. Тогда это было необязательным дополнением, которое принималось за эксклюзив. Сегодня же невозможно представить машину без этого нововведения, пусть и путь от совершенствования и до всеобщего признания был очень тернистым.
По мере развития технологий, автомобилей становилось все больше, а они, в свою очередь, прибавляли в своей мощности и становились быстрее. Количество аварий увеличивалось, все больше люди, попадавшие в них, гибли и получали тяжелые травмы. В США, как в лидирующей автомобильной державе, статистика смертности людей была самой угрожающей. Поэтому, в 1967 году там приняли законодательный акт, который обязывал оборудовать все автомобили в стране «автоматизированной системой защиты пассажиров» уже с 1969 года. Но на тот момент, кроме обычных (неинерционных ремней безопасности) ремней безопасности, конструкторы больше не могли ничего предложить.
организация NTHSAВот тогда-то, в 1967 году вспомнили об идее, которую предложили в 1953 году американец Джон Хендрик и немец Вальтер Линдерер. Согласно выданным им патентам устройство представляло собой прикрепленный к рулю «складной развертываемый мешок, который надувался в случае опасности». Реализовывать эту идею взялись многие разработчики, но они столкнулись с множеством проблем. Помимо того, в 1970 году инженеры подверглись серьезному давлению со стороны только что созданного ведомства дорожной безопасности (NTHSA), которое требовало оснастить подушками безопасности все новые автомобили уже с 1973 года. Задача, мягко говоря, была невыполнимая.
Предвидя, что реализация этой директивы затянется надолго, в СМИ и на политической арене была развернута кампания, направленная против данной системы безопасности. В итоге сроки внедрения технологического новшества сначала были продлены до 1976 года, а затем и вовсе отменены как директива. Лишь в 1993 году эта директива была окончательно закреплена, как обязательная к выполнению.
Конструкционные трудности и их решения.
Реализация идеи «развертываемого» мешка потребовала неимоверных усилий. Составляющие современной подушки безопасности: пиропатрон, надувной колокол, набор датчиков и электронного блока управления – все это надо было изобретать с нуля.
Необходимый показатель времени срабатывания – 30-50 миллисекунд достигался только при пиротехническом принципе наполнения подушки безопасности. Поэтому его сразу взяли на вооружение. Но открытым остался вопрос, чем начинять пиропатрон? При выборе наполнителя доходило дело до курьезов, конструкторы пытались применять даже ракетное топливо. Зачастую такие эксперименты приводили к разрушению автомобиля. Помимо того, патрон должен быть компактным, а продукты сгорания не представлять опасности для человека.
подушки безопасностиРаскрытие подушки безопасности сопровождается резким скачком давления в автомобильном салоне и громким хлопком (порядка 140 дБ), это может привести к повреждению барабанных перепонок. Для подтверждения безопасности конструкторы прибегли к старому методу – они поместили в салон клетки с пятнадцатью канарейками. Эти «хрупкие» на акустическое воздействие птички отлично прошли эксперимент и даже сохранили свои певческие способности.
Плотная ткань из которой изготавливалась основная часть подушки (колокол) была слишком толстой, к тому же она пропускала часть газа. Со временем конструкторы пришли к мнению, что оптимальным материалом для этого элемента является тонкий и прочный нейлон (толщина около 0,5 мм) с герметичным покрытием.
Механизма, который просто способен безопасно и быстро раскрывать подушку безопасности, было недостаточно. Необходимо было заставить его вовремя раскрываться и только в критический момент. Самопроизвольное срабатывание подушки на ходу очень опасно для водителя. Также человек должен удариться об уже раскрывшуюся, но еще не начавшую сдуваться подушку. Использование подушки безопасности, которая срабатывает не вовремя, приносит одни неудобства и, в некоторых случаях, даже увечья (ведь скорость раскрывающейся подушки безопасности порядка 300-от км/ч).
Для конструирования такой умной системы потребовалась помощь опытных людей. Концерн Bosh с его огромным опытом в сфере электроники и электрики как раз подходил на эту роль. Система управления совместно с датчиками должна была передать сигнал пиропатрону за несколько миллисекунд, не реагируя на слабые воздействия и сохраняя свою работоспособность независимо от эксплуатационных условий.
На выполнение всех этих условий, компании потребовалось свыше десяти лет работы, более двухсот краш-тестов на серийных автомобилях и около 2500 – на макетах, затратив на это свыше 7 млн. километров испытательных пробегов. Интересен тот факт, что около 600 опытных автомобилей, проходили реальные испытания с сотрудниками компании «мерседес» за рулем. Излишне говорить, что это была весьма рискованная затея.
К декабрю 1980 года, через 13 лет после начала работ, был выпущен первый серийный автомобиль, оснащенный подушкой безопасности. Данная опция была мало кому по карману, но было ясно, что будущее за подушками безопасности.
Эффект от внедрения новой системы безопасности был очевиден. В течение 80х годов количество смертельных исходов и случаев получения тяжелых травм сократилось на 5%, а в 90-х годах, когда использование подушки безопасности стало обязательным требованием, — значительно уменьшилось. Подушки безопасности, показав свою эффективность на деле, стали неотъемлемой частью комплектации большинства автомобилей.
Места размещения подушек безопасности.
Системы «надувной» защиты уже давно размещаются не только фронтально, но и с боку. Ведь среди ДТП нередки случаи, когда пассажиры подвергаются опасности именно от боковых ударов по автомобилю. Свое распространение нашли «эйр-бэги» вмонтированные не только в руль, но и в боковые двери, спинки передних сидений, в стойки крыши и над дверями.
В открытых автомобилях требование к боковым подушкам безопасности особое. Из-за отсутствия жесткой крыши и стоек приходилось монтировать их в верхнюю часть двери и делать более прочными. Зачастую предлагается укомплектовать машину дополнительными «эйр-бэгами» для защиты ступней и коленей, а также предотвращения «подныривания» под ремни безопасности. Отдельные подушки получают и пассажиры, сидящие на задних сидениях.
Безопасность превыше всего!
новейшие разработки VolvoВ борьбе за безопасность технологии надувного мешка вышли за пределы салона автомобиля. Новейшие прототипы обеспечивают безопасность не только пассажирам, но и сбитому пешеходу. Подушки безопасности раскрываются в местах контакта с автомобилем (у кромки капота и перед бампером), защищая от травм голову и ноги сбитого человека.
Количество датчиков и подушек безопасности в автомобиле растет с каждым годом, а сами они прибавляют в своей технологичности. Новейшие датчики, способны различать типы ударов по силе и характеру. Есть даже такие, которые могут распознать ситуацию, когда в стоящий на месте автомобиль врезается другая машина, и это при учете того, что обычно подушки безопасности не срабатывают на скорости менее 20 км/ч.
Скорость срабатывания подушек безопасности стала больше, теперь на полное раскрытие затрачивается не более 20 миллисекунд. Пиропатроны стали безопаснее и экологичнее. Фильтры не пропускают опасные для здоровья газы и твердые частицы. Подушки стали адаптивными, т.е. внутреннее давление и степень раскрытия варьируется в зависимости от силы удара. Благодаря датчикам, установленным в креслах, «эйр-бэги» не срабатывают, если ремни безопасности не пристегнуты или на сиденье попросту никого нет. Первые образцы подушек безопасности поддерживали необходимое давление в куполе около 2-х секунд, сейчас они не спускаются до 10 секунд. Благодаря этому пассажир защищен от повторного столкновения или последующего переворота автомобиля.
В новых «эйр-бэгах» учитываются особенности человеческой физиологии. Раньше, при срабатывании, подушка безопасности могла нанести повреждения на лице оберегаемого человека, теперь появились раздвоенные пассажирские подушки. Основной удар принимают плечи и грудь человека, а воздействие на голову минимальное.
Принцип работы системы подушек безопасности.
Есть вариации подушек безопасности, которые разработаны, как для водителей, так и для остальных пассажиров. Водительская подушка безопасности обычно устанавливается на руле, пассажирские – на приборной конструкции и на спинках сидений.
Подушки, расположенные спереди, служат для защиты водителя и пассажира от травмирования жесткими предметами (салон, автомобильный кузов и др.) и осколками стекол при фронтальных столкновениях.
Срабатывание подушек безопасности происходит при непосредственном ударе. В зависимости от направления удара активируются только определенные подушки безопасности. Датчики удара передают сигнал в блок управления в том случае, если сила удара превышает опасный порог. Блок управления, обработав полученные данные со всех датчиков, определяет необходимость и время срабатывания подушек безопасности и других составляющих пассивной системы безопасности.
В зависимости от обстановки возможно срабатывание только натяжителей ремней безопасности или совместное, с подушками безопасности. Блок управления подает электрический сигнал для включения газогенераторов соответствующих подушек безопасности. Подушка безопасности разрывается и сдувается только после прикосновения с человеком.
Подушки безопасности не подлежат дальнейшему использованию после срабатывания, поскольку они являются одноразовым компонентом автомобиля.
Дополнительные условия срабатывания фронтальных подушек безопасности:
• Падение автомобиля;
• Наезд на твердый прочный предмет;
• Жесткое приземление после прыжка;
Важно знать, что фронтальные подушки безопасности не срабатывают при ударе машины сзади, боковом ударе и опрокидывании автомобиля.
Новейшие разработки в сфере безопасности.
Мотоциклетная подушка безопасности.
подушка безопасности водителя Honda GoldWingКомпанией Honda была обнародована первая в мире система подушек безопасности для мотоцикла (Motorcycle Airbag System).
Сама воздушная камера вмонтирована по центру руля. Подушка срабатывает, когда все четыре «краш датчика» обнаруживают серьезное лобовое столкновение. Надутый буфер не дает мотоциклисту вылететь вперед.
Первый байк, на котором установлены подушки безопасности, был «Gold Wing» – самый тяжелый и большой мотоцикл Honda. Цены на такой мотоцикл начинаются с 18 тысяч долларов.
Оснастить такими подушками безопасности все модели мотоциклов невозможно по техническим причинам. Поскольку подушка поглощает кинетическую энергию летящего вперед мотоциклиста, то сам байк должен быть достаточно тяжелым, чтобы не перевернуться и не перекинуть владельца мимо развернутой камеры.
Помимо этого, для раскрытия «Air bag’а» необходимо достаточно места, следовательно, такую систему невозможно установить на спортивном мотоцикле, гонщик которого во время езды прижимается к байку.
«Умные» подушки безопасности.
сработавшая подушка безопасности VolkswagenСовременные подушки безопасности отличаются своей исключительной технологичностью. В седанах 2006-го модельного года, подушки оснащены сенсорными датчиками, благодаря которым они способны регулировать объем своего развертывания для предотвращения тяжких травм в зависимости от позы и веса пассажира. Таким образом, подушки оснащены двумя степенями развертывания, ограниченной и максимальной, которые выбираются автоматикой в зависимости от веса пассажира и натяжения ремня безопасности.
Несомненно, за многие годы работы, конструкторы и инженеры разработали высокотехнологичную систему безопасности, но несмотря на большие достижения в этой сфере, нельзя сказать, что они находятся на пике развития. Много чего можно улучшить и модернизировать, уйма нереализованных идей. Допустим, хорошо было бы, если подушки срабатывали не во время аварии, а за мгновения до нее.
Каких бы заоблачных высот не достигли эти «надувные» технологии, следует помнить, что результат их работы во многом зависит от того, был ли, пристегнут человек обычным ремнем безопасности.