Краш-тест без ремней безопасности: последствия (50 км/ч)

Боковой удар

Наш уникальный двойной краш-тест с непристегнутыми манекенами (см. АР №2, 2007) доказал, что при лобовом столкновении на скорости 50 км/ч ремень безопасности увеличивает шансы выжить втрое! А что будет при боковом ударе? Может быть, наличие пристегнутого ремня при наезде сбоку не столь актуально?

Мы решили экспериментально ответить и на этот вопрос. И вновь обратились в лабораторию ударных испытаний АвтоВАЗа.

Среди сторонников свободы от ремней бытует мнение, что при боковом ударе пристегнутые седоки защищены ничуть не больше непристегнутых. Мол, все равно расстояние от сминаемой двери до человека столь мало, что лямки не успевают сработать — сильный удар об обивку неизбежен. А диагональная лямка ремня способна и вовсе сломать человеку шею. Кроме того, непристегнутый седок при ударе сбоку может просто отлететь в другую сторону, в то время как зажатый ремнем человек в этой же ситуации окажется в сминающейся ловушке и неминуемо погибнет. А замок ремня может намертво заклинить между креслом и боксом-подлокотником — и без ножа тогда не «отстегнешься».

Мифы, мифы…

Скоростные видеокамеры были смонтированы на автомобилях на мощных кронштейнах	Деформация сминаемого барьера — «отражение» жесткости кузова. Самое мягкое место — дверь водителя

Между тем, по американской статистике, на боковые аварии приходится примерно 40% от общего числа. В России на каждое боковое столкновение в среднем приходится 1,5 пострадавших, а на каждое лобовое — 1,05. Они опаснее лобовых ударов почти в полтора раза! Ведь если спереди почти у любого автомобиля есть «метр жизни» в виде деформируемых конструкций кузова, то при боковом столкновении людей в салоне отделяет от бьющего слева или справа тарана немногое: дверь, порог, средняя стойка… Все это — буквально в нескольких сантиметрах от вас! Любая значительная деформация — и серьезных травм не избежать. Поэтому конструкторы усиливают двери брусьями безопасности, пороги и стойки кузова делают из высокопрочных сталей. А роль главной удерживающей системы, фиксирующей пассажиров на местах, по-прежнему выполняют ремни, которым помогают боковые подушки безопасности.

Боковые подушки для отечественных машин — роскошь пока немыслимая. Даже у новых седанов Лада Приора (ВАЗ-2170), которые мы с вазовцами решили разбить в ходе эксперимента, их нет. Только ремни.

По черным следам на полу видно, что тележка отбросила Приору на пять метров. Но прочный кузов и мощные брусья в дверях защитили седоков. Пристегнутых…

Так воспользуемся ими!

Вернее, пользоваться ремнями будут манекены: во время первого бокового удара в Приору мы усадим четверых пристегнутых «седоков». А второй удар мы проведем, отстегнув ремни. И сравним нагрузки на манекены. Ведь условия обоих краш-тестов совершенно одинаковы: новенькая Приора с четырьмя манекенами в салоне получает удар в среднюю стойку с водительской стороны тележкой массой 950 кг, движущейся со скоростью 50 км/ч. Именно такой боковой краш-тест согласно правилу ЕЭК ООН №95-01 должны пройти все автомобили, продаваемые в Европе, и такую же методику использует программа EuroNCAP.

Кстати, в боковых краш-тестах «работают» специальные «боковые» манекены SID (в Европе — EuroSID). Но так как на ВАЗе есть только два «боковых» манекена EuroSID I, то мы посадим их на два крайних левых места — спереди и сзади. А правые места займут обычные манекены Hybrid III. Они хоть и не предназначены для боковых краш-тестов, но смогут дать нам достоверную информацию о нагрузках на шею и голову: шарниры их «шей» антропоморфны при кивках вправо-влево, и датчики снимают информацию о перегрузках во всех трех направлениях.

Вся «спецподготовка» автомобилей заключалась в демонтаже бамперов, фар, капота и крышки багажника: надо было жестко закрепить на мощных кронштейнах скоростные камеры, фиксирующие происходящее в салоне. На жесткости кузова при боковом ударе это никак не сказалось. А вот удалять вклеенные стекла, чтобы избежать бликов, нельзя — они «держат» проемы.

Пристегнутые «пассажиры» после удара: удерживающие системы сыграли свою роль	Непристегнутые манекены после удара: в отсутствие ремня, то есть удерживающей системы, они летали по салону неконтролируемо	Удар головы «водителя» о стойку кузова смягчила травмобезопасная накладка. Метка на «щеке» — след контакта с головой «пассажира»

И вот первая Приора с пристегнутыми «седоками» замерла на исходной позиции: если во время лобового краш-теста разгоняется сам автомобиль, то тут он играет роль неподвижной мишени, а из разгонной катапульты «выстреливает» тележка с закрепленным на ней деформируемым барьером. Причем тележка нацелена на Приору так, чтобы ось удара пришлась на копчик манекена-водителя.

Достанется бедолаге?

Отходим на безопасное расстояние. Разгон тележки… Ба-бах!

Приору под визг резины и яростный грохот сминаемого металла слегка разворачивает вокруг центра масс, отнесенного к передней оси, и отбрасывает на пять метров от исходной позиции. Но автомобиль явно выдержал удар: боковина промялась не более чем на 30 см, дверные замки не раскрылись. Вазовцы, кстати, совершенно не сомневались в Прио­ре: они уверяют, что обновленный седан с брусьями безопасности в дверях и более прочным, чем у «десятки», кузовом на боковом краш-тесте по методике EuroNCAP (с одним манекеном водителя) набирает 11—13 баллов из 16 возможных.

Похоже на правду.

Открываем правые двери. Манекены сидят на своих местах как ни в чем не бывало, только передний «пассажир» выскочил из-под диагональной лямки. Замки всех четырех ремней легко расстегиваются — несмотря на то, что водительский зажат деформированным креслом.

О том, что происходило во время удара, нам расскажут только скоростные камеры и графики перегрузок. Сначала почти синхронно водитель и задний левый пассажир (на 52-й миллисекунде) приложились головами о стойки кузова. Но удары были неопасны: максимальные 67 g и 46 g средней перегрузки за три миллисекунды не угрожают даже сотрясением мозга. К сожалению, грудь и таз «водителя» защищены не столь хорошо. Сжимающие нагрузки на верхнее из трех ребер подобрались к границе опасной «красной» зоны (39 мм деформации при пороге в 42 мм). А еще у манекена EuroSID I есть датчик в так называемом лобковом сочленении — так сказать, между ног. Нагрузка на него определяет риск травм тазовой области. И датчик у «водителя» сжало прилично: с усилием в 5,1 килоньютона. Это полтонны! Совсем недалеко до опасного порога в 6,0 кН.

Зато суммарные нагрузки на брюшную полость «водителя» лишь немного превысили безопасные 100 килограмм-сил (1кН). В итоге защиту пристегнутого водителя в Приоре при набранных девяти баллах из 16 возможных можно оценить как среднюю. Ниже, чем обещанные вазовцами 11—13 баллов, но, вероятно, произошло это из-за большей загрузки машины: обмен кинетической энергией с однотонной тележкой протекал иначе, чем при обычном боковом краш-тесте, что могло повлиять на «травмы» «водителя».

В любом случае, ни один из параметров пристегнутого манекена водителя не превысил критических значений — опасности для жизни нет. Заднему левому пассажиру, воспользовавшемуся ремнем, и вовсе ничего не угрожает: все нагрузки ниже границы «зеленой» зоны.

Отвязанный «водитель» не только нажал на тормоз, но и приложился правым коленом о рулевую колонку	Задний пассажир при боковом ударе бьется головой о стойку (белая отметина) и туловищем — о травмобезопасную обивку двери Приоры	Причина повышенных нагрузок на верхнее «ребро» манекена за рулем Приоры — контакт с жест­кой стойкой, а не мягкой обивкой двери

А что же пассажиры справа? Все у них было бы хорошо, если бы не одно но — датчики переднего правого седока зафиксировали превышение изгибающего момента шеи: 79,1 Нм при пороговых 57 Нм! Неужели произошло то, о чем говорят противники ремней, — диагональная лямка «сломала» шею правому пассажиру?

Ничего подобного. Трагедия произошла из-за того, что после удара манекен пассажира смещается влево, а «водитель» в этот момент подставляет ему свою культю правой руки. Аккурат к основанию черепа! Вот шея и изгибается…

Итак, ремни позволили трем седокам из четырех обойтись без серьезных травм, не говоря уже об угрозе жизни. А что будет без ремней?

Выкатываем на лобное место вторую Приору с номером 951, прикручиваем к тележке новый деформируемый барьер. Удар такой же яростный, но машину почему-то почти не развернуло, а боковые стекла с левой деформированной стороны остались целехонькими. Может, и с непристегнутыми «обитателями» салона все в порядке? Куда там! Двое лежат в неестественных позах, а четкие отпечатки на правой щеке и груди «водителя» от натертой мелом головы «пассажира» красноречиво говорят: тут разыгралась трагедия.

Что же произошло?

До пятидесятой миллисекунды все было как и при первом ударе: «водитель» и задний левый «пассажир» бьются о мнущиеся двери и стойки кузова. Но с существенной разницей: ремни их не дер­жат. Поэтому нагрузки на «грудь» и «живот» «водителя» намного выше: 56 мм деформации тарированных ребер манекена при опасном пределе в 42 мм — это гарантированные переломы для человека!

Но самое страшное происходит позже, когда спустя 106—120 миллисекунд после начала удара непристегнутые соседи долетают до сидящих слева.

Это бой без правил. Удар «голова в голову» даже на бойцовских площадках считается одним из самых опасных, а уж тут… Больше всех опять не повезло сидящему за водителем: мощный хук справа, нанесенный головой соседа, не оставил ему никаких шансов. Пиковая перегрузка в 350 g и коэффициент вероятности травмы головы HIC в 2110 единиц — рекорд за всю историю краш-­тестов Авторевю!

Это все равно что получить в лицо свинцовой битой наотмашь. Тому, кто нанес смертельный удар, не легче: пик перегрузки у заднего правого седока составил 230 g, а коэффициент HIC достиг 1024 единиц, превысив «красный» порог в 1000.

Сзади — два трупа. А ведь пристегнись они…

Что же происходит спереди? Удар головы переднего «пассажира» в «лицо» «водителя» не столь страшен — «всего» 115 g в пике, среднее замедление за три миллисекунды равно 49 g, а HIC не превысил 145 единиц. Но правый передний «пассажир» при ударе плечо в плечо с «водителем» получает чудовищные нагрузки на «шею» — 105 Нм, вдвое больше опасного предела в 57 Нм. Гарантированный перелом!

След от ребер непристегнутого манекена — аккурат на бездействующем ремне…

Выходит, что водитель — единственный из всех непристегнутых седоков, который может выжить. Пусть с переломанными ребрами, отбитой селезенкой и сотрясением мозга.

Итак, счет 3:1 в пользу ремней. Судя по показаниям датчиков, если среди пристегнутых «погиб» только передний «пассажир», то среди непристегнутых «выжил» только «водитель». И это на относительно небольшой скорости в 50 км/ч. А ведь в жизни случаются аварии и пострашнее…

Кстати, как и в случае с первым экспериментом с непристегнутыми манекенами, самым опасным местом при левостороннем ударе оказалось заднее левое. Ведь риск получить смертельную черепно-мозговую травму у пристегнутого заднего левого пассажира в десять раз ниже по сравнению с непристегнутым! Сравните это со «всего лишь» троекратной разницей в нагрузках при лобовом ударе — и вы поймете, что ремни безопасности во время наезда на ваш автомобиль сбоку даже более актуальны, чем при фронтальном столкновении. И важность ремней для задних седоков ничуть не меньшая, чем для водителя и переднего пассажира. Судя по нашим данным, она даже выше!

А главный вывод из всех наших экспериментов таков: непристегнутый человек в машине — потенциальный преступник. Он представляет опасность не только для самого себя, но и для пристегнутых пассажиров, рискнувших сесть с ним в одну машину. Можно сколько угодно перечислять неудобства ремней, но они не стоят ровным счетом ничего по сравнению с главным — человеческой жизнью, которую в большинстве случаев ­ремни помогают сохранить. Поэтому всякий раз, садясь в машину, не ленитесь уподобляться стюардессе, вежливо, но настойчиво требующей застегнуть ремень безопасности.

Удар сбоку

Пионерами в области боковых краш-тестов были Mercedes и Volvo. Именно в их лабораториях в 60-х годах начали бить машины в бок тележ­ками с мощным несминаемым щитом. Масса «ударного» инструмента составляла от одной до полутора тонн, скорость — от 30 до 40 км/ч. Кстати, в России некогда существовал подобный отраслевой стандарт: неподвижный автомобиль без манекенов били жесткой тележкой массой 1100 кг со скорости 35—80 км/ч. Такой широкий диапазон объяснялся тем, что катапульты были практически неуправляемы и точно выдержать скорость не представлялось возможным. Степень защиты тогда определялась по остаточной деформации кузова: боковина не должна была вмяться более чем на 350 мм.

Эра современных боковых краш-тестов началась с принятия в США протокола FMVSS 214, по которому с 1996 года все продаваемые за океаном автомобили должны были выдерживать удар полуторатонной тележкой с укрепленным на ней деформируемым барьером из алюминиевых сот со скорости 53 км/ч. Причем колеса тележки повернуты на 27о — удар происходит под углом. Испытания по правилам американского Управления дорожной безопасности (NHTSA) еще жестче: скорость тележки — 62 км/ч, масса — 1367 кг. Кстати, в протоколе FMVSS 214 прописано и еще одно интересное испытание — статичное нагружение. «Пресс» проминает каждую дверь цилиндром диаметром 30,5 см (12 дюймов) до деформации в 45 см (18 дюймов). Замеренное при этом усилие должно быть более 1000 килограмм-сил.

Во всех остальных странах боковые краш-тесты мягче. Самый распространенный вид удара — под прямым углом тележкой массой 950 кг со смонтированным на ней сминаемым барьером. Скорость — 50 км/ч. Такая методика используется европейской ассоциацией EuroNCAP и их коллегами из Австралии (ANCAP). Японцы из Национального агентства по автомобильной безопасности (NASVA) работают по такой же схеме, но скорость тележки у них выше — 55 км/ч.

В Европе и Австралии машины, оборудованные надувными «занавесками» безопасности, бьют еще и о столб. Автомобиль на специальной тележке разгоняют до скорости 29 км/ч и боком направляют в жесткую металлическую трубу диаметром 254 мм. Причем удар приходится как раз напротив головы манекена-водителя.

Именно такие жесткие испытания заставляют производителей делать свои автомобили безопаснее. А вот в России действующих стандартов «боковой» безопасности фактически нет…

Схема бокового краш-теста по методике EuroNCAP	Схема бокового краш-теста по методике NHTSA

Видео

Пристегнутые передние седоки за мгновение до удара	Спустя 42 миллисекунды после касания тележки «водитель» не опасно приложился о накладку стойки (HIC — 248), а «пассажир» начал выскальзывать из-под ремня
Прошло 82 мс. Роковое стечение обстоятельств для переднего «пассажира»: он наклоняется влево и его шея ломается о подставленное «плечо дружбы» «водителя»	По завершении активной фазы удара «пассажир» пытается поднырнуть обратно под спасительный ремень

Задние пристегнутые манекены перед ударом	52 мс. Левый «пассажир» уперся головой в стойку (HIC — 106). Правого «пассажира» держит поясная лямка ремня, и тело лишь наклоняется, а не съезжает в сторону соседа
120 мс. Удар головой в плечо соседа не опасен (HIC — 512)	На отскоке вторичного удара нет — ремни держат манекенов

Краш-тест с непристегнутыми седоками, вид спереди за доли секунды до бокового тарана	42 мс. «Водителя» бьет дверь, деформируемая тележкой, — бьет гораздо сильнее, чем с ремнем. А «пассажир» в отсутствие ремня всем телом съезжает вбок по инерции
110 мс. «Пассажир» ломает шею, упираясь плечом в плечо «водителя» и нанося тому чувствительный (но не смертельный) удар головой	Все кончено: «пассажир» падает лицом вниз на колени «водителю» с травмой «шейных позвонков»

Непристегнутые задние пассажиры, вид сзади	84 мс. Правый пассажир начинает свой полет, а непристегнутый «водитель» нажимает на педаль тормоза (загорается стоп-сигнал)
Трагическая развязка на 118 миллисекунде: страшный удар «голова в голову» убивает обоих задних седоков	Бездыханные тела соприкасаются головами еще и при «отскоке»…

SID, брат Гибрида

Одежда и обувь манекенов EuroSID — «омологированная», предписанная стандартами

Сперва для боковых краш-тестов использовались обычные манекены. Но в 1979 году американцы разработали SID — Side Impact Dummy, «манекен для боковых ударов», отличавшийся иной конструкцией «грудной клетки». Через 15 лет его сменил более совершенный SID II и его разновидность EuroSID, используемый в краш-тестах EuroNCAP. Прогресс заключался в установке датчика нагрузок на «кости таза», а у манекенов с приставкой Euro появились еще и датчики в области «живота».

Внешне SID отличается от «фронтальных» манекенов серии Hybrid культями вместо полноценных рук. Головы с измерителем ускорений по трем направлениям у всех манекенов одинаковы, а вот шея «бокового» манекена проще: там нет датчиков растягивающего усилия и изгибающего момента: измеряется только усилие сдвига «позвонков». Тяжесть удара в «грудь» определяется по деформации трех «ребер». Но SID измеряет боковую нагрузку на «ребра», а Hybrid — фронтальную.

Повреждения живота определяются по показаниям трех датчиков усилия внутри «брюшной полости» (у Гибридов они отсутствуют). Еще одно отличие: SID имеет датчик усилия сжатия в «лобковом симфизе». Проще говоря, датчик зажат у манекена между ног и измеряет нагрузку на эту жизненно важную для любого человека область тела.

Ноги у Евросида не инструментированы — повреждения нижних конечностей при боковых краш-тестах невелики.

История защиты

Первыми усиливать двери автомобилей мощными трубами решили шведы из фирмы SAAB: в 1972 году дебютировал Saab 99 с «брусьями безопасности». И только во второй половине 70-х годов после завершения работ по программе ESV (Экспериментальные безопасные автомобили), инициированной министерством транспорта США и поддержанной ведущими производителями, на другие автомобили начали устанавливать «шведские брусья». Кстати, из отечественных машин брусья в дверях впервые начали ставить в «ЕвроСамары» — автомобили ВАЗ-2109, которые собирались с 1996 по 1998 год для европейского рынка на финской фирме Valmet.

Saab 99, 1972 год — первый автомобиль с «брусьями безопасности» в дверях

Следующим важным элементом «боковой» безопасности стали боковые подушки. Патент на них получила фирма Autoliv в начале 90-х. А первым серийным автомобилем с такими подушками для водителя и переднего пассажира стал Volvo 850 1994 модельного года: сиденья с системой SIPS (Side Impact Protection System) устанавливались на заказ. Затем на BMW пятой и седьмой серий в 1998 году появились надувные «трубы» системы Head Protection System, которые «выстреливали» из ската крыши и стоек лобового стекла при боковом ударе, защищая головы седоков. Но «трубы» вскоре сменили «занавесками» безопасности — защищаемая область у них намного больше.

Кроме того, автомобильные кузова в XXI веке стали прочнее благодаря компьютерному моделированию краш-тестов, применению высокопрочных сталей и современным методам сварки и клейки. Именно поэтому пристегиваться в нынешних машинах нужно обязательно — ведь кузов, ремни и подушки при аварии, в том числе и боковой, работают как единый комплекс по защите жизни и здоровья седоков…

Рейтинг публикации:

0

Рекомендуемые статьи:
• Ушлёпки на дороге (видеоподборка за 2012 год)

Комментарии (0) | Распечатать

Добавить новость в: