Манекены для краш-тестов были предметом рекламных объявлений, карикатур, пародий и даже названия группы. Однако настоящие манекены для краш-тестов действительно спасают жизни, поскольку являются неотъемлемой частью автомобильных краш-тестов. Несмотря на то, что автомобили с каждым годом становятся все безопаснее, а уровень смертности снижается, автомобильные аварии по-прежнему являются одной из основных причин смерти и травм в США.
Одна из причин, по которой автомобили становятся безопаснее, — это хорошо налаженная программа испытаний. В этой статье вы узнаете все об автомобильных краш-тестах, включая программы краш-тестов, рейтинги, манекены и будущие улучшения. Вы будете поражены тем, сколько внимания и подготовки уходит на то, чтобы на дорогах были безопасные автомобили!
Содержание
Задача манекена — имитировать человека во время аварии, одновременно собирая данные, которые невозможно получить от человека, находящегося в салоне.
Все лобовые краш-тесты в Соединенных Штатах проводятся с использованием одного и того же типа манекена — манекена Hybrid III. Это гарантирует стабильные результаты. Манекен построен из материалов, имитирующих физиологию человеческого тела. Например, его позвоночник состоит из чередующихся слоев металлических дисков и резиновых прокладок.
Манекены бывают разных размеров (нажмите здесь, чтобы увидеть некоторые из манекенов), и они относятся к процентилю и полу. Например, пятидесятый процентильный мужской манекен представляет мужчину среднего размера — он больше половины мужского населения и меньше другой половины. Это манекен, наиболее часто используемый в краш-тестах. Он весит 170 фунтов (77 кг) и имеет высоту 70 дюймов (5 футов 10 дюймов или 1,78 м).
Манекены содержат три типа приборов:
Акселерометры
Эти устройства измеряют ускорение в определенном направлении. . Эти данные можно использовать для определения вероятности получения травмы. Ускорение — это скорость изменения скорости. Например, если вы ударитесь головой о кирпичную стену, скорость вашей головы изменится очень быстро (что может причинить боль!). Но если вы ударитесь головой о подушку, скорость вашей головы изменится медленнее по мере того, как подушка сминается (и это не больно!).
У манекена для краш-тестов повсюду акселерометры. Внутри головы манекена есть акселерометр, который измеряет ускорение во всех трех направлениях (вперед-назад, вверх-вниз, влево-вправо). Также есть акселерометры в груди, тазу, ногах, ступнях и других частях тела.
 График ускорения головы во время краш-теста |
На приведенном выше графике показано ускорение головы водителя во время лобового столкновения на скорости 35 миль в час (56,3 км/ч). Обратите внимание, что это не постоянное значение, а колеблется вверх и вниз во время аварии. Это отражает то, как голова замедляется во время аварии, причем самые высокие значения достигаются, когда голова ударяется о твердые предметы или подушку безопасности.
Датчики нагрузки
Внутри манекена находятся датчики нагрузки, которые измеряют величину силы, воздействующей на различные части тела во время аварии.
 Фото предоставлено NHTSA График силы, действующей на бедро водителя во время аварии |
На приведенном выше графике показано усилие в ньютонах на бедренную кость водителя (бедренную кость) во время лобового столкновения на скорости 35 миль в час. Максимальную нагрузку на кость можно использовать для определения вероятности ее перелома.
Датчики движения
Эти датчики используются в груди манекена. Они измеряют, насколько отклоняется грудная клетка во время аварии.
 Фото предоставлено NHTSA Отклонение грудной клетки во время фронтального столкновения со скоростью 35 миль в час влияние |
На скане выше показано отклонение грудной клетки водителя во время аварии. В этой конкретной аварии грудь водителя сжата примерно на 2 дюйма (46 мм). Эта травма будет болезненной, но, вероятно, не смертельной.
Теперь давайте взглянем на настоящий краш-тест.
 Фото предоставлено НАБДД. Нажмите на это изображение, чтобы просмотреть видео реального краш-теста. (Время видео:2 мин 33 сек.) |
Краска для краш-теста
Прежде чем манекены для краш-тестов помещаются в автомобиль, исследователи наносят на них краску. На те части тела манекенов, которые с наибольшей вероятностью могут попасть при столкновении, нанесена краска разного цвета. Колени манекена, лицо и области черепа окрашены в разные цвета. На следующем фото видно, что синяя краска с лица манекена размазана по подушке безопасности и что его левое колено (окрашенное в красный цвет) ударилось о рулевую колонку.
 Фото предоставлено НАБДД. Разноцветная краска на манекене показывает, где различные части тела ударялись о машину. |
Если исследователи отметят особенно большое ускорение в данных акселерометров в голове манекена-водителя, следы краски на машине укажут, какая часть тела попала в какую часть автомобиля внутри салона. Эта информация помогает исследователям разрабатывать улучшения для предотвращения подобных травм в будущих авариях.
 Фото предоставлено НАБДД. Колени манекена со стороны переднего пассажира ударились о приборную панель во время аварии. Также обратите внимание, что ничего из моторного отсека не проникло в салон. Двигатель на большинстве автомобилей установлен таким образом, что при аварии он отбрасывается назад и вниз, чтобы не попасть в салон. |
Теперь давайте взглянем на тест на лобовое столкновение со скоростью 35 миль в час.
Настройка автомобиля
На фото ниже показан фургон, готовый к аварии. Манекены помещены в машину и находятся на своих местах. Все приборы на машине и манекенах были подключены и проверены. В автомобиль добавляется балласт, чтобы вес автомобиля, прошедшего краш-тест, и распределение этого веса были равны весу полностью загруженного автомобиля. Датчик скорости был установлен на автомобиле и расположен таким образом, чтобы он проходил через пикап, как только автомобиль врезается в барьер.
 Фото предоставлено НАБДД. Минивен перед шлагбаумом (обратите внимание на датчик скорости камеры) |
Есть 15 высокоскоростных камер, в том числе несколько направленных вверх под автомобилем. Они снимают около 1000 кадров в секунду. Затем автомобиль отъезжает от барьера и готовится к падению. Шкив, установленный на гусенице, тянет автомобиль по взлетно-посадочной полосе. Автомобиль врезается в барьер на скорости 35 миль в час. С момента столкновения автомобиля с барьером до его остановки проходит всего около 0,1 секунды.
После аварии
Давайте посмотрим на некоторые фотографии. Этот автомобиль получил четыре звезды для обоих пассажиров в этом тесте на лобовое столкновение.
 Фото предоставлено НАБДД. Передняя часть той же машины до и после теста |
Как видите, после теста передняя часть автомобиля полностью раздавлена. Это хорошо, так как автомобиль должен раздавиться и рухнуть, чтобы поглотить кинетическую энергию и остановить автомобиль.
 Фото предоставлено НАБДД. Лучший обзор фронтального дробления |
Передняя часть фургона раздавлена до передних колес, которые отброшены назад. В этой аварии фургон фактически стал на 23 дюйма (58 см) короче!
Очевидно, что идеальным сбоем было бы полное отсутствие сбоев. . Но давайте предположим, что вы разобьетесь и вам нужны наилучшие шансы на выживание. Как объединить все системы безопасности, чтобы обеспечить максимально плавное столкновение?
Чтобы выжить в аварии, нужна кинетическая энергия. . Когда ваше тело движется со скоростью 35 миль в час (56 км/ч), оно имеет определенное количество кинетической энергии. После аварии, когда вы полностью остановитесь, у вас будет нулевая кинетическая энергия. Чтобы свести к минимуму риск получения травмы, вы должны отводить кинетическую энергию как можно медленнее и равномернее. В этом помогают некоторые системы безопасности вашего автомобиля.
В идеале в вашем автомобиле должны быть преднатяжители ремней безопасности и ограничители усилия; они оба затягивают ремни безопасности вскоре после того, как ваша машина врезается в барьер, но до того, как сработает подушка безопасности. Тогда ремень безопасности может поглотить часть вашей энергии, когда вы двигаетесь вперед к подушке безопасности. Миллисекунды спустя сила ремня безопасности, удерживающая вас, начнет причинять вам боль, поэтому сейчас срабатывают ограничители силы, которые следят за тем, чтобы сила в ремнях безопасности не становилась слишком высокой.
Затем подушка безопасности раскрывается и поглощает ваше движение вперед, защищая вас от ударов обо что-либо твердое.
В этой гипотетической аварии все системы безопасности в машине сработали вместе, чтобы замедлить вас. Если вы не пристегнули ремень безопасности, то первая степень вашей защиты потеряна, и вам будет гораздо больнее, когда вы врежетесь в подушку безопасности. Во многих автомобилях есть преднатяжители ремней безопасности и ограничители усилия, но впереди еще несколько интересных улучшений безопасности.
Кажется, что подушки безопасности прорастают практически отовсюду внутри автомобилей. И если они помогают уберечь ваше тело от столкновения с твердыми предметами во время столкновения, они делают свою работу. Но всегда есть место для совершенствования. Прямо сейчас (и в обозримом будущем) основное внимание в средствах обеспечения безопасности уделяется тому, чтобы сделать их «умнее».
Последнее достижение в области оборудования для обеспечения безопасности известно как умная подушка безопасности. . Эти подушки безопасности могут раскрываться с разной скоростью и давлением, в зависимости от веса и положения пассажира, а также от интенсивности столкновения.
К сожалению, иногда срабатывание подушки безопасности может привести к серьезным травмам и даже смерти водителя или пассажира. Новая технология передовых систем фронтальных подушек безопасности призвана снизить возможный риск и повысить эффективность самой подушки безопасности. Внедрение этой новой технологии воспринимается настолько серьезно, что была внесена поправка в Федеральный стандарт безопасности транспортных средств № 208. Эта поправка требует, чтобы в течение следующих нескольких лет производители устанавливали эту новую систему подушек безопасности. во всех своих автомобилях новой модели, предназначенных для продажи, так что к 1 сентября 2005 года все автомобили модели 2006 года будут оснащены этой системой.
В будущем мы увидим ремни безопасности. который также будет определять вес и положение пассажиров и соответствующим образом регулировать натяжение и максимальное усилие.
Технологии позволяют автопроизводителям проектировать и производить более безопасные и умные автомобили, и потребители явно поддерживают эту тенденцию, что отражается в моделях покупок. Для этого может потребоваться разбить много автомобилей и манекенов для краш-тестов, но информация, полученная в результате автомобильных краш-тестов, означает, что вы и ваши близкие можете пережить автомобильную аварию практически без травм.
| Усовершенствованные фронтальные подушки безопасности Согласно NHTSA, эти автомобили либо в настоящее время сертифицированы в соответствии с требованиями к усовершенствованным фронтальным подушкам безопасности, либо в какой-то момент до 1 сентября 2004 г. расширенные требования к фронтальной подушке безопасности.
|
В последние годы автомобили стали намного безопаснее. Одна из причин заключается в том, что в настоящее время безопасность является основным аргументом в пользу продажи новых автомобилей — люди на самом деле ищут и покупают более безопасные автомобили. В Соединенных Штатах НАБДД разбивает автомобили и анализирует данные с целью повышения безопасности автомобилей.
Сами автопроизводители каждый год разбивают множество автомобилей. Производители автомобилей обязаны подтвердить, что их автомобили соответствуют Федеральным стандартам безопасности транспортных средств (FMVSS). Эти правила охватывают все, от того, насколько яркими должны быть лампы указателей поворота, до требований к краш-тестам. Автопроизводители должны быть уверены, что если NHTSA обратится к любому дилеру в Соединенных Штатах, купит любой автомобиль и разобьёт его на скорости 30 миль в час, автомобиль будет соответствовать всем требованиям FMVSS. Чтобы убедиться, что все различные комбинации двигателей, трансмиссий и аксессуаров пройдут проверку, автопроизводители могут сами разбить от 60 до 100 автомобилей.
Автомобиль редко соответствует требованиям FMVSS, поэтому, чтобы еще больше бросить вызов автопроизводителям и предоставить ценную информацию потребителям, покупающим автомобили, НАБДД запустило свою Программу оценки новых автомобилей. (НКАП). NCAP разбивает автомобили на скорости 35 миль в час (56 км/ч) как при лобовом, так и при боковом столкновении и оценивает автомобили в зависимости от вероятности получения травм пассажирами во время аварии. Вы можете найти рейтинги в Интернете, это хорошая первая остановка при поиске нового автомобиля.
Каковы мои шансы получить серьезную травму?
Это довольно сложный вопрос. Чтобы ответить на него, мы должны определить серьезную травму. . Было проведено (и продолжается) множество исследований по классификации травм. Исследователи краш-тестов разработали стандарт под названием Сокращенная шкала травматизма. (AIS) для классификации различных травм. Эти же исследователи опубликовали руководство, в котором подробно описаны все травмы, обычно встречающиеся в автомобильных авариях. Каждой травме присваивается ранг в зависимости от того, насколько серьезной она была:1 — легкие порезы и ушибы; 3 указывает на серьезную травму, которая требует немедленной медицинской помощи и может быть опасной для жизни; 6 фатально.
Рейтинговые системы
Исследователи использовали данные краш-тестов, чтобы определить вероятность травм, которые могут быть получены в результате аварии. Кроме того, эти данные использовались для создания звездной системы NHTSA. Эта система упрощает понимание рейтингов безопасности автомобилей покупателями при покупке автомобиля.
При лобовых столкновениях , рейтинг определяется по наихудшему результату по этим трем критериям:
Чтобы получить пятизвездочный рейтинг, все три критерия должны быть ниже уровня, указывающего на 10-процентную вероятность серьезной травмы. Каждому пассажиру на переднем сиденье присваивается звездный рейтинг за каждый тип проведенного испытания (лобовой или боковой удар).
| Вероятность серьезных травм 10 % или ниже | |
| Вероятность серьезной травмы от 11% до 20% | |
| Вероятность серьезной травмы от 21% до 35% | |
| Вероятность серьезной травмы от 36% до 45% | |
| Вероятность серьезной травмы 46 % или выше | |
При аварийах с боковым ударом , есть два критерия:
| Вероятность серьезной травмы 5 % или ниже | |
| Вероятность серьезной травмы от 6% до 10% | |
| Вероятность серьезной травмы от 11% до 20% | |
| Вероятность серьезной травмы от 21% до 25% | |
| Вероятность серьезных травм 26 % или выше | |
Как работает ваша тормозная система
Как работают подушки безопасности?
Как работает AutoCheck
Как работает финансирование автомобилей
Как работает краш-тест:все, что вам нужно знать