Manekiny do testów zderzeniowych były wyśmiewane w kreskówkach, parodiowane w skeczach, a nawet stały się nazwą grupy muzycznej. Ale jeśli spojrzymy poza hałas popkultury, znajdziemy bardzo poważną technologię. To nie jest rekwizyt. To dzięki nim Twoje samochody otrzymują pięć gwiazdek bezpieczeństwa. Ratują życie.
Wypadki samochodowe pozostają jedną z głównych przyczyn zgonów i obrażeń w Stanach Zjednoczonych. Śmiertelność maleje. Samochody stają się bezpieczniejsze. Ale ten postęp nie nastąpił sam. Jest to wynik rygorystycznych, powtarzalnych protokołów testowych. System ten opiera się na manekinach do testów zderzeniowych Hybrid III**.
Nauka kryjąca się za manekinem
Dlaczego nie wykorzystać ludzi? Ponieważ nie możesz. Nie można przypiąć ochotnika do samochodu i rozbić go o barierę przy prędkości 55 mil na godzinę, żeby zobaczyć, co stanie się z jego kręgosłupem. To jest nieetyczne. To jest nielegalne. To nie jest praktyczne.
Inżynierowie stworzyli więc zamiennik. Manekin Hybrid III został zaprojektowany tak, aby z niesamowitą dokładnością naśladować fizjologię człowieka. Gromadzi dane, których nie byłaby w stanie zarejestrować żadna żywa osoba żyjąca w takich warunkach.
Na przykład kręgosłup nie jest zbudowany z mięsa i kości. Są to naprzemienne warstwy metalowych krążków i gumowych podkładek. Naśladuje to elastyczność i sztywność ludzkiego kręgosłupa. Kiedy samochód się zatrzymuje, manekin nie tylko opada bezwładnie. Reaguje. Absorbuje cios. Rejestruje dane.
Ocena ryzyka według rozmiaru
Nie wszyscy ludzie są tacy sami. Testy zderzeniowe uwzględniają tę różnorodność. Manekiny są klasyfikowane według grupy percentylowej i płci.
Najczęstszym jest 50-centylowy mężczyzna. Reprezentuje medianę męskiego kierowcy. Jest wyższy niż połowa męskiej populacji, ale niższy niż druga połowa. Waży 170 funtów (77 kg). Wysokość: 1,78 m (5 stóp i 10 cali).
Dlaczego ten konkretny rozmiar? Ponieważ obejmuje większość sterowników. Mniejsze manekiny przedstawiają kobiety lub dzieci. Większe to osoby dorosłe o większej budowie ciała. Ale standardem jest mężczyzna na 50. percentylu. Spójność ma znaczenie. Jeśli każdy test zostałby przeprowadzony na różnych typach ciała, nie byłoby możliwości porównania wyników. Nie można powiedzieć, że samochód A jest bezpieczniejszy niż samochód B.
Narzędzia w środku
Manekin to w zasadzie robot wyposażony w czujniki. Główne zadanie wykonują trzy typy urządzeń:
- Akcelerometry
- Czujniki obciążenia
- Czujniki ruchu
Urządzenia te mierzą siły działające na manekina podczas zderzenia. Mówią inżynierom dokładnie, gdzie będzie bolało. I jak poważne to będzie.
Akcelerometry: pomiar uderzenia
Akcelerometry są wszędzie. W mojej głowie. W klatce piersiowej. W basenie. U stóp. W stopach.
Ich zadanie jest proste: zmierzyć przyspieszenie w określonym kierunku.
Przyspieszenie to szybkość zmiany prędkości. Wyobraź sobie to w ten sposób. Jeśli uderzysz w ceglaną ścianę, twoja głowa natychmiast się zatrzyma. Wysokie hamowanie. Obrażenia. Jeśli uderzysz w poduszkę, twoja głowa będzie stopniowo zwalniać. Niskie hamowanie. Żadnych kontuzji.
W głowie manekina znajduje się akcelerometr, który śledzi ruch we wszystkich trzech osiach: przód-tył, góra-dół, lewo-prawo. Dane te określają prawdopodobieństwo obrażeń. Silne przyspieszenie w okolicy szyi może wskazywać na uraz kręgosłupa szyjnego. Ostry skok w okolicy klatki piersiowej może oznaczać złamanie żebra.
Dane są surowe. Bez filtra. Prawdziwy.
To właśnie te dane prowadzą do powstania kolejnej generacji bezpieczniejszych samochodów. Każdy test zderzeniowy wpływa na projekt kolejnego modelu. Manekin przyjmuje uderzenie, więc Ty nie musisz.
Ale manekin to dopiero początek. Prawdziwa historia jest taka, co dzieje się z samochodem. Jak jego struktura jest zdeformowana. Jak pas bezpieczeństwa utrzymuje się na swoim miejscu? Sposób wyzwolenia poduszki powietrznej. Przyjrzymy się temu później. Ale najpierw musimy zrozumieć siły, które tu wchodzą w grę.
Ponieważ w razie wypadku czas mierzy się w milisekundach. A różnica między życiem a śmiercią często jest mniejsza niż sekunda.
Fizyka uderzenia w głowę
Przyspieszenie głowy nie jest linią prostą. Głowa podskakuje i opada, odzwierciedlając chaotyczną fizykę zderzenia czołowego przy prędkości 35 mil na godzinę (56,3 km/h). Postrzępiony wykres, który widzisz, nie jest szumem. Jest to mechaniczny zapis zwalniania głowy.
Szczyty? Występują, gdy głowa uderza w coś twardego. Wyzwolenie poduszki powietrznej. Kolumna kierownicy jest zdeformowana. Czaszka zostaje uderzona. Wykres wizualizuje tę przemoc w czasie rzeczywistym.
Wewnątrz manekina
Manekin do testów zderzeniowych to coś więcej niż figurka zamknięta w plastiku. Jest wyposażony w wiele czujników.
Czujniki obciążenia są ukryte głęboko w ciele, kończynach i szyi. Mierzą dokładną siłę wywieraną na każdą część ciała podczas zderzenia.
Wypadki w prawdziwym świecie są chaotyczne. Dane z tych czujników to jedyny sposób na zmierzenie tej losowości.
Czujniki te informują nie tylko o tym, czy dana osoba przeżyła, ale w jaki sposób przeżyła. Gdzie była skoncentrowana energia? Czy Twoja klatka piersiowa jest zbyt mocno ściśnięta? Czy Twoja szyja jest zbyt wygięta?
Inżynierowie wykorzystują dane z tych tensometrów do przeprojektowania pasów bezpieczeństwa, wzmocnienia ram drzwi i dostrojenia momentu wyzwolenia poduszek powietrznych. Bez nich systemy bezpieczeństwa są jedynie zgadywaniem. Fizyka jest z nimi.
Wykres obciążenia kości udowej
Ten wykres to nie tylko abstrakcyjne dane. Pokazuje siłę Newtona działającą na kość udową kierowcy podczas zderzenia czołowego przy prędkości 35 mil na godzinę. Dlaczego to jest ważne? Ponieważ obciążenie szczytowe pozwala oszacować prawdopodobieństwo złamania kości udowej. Wyższe wartości wskazują na zwiększone ryzyko poważnych złamań.
Czujniki obciążenia klatki piersiowej
Przyjrzyj się klatce piersiowej manekina. Wewnątrz znajdują się czujniki ruchu, które mierzą deformację klatki piersiowej. Po uderzeniu klatka piersiowa ulega uciskowi. Czujniki te rejestrują dokładnie, jak bardzo się odkształca.
Powyższe zdjęcie pokazuje deformację klatki piersiowej w wyniku zderzenia czołowego przy prędkości 35 mil na godzinę (56 km/h). W tym konkretnym przypadku ciało kierowcy jest ściśnięte o około 2 cale (46 mm). Ten poziom deformacji jest bolesny. Być może będziesz musiał nawet udać się do lekarza. Jednak nie musi to być śmiertelne.
Zatrzymajmy teraz symulację i spójrzmy na sam protokół.
Jak NHTSA testuje bezpieczeństwo pojazdów
Krajowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) przeprowadza dwa główne testy w ramach nowego programu oceny pojazdów. To nie są tylko ćwiczenia teoretyczne. Są to surowe rzeczywistości fizyczne zaprojektowane tak, aby symulować normalne wypadki drogowe.
Zderzenie czołowe przy prędkości 35 mil na godzinę
Samochód uderza czołowo w solidną betonową ścianę z prędkością 35 mil na godzinę (56 km/h). Nie będzie żadnego odbicia. Samochód gwałtownie się zatrzymuje.
Konstrukcja ta symuluje zderzenie dwóch samochodów o tej samej masie. Jeśli oba samochody jadą z prędkością 35 mil na godzinę, siła uderzenia działająca na każdego kierowcę jest mniej więcej taka sama, jak uderzenie w nieruchomy obiekt przy tej prędkości. Najważniejszą rzeczą jest tutaj rozpraszanie energii.
Uderzenie boczne przy prędkości 35 mil na godzinę
Uderzenia boczne opowiadają inną historię. NHTSA używa wózków o masie 3015 funtów (1368 kg). Na wyposażeniu znajduje się odkształcalny „zderzak”, którego zadaniem jest pochłanianie energii uderzenia, na wzór prawdziwego samochodu.
Koła wózka są zamontowane pod kątem. To nie jest błąd. Zmienia to sposób interakcji wózka z pojazdem testowym. Wózek jedzie z prędkością 60,5 km/h, ale kąt zmniejsza efektywną prędkość uderzenia. Jeśli wykonasz obliczenia, jest to równoznaczne z uderzeniem bocznym przy prędkości 35 mil na godzinę.
Kąt kół wózka jest bardzo ważny. Zapewnia symulację uderzenia bocznego samochodu jadącego na czerwonym świetle, a nie uderzenia prostopadłego w koniec (kość T).
To ustawienie symuluje sytuację, w której samochód przejeżdża przez skrzyżowanie, a inny samochód przejeżdża na czerwonym świetle i powoduje uderzenie boczne. Odkształcalny zderzak wózka imituje przód intruza. Wynik? Realistyczne dane na temat wytrzymałości konstrukcji bocznych i siły przekazywanej na pasażerów.
Dekodowanie kodu lakieru podczas testów zderzeniowych
Dramat zaczyna się jeszcze przed ciosem. Zanim badacze przypinają manekiny do siedzenia kierowcy, nakładają na nie farbę. Nie robi się tego ze względów estetycznych. Różne kolory podkreślają określone części nadwozia, które najprawdopodobniej zderzą się z wnętrzem pojazdu podczas gwałtownego hamowania.
Kolana zyskują jeden kolor. Twarz jest inna. Niektóre obszary czaszki pokryte są farbą o innym odcieniu. Te wizualne wskazówki opowiadają historię, której same akcelerometry nie są w stanie opowiedzieć.
Wyniki są natychmiast widoczne w filmie nagranym przez Krajową Administrację Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA). Efekty uderzenia można zobaczyć w wysokiej rozdzielczości. Niebieska farba na twarzy manekina rozlewa się po rozwiniętej poduszce powietrznej. Pokazuje dokładnie, gdzie porusza się głowa. W tym samym momencie pomalowane na czerwono lewe kolano uderza w kolumnę kierownicy. Kolor nie kłamie. Wyświetla kinematykę zderzenia w czasie rzeczywistym i zapewnia bezpośredni wgląd w interakcję ludzkiego ciała z systemami bezpieczeństwa pod wpływem ekstremalnych sił.
Lalki do testów zderzeniowych to coś więcej niż tylko manekiny. To złożone repozytoria informacji przedstawione na chaotycznej, wielobarwnej mapie traumy. Kiedy przyjrzysz się bliżej wynikom, jasne kolory opowiadają historię, którą czujniki mogą przeoczyć.
Kiedy czujniki wbudowane w czaszkę lalki wykrywają duże przyspieszenie, fizyczne dowody w kabinie dostarczają kontekstu. Specyficzny wzór przeniesionego koloru pokazuje dokładnie, która część ciała zderzyła się z jaką powierzchnią wewnętrzną.
Ta wizualna korelacja jest kluczowa. Wykracza poza proste liczby i pokazuje związki przyczynowo-skutkowe. Naukowcy używają tych znaków do identyfikowania wad w konstrukcji samochodu.
Farba nie kłamie. Pokazuje dokładnie, gdzie ciało ludzkie nie przekroczyło zaplanowanej strefy uderzenia.
Łącząc dane dotyczące dużego przyspieszenia z określonymi punktami nacisku, inżynierowie mogą dokonywać regulacji z większą precyzją. Nie chodzi tylko o wzmocnienie ramy. Ważne jest, aby upewnić się, że wnętrze nie zamieni się w broń przeciwko pasażerowi. Ta pętla sprzężenia zwrotnego napędza rozwój systemów bezpieczeństwa nowej generacji i przekształca analizę konsekwencji wypadku w działania zapobiegawcze, zanim nastąpi.
Mechanika testów zderzeniowych
Obserwuj uważnie, jak kolana manekina uderzają w deskę rozdzielczą. To wręcz przerażający szczegół, ale podkreśla, jak kabina zachowuje swój kształt. Co ważniejsze, komora silnika w ogóle się nie wypacza. To nie jest wypadek. Inżynierowie montują silniki w taki sposób, aby podczas zderzenia czołowego zespół napędowy poruszał się do tyłu i w dół, z dala od pasażerów. Jest to funkcja bezpieczeństwa ukryta pod decyzją projektową.
Przejdźmy teraz do testu zderzeniowego czołowego przy prędkości 35 mil na godzinę.
Przygotowanie do kolizji
Zanim szlaban zetknie się z pojazdem, przeprowadzane jest staranne przygotowanie. Furgonetka jest gotowa, manekiny umieszczane są w środku, a każde urządzenie pomiarowe przechodzi ponowne sprawdzenie. Waga jest tak samo ważna jak prędkość. Do pojazdu dodawane są obciążniki balastowe, aby zapewnić, że jego masa i rozkład masy są zgodne z modelem w pełni obciążonym.
Czujnik prędkości jest przymocowany do pojazdu i jest ustawiony tak, aby przechodził przez czytnik dokładnie w momencie uderzenia pojazdu w barierę. Dokładność jest tutaj kluczowa.
Proces niszczenia rejestruje piętnaście szybkich kamer. Część z nich znajduje się pod samochodem i skierowana jest ku górze. Rejestrują około 1000 klatek na sekundę. Regulacja wykonana jest z dużą precyzją. Inżynierowie cofają minivana w kierunku bariery. Sprawdzają czujniki. Zablokowany system na szynach chwyta samochód i przyspiesza go po bieżni.
Do zderzenia doszło przy prędkości 35 mil na godzinę.
Samochód uderza w twardą barierę. Cały proces trwa około 0,1 sekundy. Tyle czasu zajmuje minivanowi całkowite zatrzymanie się. Fizyka tego procesu jest okrutna. Dane są rejestrowane w tym ułamku sekundy.
Co dzieje się po wypadku?
Wrak opowiada swoją historię. Spójrz na zdjęcia. Przód jest pomarszczony. Kabina pozostaje nienaruszona. Ten minivan otrzymał cztery gwiazdki za bezpieczeństwo obu pasażerów w przypadku zderzenia czołowego. Nie pięć. Ale też nie jest to niski wynik. Przeżył. Konstrukcja przetrwała. Wystrzeliły poduszki powietrzne. Pasażerowie mogli opuścić auto. Prawdopodobnie z siniakami. Ale żywy.
Kamery kontynuują nagrywanie. Nawet po zatrzymaniu samochodu. Wychwytują spadający pył. Transformacja. Stan końcowy auta. To kontrolowana eksplozja. Zaprojektowany, aby testować granice bezpieczeństwa. Wyniki są oczywiste. Cztery gwiazdki. Wynik dobry, choć nie idealny.
Fizyka kontrolowanego zniszczenia
Zobacz obraz NHTSA. Przód sedana został zniszczony. Dla niewprawnego oka może to wyglądać na całkowitą porażkę. Według inżynierów prace zostały wykonane poprawnie.
Metal nie tylko się wygina. Składa się.
To nie jest uszkodzenie. To jest część projektu.
Kiedy samochód z dużą prędkością uderza w przeszkodę, jego energia kinetyczna nie zanika. Potrzebuje miejsca, do którego może pójść. Gdyby samochód był wykonany z niezniszczalnej stali i gwałtownie się zatrzymał, energia zostałaby przekazana bezpośrednio pasażerom. Twoje żebra staną się strefą zgniotu.
Zamiast tego bezpieczeństwo nowoczesnych pojazdów opiera się na strefach zgniotu. Są to specjalne obszary zaprojektowane tak, aby odkształcać się w przewidywalny sposób. Przednia konstrukcja została zaprojektowana z myślą o kontrolowanym zginaniu, składaniu i ściskaniu. Proces ten wydłuża czas niezbędny do zatrzymania pojazdu.
Im dłuższy czas zatrzymania, tym mniejsza siła hamowania.
Niższe siły hamowania zmniejszają uszkodzenia kabiny pasażerskiej. Rama mocy pozostaje sztywna. Przód poświęca się, aby ludzie w środku nie musieli tego robić.
„Aby energia kinetyczna została pochłonięta i samochód się zatrzymał, należy go zniszczyć poprzez zniszczenie.”
Brzmi to sprzecznie. Kupujemy samochody, aby uniknąć uszkodzeń. Jednak w razie wypadku uszkodzenie konstrukcji we właściwym miejscu to jedyny sposób na zachowanie kabiny pasażerskiej w nienaruszonym stanie. Gruz z przodu jest ceną za przetrwanie z tyłu.
Przód furgonetki został całkowicie zniszczony, aż do przednich kół, które zostały wepchnięte do kabiny. Ten konkretny test zmniejszył długość pojazdu o 23 cale (58 cm). To ogromna ilość metalu, która pochłania wstrząsy.
Przeciwmechanizmy
Najlepszym rozwiązaniem jest oczywiście całkowite uniknięcie wypadku. Ale kiedy uderzysz w ścianę, chcesz zmaksymalizować swoje szanse na wyjście z samochodu bez szwanku. W jaki sposób wszystkie systemy bezpieczeństwa są skoordynowane, aby było to możliwe?
Przetrwanie uderzenia zależy od energii kinetycznej. Kiedy twoje ciało porusza się z prędkością 55 mil na godzinę, ma pewną ilość energii kinetycznej. Kiedy zderzenie się zakończy i całkowicie się zatrzymasz, energia ta spadnie do zera. Celem jest rozproszenie tej energii tak wolno i równomiernie, jak to możliwe, aby zminimalizować obrażenia. Architektura bezpieczeństwa Twojego pojazdu została zaprojektowana właśnie w tym celu.
Idealnie byłoby, gdyby Twój pojazd był wyposażony w napinacze pasów i ograniczniki napięcia pasów. Systemy te aktywują się natychmiast po zderzeniu, ale przed wyzwoleniem poduszki powietrznej. Napinacze napinają pasek i tłumią część ruchu do przodu. Jeżeli po milisekundach siła trzymania stanie się bolesna lub niebezpieczna, aktywowane zostaną ograniczniki siły. Zapewniają, że napięcie paska nie przekroczy bezpiecznego limitu.
Następnie następuje wyzwolenie poduszki powietrznej. Tłumi ruch do przodu i pochłania uderzenia twardych elementów wnętrza. W tym hipotetycznym scenariuszu wszystkie systemy współpracują, aby stopniowo Cię spowalniać. Bez pasa bezpieczeństwa ten pierwszy poziom ochrony staje się niemożliwy. Uderzysz w poduszkę powietrzną ze znacznie większą siłą, zwiększając ryzyko poważnych obrażeń. Większość nowoczesnych samochodów jest wyposażona w napinacze i ograniczniki pasów bezpieczeństwa, ale technologia wciąż ewoluuje.
Inteligentniejsze systemy bezpieczeństwa i technologie przyszłości
Poduszki powietrzne wydają się pojawiać w każdym możliwym miejscu współczesnego samochodu. Zapobiegają uderzeniom ciała o twarde przedmioty, co jest ich głównym celem. Jednak inżynierowie stale szukają sposobów na ulepszenie swojej pracy. Obecnie koncentrujemy się na ulepszaniu urządzeń zabezpieczających.
Najnowszym osiągnięciem jest inteligentna poduszka powietrzna. Systemy te mogą regulować prędkość i ciśnienie otwierania w zależności od wagi pasażera, pozycji siedzenia i siły zderzenia. Nie ma już podejścia „jednego rozmiaru dla wszystkich”.
Niestety wyzwolenie poduszki powietrznej może czasami skutkować poważnymi obrażeniami, a nawet śmiercią. Systemy przednich poduszek powietrznych nowej generacji zostały zaprojektowane tak, aby zmniejszyć to ryzyko i poprawić ogólną skuteczność. Branża podchodzi do tego tak poważnie, że zmieniono Federalną Normę Bezpieczeństwa Pojazdów Silnikowych (FMVSS nr 208). Zasada ta nakłada na producentów obowiązek instalowania tych nowych systemów we wszystkich nowych pojazdach. Od 1 września 2005 r. wszystkie pojazdy z roku modelowego 2006 musiały być wyposażone w tę technologię.
W przyszłości zobaczymy pasy bezpieczeństwa, które będą również wykrywać wagę i pozycję pasażera oraz dostosowywać napięcie i maksymalną siłę w czasie rzeczywistym. Technologia ta umożliwia producentom samochodów tworzenie bezpieczniejszych i inteligentniejszych pojazdów. Konsumenci głosowali portfelami i wspierali ten trend. Może to oznaczać zniszczenie niezliczonej liczby samochodów i manekinów do testów zderzeniowych, ale informacje uzyskane w wyniku tych testów oznaczają, że Ty i Twoja rodzina macie znacznie większe szanse na przeżycie wypadku z minimalnymi obrażeniami. Pytanie nie brzmi, czy technologia będzie działać, ale ile czasu upłynie, zanim systemy bezpieczeństwa nowej generacji staną się standardem w każdym dostępnym samochodzie drogowym.
Spełnia zaawansowane standardy poduszek powietrznych
Krajowa Administracja Bezpieczeństwa Ruchu Drogowego (NHTSA) zajmuje twarde stanowisko w sprawie nowoczesnych systemów bezpieczeństwa. Jeśli przyjrzysz się tym konkretnym modelom, zauważysz, że albo uzyskały one już certyfikat spełniający wymagania dotyczące zaawansowanych przednich poduszek powietrznych, albo będą zgodne z wymogami od 1 września 2004 r. Jest to kamień milowy w przepisach, który determinuje generację samochodu.
Lista ta obejmowała praktycznie wszystkich głównych producentów na rynku amerykańskim w tamtym czasie. BMW wprowadziło sedany 525i, 530i i 545i, 645Ci coupe i kabriolet, SUV X3 (modele 2.5i i 3.0i) oraz roadstera Z4. Lista również mocno odzwierciedla siłę i praktyczność typową dla Ameryki. Dodge wyprodukował Durango, Jeepa Liberty i Forda Escape, a także F-150 i Taurus/Sable.
General Motors odegrał ważną rolę w tych wczesnych dyrektywach dotyczących bezpieczeństwa. Rodzina Cadillaca Escalade (Standard, EXT, ESV) dołącza do Chevroleta Avalanche, Silverado, Suburban i Tahoe. GMC uzupełniło ofertę Yukon o Denali. Japońscy producenci nie pozostają w tyle. Honda wprowadziła Accord i Odyssey, a także Acura MDX. Mazda wypuściła modele „3”, „Tribute” i „MPV”. Lista Nissana obejmuje Pathfinder Armada, Quest, King Cab i Crew Cab Titan. Przykłady Toyoty obejmują Camry i Highlander, Subaru Legacy i Outback oraz Mitsubishi Galant.
Świetni i niszowi gracze uzupełniają tę listę. Obejmuje Jaguara S-TYPE, XJ i X-TYPE. Lexus wprowadził RX330 i ES330. Uczestnicy europejscy są reprezentowani w niewielkiej liczbie, ale ich udział jest niezwykły. To jest Volkswagen New Beetle i jego kabriolet. Mniejsze firmy, takie jak Suzuki (Grand Vitara XL-7), Hyundai (Elantra) i Kia Motors (LD) również uczestniczą w spełnianiu tych wymogów regulacyjnych.
Ekonomika bezpieczeństwa
Wcześniej bezpieczeństwo było kwestią drugorzędną. To ważny punkt sprzedaży. Amerykańscy konsumenci zgłaszają się do salonów samochodowych w poszukiwaniu pojazdów o wysokich wynikach testów zderzeniowych. Zmiana ta wymusiła także zmianę podejścia do produkcji samochodów. NHTSA nie tylko patrzy. Ona interweniuje. Rozbijają samochody i analizują dane, aby poprawić rentowność branży.
Celem ataku są także producenci. Musisz udowodnić, że Twój pojazd spełnia federalne normy bezpieczeństwa pojazdów silnikowych (FMVSS). Zasady te są szczegółowe. Determinują wszystko, od kierunkowskazów po integralność konstrukcyjną kabiny w razie wypadku. Producent nie jest w stanie zgadnąć. Jeśli funkcjonariusz NHTSA wchodzi do salonu dealerskiego w Stanach Zjednoczonych, kupuje samochód i rozbija go przy prędkości 30 mil na godzinę, samochód musi spełniać wszystkie wymagania FMVSS.
Aby zapewnić zgodność z różnymi blokami silników, skrzyniami biegów i pakietami wyposażenia, producenci samochodów często sami rozbijają od 60 do 100 pojazdów przed interwencją rządu. Chociaż awarie są rzadkie, zagrożenie nieprzestrzeganiem przepisów jest kosztowne. Zatem NHTSA poszła dalej i stworzyła Program Oceny Nowego Pojazdu (NCAP). Zderzyli się przy prędkości 35 mil na godzinę (56 km / h) z uderzeniami czołowymi i bocznymi. Cel jest prosty. Jego zadaniem jest ocena prawdopodobieństwa odniesienia obrażeń przez pasażera. Oceny te można znaleźć w Internecie. To powinien być pierwszy krok każdego, kto kupuje nowy samochód.
Definicja „poważnego urazu”
Jak źle może być? Oto pytanie. Aby odpowiedzieć na to pytanie, musimy zdefiniować, co tak naprawdę oznacza „poważny” uraz z punktu widzenia biomechanicznego. Naukowcy opracowali AIS (Abbreviated Injury Scale) do klasyfikacji urazów. To nie tylko problem złamań. Mówimy o urazach fizycznych. Podręczniki dotyczące tych urazów są pełne terminologii medycznej.
Poziomy wahają się od 1 do 6.
– 1: Drobne skaleczenia i siniaki. Będziesz potrzebował bandaża.
– 3: Poważne obrażenia. Wymagana jest natychmiastowa pomoc lekarska. Może zagrażać życiu.
– 6: Zabójczy.
AIS służy jako podstawa oceny w postaci gwiazdek wyświetlanej na stronie internetowej NHTSA. Bez ustandaryzowanej definicji ciężkości obrażeń szacunki są po prostu dowolnymi liczbami.
Jak działają oceny w gwiazdkach
System STAR firmy NHTSA przekształca złożone dane z testów zderzeniowych w informacje zrozumiałe dla konsumentów. To nie jest nachylenie krzywej. Jest to próg prawdopodobieństwa oparty na pewnych kryteriach biomechanicznych.
Klasyfikację zderzenia czołowego ustala się na podstawie najgorszego z trzech wskaźników:
1. Kryterium urazu głowy (HIC): Mierzy prawdopodobieństwo złamania czaszki lub uszkodzenia mózgu.
2. Zwolnienie klatki piersiowej: Mierzy siłę wywieraną na klatkę piersiową, która może uciskać narządy.
3. Siła udowa: Mierzy siłę przenoszoną na kość udową, a następnie na kręgosłup lub miednicę.
Aby otrzymać 5 gwiazdek za uderzenie czołowe, wszystkie trzy wartości muszą znajdować się poniżej progu wskazującego 10% szans na poważne obrażenia. Rankingi są stosowane oddzielnie dla każdego przedniego siedzenia i każdego rodzaju wyzwania.
Oceny gwiazdek za zderzenie czołowe:
– 5 gwiazdek: Szansa na obrażenia krytyczne mniejsza niż 10%.
– 4 gwiazdki: 11–20% szans na poważne obrażenia.
– 3 gwiazdki: 21–35% szans na poważne obrażenia.
– 2 gwiazdki: 36–45% szans na poważne obrażenia.
– 1 gwiazdka: Co najmniej 46% szans na poważne obrażenia.
Skutki uboczne są różne. Ponieważ uderzenie następuje z boku, zmienia się dynamika. Tutaj standard zmienia się na:
1. Wskaźnik urazu klatki piersiowej (TTI): Koncentruje się na złamaniach żeber i urazach wewnętrznych.
2. Przyspieszenie boczne miednicy (LPA): Mierzy siły działające na miednicę, które mogą powodować niestabilność kręgosłupa.
Jeszcze trudniej jest zdobyć 5 gwiazdek za kopnięcie boczne. Obydwa kryteria muszą mieścić się w przedziale, w którym prawdopodobieństwo poważnych obrażeń jest mniejsze niż 5%.
Oceny w gwiazdkach uderzenia bocznego:
– 5 gwiazdek: Szansa na obrażenia krytyczne mniejsza niż 5%.
– 4 gwiazdki: 6–10% szans na poważne obrażenia.
– 3 gwiazdki: 11–20% szans na poważne obrażenia.
– 2 gwiazdki: 21-25% szans na poważne obrażenia.
– 1 gwiazdka: 26% lub więcej szans na poważne obrażenia.
Przeczytaj więcej
Jeśli chcesz głębiej dowiedzieć się, dlaczego te oceny są ważne, spójrz na nie z kilku punktów widzenia. Zrozumienie fizyki wypadków to połowa sukcesu. Zbadaj, jak siły, moc, moment obrotowy i energia oddziałują na siebie podczas zderzenia. A może interesuje Cię, w jaki sposób silniki określają masę i pęd pojazdu.
Same poduszki powietrzne są złożonymi systemami. Zrozumienie, w jaki sposób napełniają się i opróżniają poduszki powietrzne, może dodać kontekst do certyfikacji FMVSS. Osobom zainteresowanym bezpieczeństwem w środowiskach o wysokich osiągach protokoły stosowane w Champ Car i NASCAR oferują odmienne, ale ekstremalne spojrzenie na ochronę kierowcy. Informacje pochodzące ze służb ratunkowych wpływają również na wyniki powypadkowe, łącząc bezpieczeństwo przedwypadkowe z przeżyciem powypadkowym.
Aby uzyskać praktyczne porady dotyczące zakupu, Instytut Ubezpieczeń Bezpieczeństwa Drogowego (IIHS) oferuje dodatkowe oceny. Ich testy mogą różnić się podejściem i dawać drugą opinię na temat bezpieczeństwa Twojego pojazdu. Istnieją również interesujące przypadki, które podkreślają ograniczenia obecnych technologii bezpieczeństwa, na przykład przypadek, w którym samochód uderzył w betonową ścianę przy prędkości 200 mil na godzinę, ale kierowca wyszedł bez szwanku. Więcej informacji technicznych można znaleźć w zasobach IPSM dotyczących urazów głowy oraz w filmach takich producentów, jak GM Goodwrench, przedstawiających sposoby testowania i konserwacji tych pojazdów.
