Развитие безопасности
Первые шаги на пути к автомобильной безопасности:Разумеется, первое автомобильное оборудование и специальные
устройства, создавались с учетом здравого смысла и соответствовали
уровню развития автомобильных технологий. На первых порах автомобиль
обзавелся ацетиленовым освещением кузова, а также примитивной тормозной
системой с «башмаками». Но эта система плохо совмещалась с резиновыми
шинами, поэтому авто вскоре стали оснащать сначала ленточными, затем и
барабанным тормозами, которые срабатывали только на задних колесах.
Тормозная система на все четыре колеса начала устанавливаться только с
1910-х годов.
По мере развития скоростных
возможностей автомобиля, а также организации дорожного движения, до
конца 1950 г. появляются автомобильные системы, которые облегчают работу
водителя и исключают многие опасные моменты при вождении авто. Речь
идет о зеркалах заднего вида, дворниках, противотуманных фарах, которые
впервые появились на модели Cadillac в 1938 г. А вот первыми
«поворотниками» стали оснащаться в 1939 г. автомобили Buick. В 1944 г.
инженеры компании Volvo начали устанавливать на свои автомобили
многослойное ветровое стекло, которое в случае сильного столкновения
автомобилей не рассыпалось, как обычное стекло, на осколки.
Дальнейшее внедрение в автомобильную
промышленность электрических, а также гидравлических систем позволило
многим автопроизводителям начать широкое применение функционалов
различных систем безопасности. Например, в 1921 г. на автомобилях стали
устанавливать гидравлические тормоза, а в 1923 г. на моделях Renault
появился функционал дополнительного усиления тормозной системы. В 1966
г. на автомобилях марки Volvo стали впервые использовать двухконтурную
систему тормозов.
Благодаря работам шотландца Джона
Бойдла Данлопа автомобиль начали оснащать изобретенными им надувными
шинами из каучука. Таким образом, салон стал комфортнее, а сам
автомобиль стал демонстрировать боле уверенный и надежный ход. В 1904 г.
компания Continental изобрела рельефные покрышки, а в 1946 г.
производитель Michelin начал выпускать шины с радиальным расположением
нитей корда. Такие покрышки широко применяются на автомобилях и в наши
дни.
Системы пассивной безопасности
Развитие систем автомобильной
безопасности включало, в том числе, и работу над функционалом пассивной
безопасности, чьей задачей было обеспечение защиты жизни пассажиров. В
начале 50-х годов прошлого века многие автопроизводители начали
проводить краш-тесты своих автомобилей. В те же годы появились первые
ремни безопасности, которыми стали оснащать салоны автомобилей Ford.
Любопытно заметить, что первый патент на автомобильный ремень был выдан
ещё в 1885 г. американцу Эдварду Клэгхорну, который изобрел двухточечный
ремень безопасности. В 1956 г. вскоре после того, как двухточечный
ремень безопасности получил свое широкое распространение, автомобили
марки Volvo стали комплектоваться более надежными трехточечными ремнями
безопасности. Затем такие ремни сделали «подвижными», что улучшило
уровень комфорта и безопасности пассажиров. В 1984 г. на ремнях
безопасности стали устанавливать преднатяжитель (пиротехническое
устройство давления), который позволял человеку в салоне автомобиля не
чувствовать скованность и дискомфорт и одновременно повышал степень
безопасности ремня в аварийной ситуации.
Пассивная безопасность автомобиля
стала одной из главных причин усовершенствования самой автомобильной
кабины, для производства которой начали применять прочные и одновременно
эластичные сорта стали. Для того чтобы снизить ущерб, возникновение
которого не избежать при лобовом столкновении, особое внимание уделялось
материалам, из которых производители изготавливали переднюю часть
кузова автомобиля, деформирующуюся в момент сильного удара. Многие
другие опции и системы были призваны сохранять жизнь людям, находящимся в
салоне автомобиля. В 1966 г. на моделях марки Mercedes стали
устанавливать рулевые колонки особого типа, которые в момент аварии не
наносили водителю сильного ущерба. В 1971 г. на автомобилях Saab начали
применять энергопоглощающее лобовое стекло, а в 1977 г. в дверях модели
Saab 99 стали устанавливать боковые защитные балки. Подголовники,
которые защищают шею водителя и пассажиров в момент столкновения,
появились в 1968 г. в салоне автомобилей Volvo. И только в 1995 г.
подголовники улучшили уровень своей безопасности, стали активными. В
таком виде их можно было увидеть на автомобиле Saab 9–5.
Но основным функционалом пассивной
системы безопасности были и остаются подушки безопасности или, иначе
говоря, аэрбэги. Такие системы были введены компанией General Motors в
1973 г. и служили они для того, чтобы предотвратить ущерб, который
возникает у водителя автомобиля при резком ударе корпусом о рулевое
колесо, а также обеспечить и пассажирам более уверенную защиту в момент
аварии. В 1986 г. компания Audi представила систему защиты Proconten,
которая в случае столкновения включала одновременно и подушку
безопасности и задействовала ремни, чем и гарантировала защиту от травм и
повреждений. Дальнейшее совершенствование подушек безопасности привело к
появлению в салоне автомобиля боковых подушек безопасности, шторок
безопасности, аэрбега для защиты колен.
С середины 70-х годов особое внимание
стало уделяться детской безопасности в автомобиле. В 1978 г. в Америке
был принят закон, который обязывал водителей перевозить детей в авто в
специальных удерживающих устройствах. Единый стандарт детского
автокресла был утвержден в 1995 г.
С 2005 г. основные мировые
организации по обеспечению дорожной безопасности начали настоятельно
советовать автопроизводителям уделять особое внимание защите пешеходов. С
целью снижения ущерба, который автомобиль может нанести пешеходу,
конструкция передней части авто стали делать более вертикальной, а сами
модели стали оснащать по особой технологии. Примером такого автомобиля
может стать Honda Legend, который имеет подъемный капот с пиропатронами
для защиты пешеходов в момент наезда. Кроме того, японское авто оснащено
инфракрасными мониторами, позволяющими различить людей на дороге даже в
ночное время.
Основной функционал систем активной безопасности
Активная безопасность автомобиля
подразумевает использование разнообразных систем и технологий, которые
направлены в первую очередь на предупреждение аварии. Для того, чтобы
уберечь автомобиль от столкновения на дороге, такие системы воздействуют
на рулевое управление, тормоза, подвеску. В этой связи прорывом в деле
обеспечения активной безопасности стало использование системы ABS
(Anti-lock Braking System). Это антиблокировочная система, первые
варианты которой был представлен ещё в начале 70-х годов. Однако свое
развитие эта технология не получила не сразу, а начала использоваться
только с 1978 г. Первым автомобилем, который получил систему ABS, стала
модель Mercedes-Benz 450 SEL.
В настоящее время антиблокировочная
система применяется на многих автомобилях иностранного и отечественного
производства. Эффективность ABS трудно переоценить, ведь именно эта
система предотвращает блокировку колес авто в момент торможения, что
позволяет водителю в экстренной ситуации не потерять управление
автомобилем и «удержать» его на дороге.
В начале 90-х годов компания BOSCH
сделала очередной шаг на пути к безопасным автомобилям и предложила
электронную систему стабилизации движения (ESP). Первым авто, которое
было оснащено данным функционалом, стал Mercedes S 600. Сейчас эта
система стала обязательной частью комплектации автомобилей, которые
проходят краш-тесты серии EuroNCAP, и такое решение было принято не
безосновательно. ESP — функционал, который предотвращает занос
автомобиля и удерживает его на безопасной траектории движения, а так же
дополняет своей работой антиблокировочную систему ABS, следит за
вращением рулевого колеса, ускорением автомобиля, контролирует работу
трансмиссии и двигателя.
Другой составной частью активной
безопасности являются автомобильные шины, которые должны обеспечивать не
только высокие показатели комфорта и проходимости, но и надежное
сцепление с дорогой и на мокрой дороге, и в гололед. Определенным
достижением в развитии шинной продукции можно считать начало
производства в 1972 г. зимних шин ContiContact, выпуском которых стала
заниматься компания Comtinental. Материалы, которые использовались при
производстве такой «резины» были адаптированы к воздействию низких
температур, а рисунок покрышки обеспечивал оптимально надежное сцепление
с заснеженной и обледенелой дорогой.
Будущее за «резиновыми» автомобилями
Современный этап развития систем
автомобильной безопасности подошел к такому моменту, когда над созданием
новых технологий в данной области работают в сотрудничестве многие
мировые автопроизводители. В настоящее время идет разработка такого
функционала, который объединяет автомобили различных марок в единую
сеть. Используя технологии GPS, авто могут обмениваться информацией о
ситуации на дороге, сообщать друг другу свою скорость и траекторию
передвижения.
В Европе сейчас реализуется проект
APROSYS (Advanced Protection Systems Project), в рамках которого
проходит разработка новейших систем безопасности. Недавно разработчики
нашли новый способ уберечь жизнь человека в момент бокового
столкновения. Для этого автомобиль оснастили многочисленными датчиками и
камерами, которые призваны определять вероятность возникновения
экстренной ситуации. В случае, когда риск высок и столкновения не
избежать, включается особый механизм, который укрепляет боковые части
автомобиля при помощи специального бруса, установленного под сидениями
авто. Таким образом, в момент аварии кузов автомобиля получает меньший
ущерб.
Сейчас каждый автопроизводитель
нацелен на развитие новейших систем безопасности и каждая из крупных
компаний вносит свою лепту в общее дело, цель которого — максимально
обезопасить ситуацию на дорогах. Так, компания Honda представила в этом
году сразу несколько новых технологий безопасности. Среди прочего
«хондовцы» придумали и новую подушку безопасности i-SRS, которая умеет
раскрываться поэтапно. Благодаря такому механизму подушка безопасности
на самом деле становится «безопасной», так как не травмирует пассажиров в
момент своего срабатывания.
Кроме того, за последние годы
появились по-настоящему прогрессивные системы безопасности. Так, к
примеру, компания Toyota Motors разработала систему, которая размещается
в салоне автомобиля и следит за состоянием водителя. Если функционал
обнаруживает, что водитель отвлекся, стал рассеянным и даже начал
засыпать за рулем, то срабатывает система предупреждения, которая
фактически будит водителя.
А если заглянуть в будущее систем
автомобильной безопасности, то можно сделать вывод: автомобиль станет
настоящим другом и пассажирам и пешеходам. К такому мнению можно прийти,
если рассмотреть, к примеру, японские концепткары. Компания Honda уже
создала футуристическое авто Puyo. Его кузов выполнен из материалов,
произведенных на основе силикона. Таким образом, если даже и произойдет
невероятное и Puyo совершит наезд на пешехода, то тот получит
минимальный ущерб, так как кузов автомобиля мягкий.
Ремни безопасности
Системы безопасности принято подразделять на активные и пассивные. Активная система - это совокупность качеств автомобиля, позволяющих снизить вероятность дорожно-транспортного происшествия. Главными компонентами этой системы являются узлы и механизмы управления автомобилем. Проще говоря, в нее входят элементы, которые в процессе движения находятся под непосредственным контролем водителя: рулевое управление, тормоз, прочие вспомогательные агрегаты.
Пассивная система безопасности - набор элементов, предназначенных
для минимизации отрицательных последствий дорожно-транспортного
происшествия для лиц, находящихся в автомобиле. Сюда относятся
конструктивные особенности машины, ремни и подушки безопасности,
бамперы, поглощающие энергию удара, и сиденья специальной формы. То есть
пассивная система безопасности напрямую не зависит от действий
водителя.
Одним из традиционных элементов
пассивной безопасности можно назвать пресловутые ремни, которые были
изобретены около ста лет назад. Это относительно несложное устройство
позволяет предотвратить резкое перемещение туловища водителя или
пассажира в случае внезапной остановки автомобиля.
Первые ремни безопасности появились в
самом начале ХХ века, и, по некоторым данным, первый патент на такое
устройство был выдан в США в 1907 году. Впрочем, попытки создания ремней
предпринимались и ранее. Естественно, форма, внешний вид и уровень
надежности за прошедшие сто лет достаточно сильно изменились, но сам
принцип действия в целом остался прежним. Сегодня в автомобилях
используются так называемые трехточечные ремни безопасности, то есть с
тремя местами фиксации.
Первоначально автомобильный ремень
безопасности был таким же, как в самолетах, то есть двухточечным, он
крепился по бокам и охватывал туловище на уровне пояса. Однако у такой
конструкции имелся один большой недостаток: зачастую при столкновении на
больших скоростях уже сам ремень становился причиной серьезных травм
брюшной полости и, как следствие, повреждений внутренних органов,
поэтому необходимость в усовершенствовании ремней безопасности возникла
довольно давно.
Особенно пристальное внимание
проблеме безопасности автомобилистов стали уделять после Второй мировой
войны, когда скорость автомашин заметно возросла. Пятидесятые годы
прошлого века стали переломными в вопросе обеспечения безопасности
водителей и пассажиров автотранспорта. В 1951 году в США были изобретены
и широко применялись ремни в форме буквы Y с замком на животе. Впрочем,
они также были далеко не безупречны и нередко калечили пристегнутых
людей.
Во второй половине 1950-х годов
появились знакомые всем ремни безопасности современного типа: в 1957
году шведский авиационный инженер Нильс Болин усовершенствовал
двухточечный ремень для автомобиля, добавив еще одну точку крепления, в
результате чего нагрузка на туловище при ударе стала распределяться
более равномерно. С 1959 года компания "Вольво" приступила к серийному
выпуску машин, оборудованных ремнями такой конструкции.
Итак, ремни стали надежнее, а
пользоваться ими стало гораздо удобнее, однако в процессе эксплуатации
был выявлен крупный недостаток: при столкновении пристегнутый водитель
или пассажир часто "подныривал" под ремень. Дело в том, что крепление
было статичным, то есть натяжение приходилось заранее регулировать
вручную, подгоняя под конкретного человека. Эту проблему помогли решить
инерционные ремни, появившиеся в 1970-х годах.
Инерционный механизм позволял
медленно вытягивать ремень из катушки на нужную длину, благодаря чему
водитель мог наклоняться, а также совершать и иные движения. А при
резком и быстром вытягивании ремня в момент столкновения срабатывал
фиксатор, который намертво блокировал этот процесс. Правда,
эффективность инерционного механизма значительно снижается при наличии
толстой одежды, к примеру зимней куртки или пуховика. В этом случае
между ремнем и телом остается довольно большое пространство, что в
момент столкновения может привести к сильному удару ремнем.
Позднее появилось еще одно важное
усовершенствование - преднатяжители. При столкновении устройство плотно
прижимало пристегнутого ремнями человека к спинке кресла, уменьшая таким
образом зазор между туловищем и ремнем, благодаря чему намного меньше
травмировалась грудная клетка. Срабатывали преднатяжители либо при
помощи пиропатрона, который является одноразовым устройством, либо
посредством электропривода.
В Советском Союзе велись собственные
разработки ремней безопасности. Особенно активно исследования с
испытаниями проходили в тогдашней Эстонской ССР, и в первой половине
1970-х годов начался массовый выпуск ремней безопасности, эпицентром
которого становится эстонское производственное объединение "Норма". С
1979 года в СССР вводится обязательное использование ремней безопасности
- люди, сидящие на передних сиденьях автомобиля, должны были
пристегиваться.
Сегодня многие водители и пассажиры в
нашей стране предпочитают не пользоваться при езде ремнями безопасности
по самым разным причинам. По статистике, таких граждан более половины.
Часть водителей переоценивают свой опыт и свое шоферское мастерство,
некоторые скептики полагают, что от ремней больше вреда, чем пользы:
бытует мнение, что после аварии пристегнутый ремень мешает быстро
покинуть разбитую машину, тем более если автомобиль загорелся или упал в
воду. Впрочем, многочисленные исследования и статистика
дорожно-транспортных происшествий все же не подтверждают эти опасения, к
тому же заклинивший ремень при необходимости можно перерезать. В любом
случае существуют две точки зрения на проблему эффективности ремней
безопасности.
И все-таки, пожалуй, предпочтительнее
получить несколько ушибов, чем вылететь через лобовое стекло, возможно,
под колеса встречного автомобиля. Кроме того, пристегнутый водитель в
большинстве случаев способен сохранить контроль над машиной и более или
менее эффективно ею управлять. Этот фактор очень важен при заносе или
экстренном торможении, ведь сохранение управляемости часто позволяет
спасти человеческую жизнь и минимизировать материальный ущерб.
Во многих странах, например в
Западной Европе, водитель и пассажиры на передних сиденьях обязаны быть
пристегнутыми во время движения. Для нарушителей данного правила
предусмотрены серьезные штрафы, которые могут достигать нескольких сотен
евро. Подобные законы существуют и в большинстве американских штатов.
По Правилам дорожного движения в
России водитель и пассажиры также были обязаны "при движении на
транспортном средстве, оборудованном ремнями безопасности, быть
пристегнутыми и не перевозить пассажиров, не пристегнутых ремнями" (п.
2.1.2). Однако на практике выполнение данного требования Правил ранее
являлось доброй волей водителя и пассажиров, поскольку сумма штрафа была
крайне незначительной. Недавно мера наказания за это нарушение была
сильно ужесточена, но судить о ее эффективности пока еще слишком рано.
Особое внимание следует уделить
безопасности детей, в ДТП они могут получить очень серьезные
повреждения, обусловленные особенностями телосложения. К примеру, голова
ребенка гораздо тяжелее относительно туловища по сравнению с
аналогичными пропорциями взрослого человека, но при этом шейные
позвонки, напротив, значительно слабее. По этой причине травмы детей
часто бывают более тяжелыми.
Согласно недавно принятым изменениям в
Правилах дорожного движения, перевозка детей разрешается только при
наличии специального устройства, то есть детского автомобильно кресла.
Такое сиденье должно быть правильно установлено и соответствовать
антропометрическим данным ребенка.
Как видим, вопрос обеспечения
безопасности стоял перед автоконструкторами с момента изобретения
автомобиля. За прошедшие с тех пор десятилетия на этом пути достигнут
ряд серьезных успехов. Скорости, развиваемые автомобилями, с каждым днем
растут, поэтому производители уделяют обеспечению безопасности все
больше и больше внимания. Крупнейшие автомобильные концерны мира
ежегодно тратят миллионы долларов на разработку новых конструкций и
узлов, проверка новинок производится при помощи краш-тестов, результаты
которых тщательно изучаются. И сегодня современный автомобиль
представляет собой очень сложный технический механизм, оснащенный
многочисленными агрегатами, призванными обеспечить максимальный комфорт и
безопасность людей, находящихся в салоне.