Подушка безопасности

Спасибо тебе, подушка безопасности! Этот обзор мне хочется начать именно с этого изречения. Из статьи Вы узнаете историю возникновения таких устройств, их принцип действия,видах,о мерах безопасности при их применении, экспериментальных разработках -как, подушка безопасности для пешехода, мотоциклиста.

Подушка безопасности (AIRBAG) – это широко известное средство, входящее в систему пассивной безопасности (или SRS – «Supplemental Restraint System»).

Общая конструктивная схема данного средства спасения весьма проста. Она состоит из эластичной оболочки, химического патрона и датчиков столкновения. Эффективны подушки безопасности лишь в сочетании с ремнями безопасности. Впрочем, начнем с истории...

 Возникновение подушек безопасности

Первые схемы устройств, похожих на подушки безопасности, начали применяться в авиации во времена Второй Мировой войны. Самолеты тех времен были далеки от идеала и в плане защищенности пилотов, и в плане комфортности, поэтому конструкторы старались уделять вопросам безопасности особое внимание.

Даже в условиях мирного времени малейшая ошибка в пилотировании приводила с большому количеству жёстких посадок, когда летчики травмировались о выступающие части кабины и оборудования самолета, надолго «выходя из строя». Ну а так как обучение пилота – дело недешевое и не быстрое, были предприняты всевозможные меры для минимизации ущерба и защите пилотов в нештатных ситуациях.

Усилия не прошли незамеченными - их тут же подхватили другие изобретатели, в том числе связанные с автомобилями.

Первые патенты на автомобильные подушки безопасности были получены в 50-х годах прошлого века. Причем внедрение «подушек» обуславливалось парадоксальным явлением – повальным отказом от пользования ремнями безопасности. В связи с этим общественностью весьма приветствовалось изобретение американцем А. Бридом шарикового сенсора для фиксации столкновения и развитие систем AIRBAG.

Много лет ушло на доводку и совершенствование «подушек» и не меньше – на преодоление косности автомобилистов и уговоры автопроизводителей. Последние не особо горели желанием усовершенствования, так как удорожание автомобиля из-за «диковинок» мало кому интересно и поныне.

В 1971 году с конвейера сошла первая в истории партия автомобилей Ford Taunus 20M P7B, оборудованных полноценными подушками безопасности. Это была экспериментальная партия, предназначавшаяся больше для изучения вопроса. Но уже через год был выпущен и первый серийный автомобиль с «подушками» - Oldsmobile Toronado 1973 модельного года.

По итогам практической эксплуатации автомобилей, NHTSA (Национальное агентство дорожного движения США) был принят специальный меморандум. Так как вред от подушек был несоизмеримо меньшим по сравнению с очевидной пользой, ассоциация отныне рекомендовала установки подушек безопасности на все автомобили.

В 1981 году европейский концерн Мерседес-Бенц представил свой концепт «подушек». В автомобиле модели W126 подушки безопасности использовались вместе с ремнями безопасности. Причем на последних были установлены преднатяжители – революционное изобретение тех времен.

В момент столкновения сначала срабатывали преднатяжители, которые в доли секунды до срабатывания подушек безопасности максимально «притягивали» человека ремнями к креслу. И лишь после этого срабатывали «подушки». Эффект получился впечатляющим, кроме того, отныне «подушки» перестали позиционироваться как отдельные системы спасения и стали лишь дополнительной системой в общей схеме пассивной безопасности.

К середине 1980-х годов подушки безопасности широко применяются в автомобилях FORD, GM и многих других в качестве стандартного (не опционного) оборудования. Конкуренция заставляет «подтягиваться» и остальных производителей, а также все больше совершенствовать данную перспективную систему.

Массовое оснащение подушками безопасности автомобилей всех крупных автопроизводителей началось с середины 90-х годов. На это же время приходится патентование и внедрение боковых подушек безопасности.

И, наконец, в 2006 году HONDA представила революционные подушки безопасности для мотоциклистов. Ими был оборудован серийный мотоцикл Gold Wing, пользующийся немалой популярностью у ценителей двухколесных «коней».

Совершенствование подушек безопасности продолжается и по сей день, часто радуя все новыми решениями в плане безопасности.

 Виды подушек безопасности

Подушки безопасности подразделяются на передние (фронтальные) и боковые. Передние подушки бывают видов «DAB» (водительская), «PAB» (передний пассажир), «SAB» - раздельные боковые подушки, размещаемые в проемах дверей, стойках, дверях. Передние раскрываются при фронтальном ударе, боковые, соответственно – при боковом.

Это примерно 90% от этого вида систем, которые применяются практически.

Нужно отметить, что боковая подушка безопасности значительно сложнее фронтальной и ее проектирование очень затруднено. Это объясняется тем, что фронтальный удар постепенно задействует все части кузова – бампер, системы подвески, двигатель и т.д., при этом энергия значительно поглощается, а у «подушек» есть время на срабатывание.

Боковой же удар ничем не поглощается, так как человека и ударную поверхность отделяют считанные сантиметры да тонкая жесть дверей и стоек. Поэтому срабатывание боковых подушек безопасности должно происходить в несколько миллисекунд! Да и места для их размещения катастрофически мало.

По способу развертывания «подушки» подразделяются на одно- и двухступенчатые. Поэтапное раскрытие реализовано по-разному. Например «подушки» HONDA раскрываются постепенно путем разрыва специального спирального шва.

Остальные 10% подушек безопасности – экспериментальные системы, которые пока дорабатываются. К ним относятся разработки внешних подушек безопасности, так называемых «пешеходных». Такие системы устанавливаются снаружи автомобиля в зонах бампера, капота, рамок переднего стекла. Они раскрываются в случае наезда на человека, значительно смягчая его удар о корпус автомобиля, и спасая, таким образом, жизнь пешехода при дорожно-транспортном происшествии.

Работают эти подушки только в комплексе с системой Pedestrian Detection («Обнаружение пешехода»), которая пока весьма сложна и широкого распространения не имеет. Первыми автомобилями, оборудованными системой были шведские «Volvo V40», издавна являющиеся символом безопасности.

Также имеются экспериментальные разработки подушек безопасности для мотоциклистов, вшиваемые в мотоциклетную экипировку. Испытания данных систем показывают неплохие результаты, поэтому весьма скоро возможно их массовое применение.

 Подушка безопасности принцип действия

В момент столкновения акселерометр (специальный датчик, определяющий удар в определенном векторе) посылает сигнал в управляющий блок, который активирует блок подушки безопасности. Последний состоит из устройства инициации, химического патрона и эластичной оболочки. Химический взрывной патрон чаще всего состоит из азида натрия (NaN₃) и нитрата калия (KNO₃).

В момент инициирования химического патрона, происходит мгновенная химическая реакция с выделением большого количества безвредного газа, который за сотые доли секунды наполняет эластичную сумку. В «надутом» состоянии та имеет вид, отдаленно напоминающий подушку (отсюда и название). Момент наибольшего внутреннего наполнения потенциально совпадает с моментом соприкосновения с головой человека, по инерции начавшей движение вперед.

Таким образом, мягко «встречая» голову и плечи, подушка безопасности значительно гасит ударную и инерционные нагрузки, возникающие от столкновения, изолирует голову и плечевой пояс человека от прямого контакта с конструкциями автомобиля. По истечении примерно 0,5 секунды подушка полностью спадает из-за выхода газа через специальные стравливающие технологические отверстия.

Датчики имеют специальное устройство, препятствующее срабатыванию подушек безопасности при ударах с других направлений и перевороте автомобиля.

Подавляющее большинство систем содержит специальные блоки состояния, которые следят за исправностью как «подушек», так и системы в целом, сигнализируя водителю в случае проблем.

 Меры безопасности

Хотя современные системы AIRBAG очень надежны, существуют обязательные требования безопасности при эксплуатации таких автомобилей. Это обуславливается тем, что «подушки» очень опасны для человека при несанкционированном срабатывании или, что чаще, при неправильном его размещении в автомобиле. Скорость раскрытия подушки безопасности может достигать 300 км/ч, поэтому несоблюдение необходимых правил может привести к фатальным последствиям, особенно для детей.

Необходимые меры безопасности:

- в автомобиле, оборудованном подушками безопасности пристегивание ремнями безопасности является обязательным. Во-первых, «подушки» могут просто отключаться компьютером автомобиля, если не пристегнут ремень (как полагает компьютер - человека нет). Во-вторых, произвольное смещение не пристёгнутого тела при ДТП может «подставить» отдельные его части под удар подушки безопасности, что в лучшем случае закончится тяжелейшими ушибами;

- перевозка детей на переднем сиденье автомобиля, оборудованном системой AIRBAG возможно лишь «по ходу» движения. Категорически запрещено размещать детей «спиной вперед»! В этом случае ребенок получит сильнейший удар, так как будет находиться в зоне развертывания «подушки», раскрывающейся с молниеносной скоростью. Дополнительно прочитайте статью: "Как выбрать детское автокресло".

- запрещено пить напитки и есть. В случае ДТП  пища, «залетевшая» в рот под воздействием раскрытия подушки может привести к асфиксии. А если человек будет в этот момент, например, пить из стеклянной бутылки – вероятен летальный исход от разрушения костей черепа;

- запрещено курить трубку, электронные сигареты, держать во рту твердые предметы. Причина указана выше;

- запрещено устанавливать в зоне раскрытия «подушки» электронное оборудование и вещи. Это касается навигаторов, мобильных телефонов, отдушек, «иконок», сувениров и т.д. В случае ДТП и раскрытие подушки все эти предметы превратятся в снаряды, летящие на огромной скорости вам в лицо или тело;

- нужно соблюдать минимальное расстояние от зоны работы «подушки» до тела – 25 сантиметров. Ближе – гарантированные телесные повреждения. Поэтому в движении крайне нежелательно разворачиваться, наклоняться, спать головой вперед, принимать неестественные позы (например, класть ноги на приборную панель);

- следует максимально избежать ношения очков в движении – это может быть дополнительным травмирующем элементом;

- максимальную осторожность стоит соблюдать и оказывая первую помощь попавшим в ДТП. Убедитесь, что в автомобиле нет несработавших «подушек», а если таковые есть, старайтесь не находится в зоне их срабатывания, предупредив окружающих и прибывших спасателей.

В настоящее время предусматривается возможность деактивации всех или нескольких подушек безопасности. Это выполняется исключительно конструктивными методами самими автопроизводителями (официальными дилерами) и категорически не допускается делать самостоятельно.

Соблюдайте простые правила эксплуатации автомобиля, оборудованного системой AIRBAG, и каждая ваша поездка будет максимальной безопасной!

Буду рад, если статья окажется полезной для Вас.

Жду ваших комментариев.

Поделитесь информацией в социальных сетях со своими друзьями, нажав кнопочки ниже.

Спасибо!