На какой скорости срабатывают подушки безопасности

Сегодня многие отечественные автомобили снабжены такими необходимыми и полезными устройствами, как подушки безопасности. Данные средства защиты уже спасли не одну тысячу жизней в ДТП, поэтому, уважающие себя и своих клиентов производители работают по принципу: чем больше подушек безопасности, тем лучше. Но для многих людей принцип работы такой системы безопасности не совсем понятен. В данной статье постараемся раскрыть основные секреты и развеять некоторые мифы.

Если в вашем авто установлены подушки безопасности, то пристегиваться обязательно. В противном случае изделия могут еще больше усугубить травму. Практика показывает, что при ДТП подушки безопасности далеко не всегда открываются мгновенно. Можно только представить, какой удар получает человек, когда по инерции его голова во время аварии движется к панели, а навстречу с огромной скоростью вылетает «airbag». Задача ремня в этом случае – придержать тело водителя или пассажира, пока не раскроется подушка. Скорость вылета последней – более 300 км/час. Поэтому многие производители отключают опцию срабатывания «airbag» в случае, если человек не пристегнут.

Если на передней панели красуется надпись “SRS”, то это означает, что в машине есть специальная удерживающая система, в которую входят не только подушки, но и качественные ремни безопасности с функцией преднатяжения, блоки управления, датчики и так далее. Все элементы как бы корректируют работу «аirbag».

Многие автолюбители забывают, что срок службы подушек безопасности не бесконечен. Чаще всего производители рекомендуют менять пиропатроны (отвечают за наполнение воздухом подушки) хотя бы один раз в десять лет. Может выходить из строя и управляющая электроника, поэтому необходимо обращать внимание на датчики контроля состояния, которые должны оповещать о неисправности системы.

Среди автолюбителей очень распространено мнение, что «airbag» могут в движении раскрываться без причины и травмировать водителя. Да, такие случаи действительно имели место, но много лет назад. В новых автомобилях электроника работает без сбоев. Более того, подушка безопасности вряд ли нанесет повреждения водителю, ведь она не достанет даже до лица. Другое дело, что резкий шум может напугать, да и само раскрытое устройство закроет обзор. Если такая ситуация произошла, то лучше не паниковать, остановить машину и разобраться в ситуации.

Бывают и обратные ситуации, когда «airbag» по какой-либо причине не работает. Не стоит торопиться с выводами, ведь система защиты не во всех случаях должна активироваться. В частности, датчики SRS чаще реагируют не на удар, а на резкое замедление транспортного средства. Следовательно, при ударе по бамперу ничего не сработает. Более того, активируется система только при достижении определенной скорости. Это делается для того, чтобы исключить срабатывания при небольших столкновениях.

Необходимо учитывать, что в каждой конкретной модели электроника настроена по-своему. При этом различным является и месторасположение датчиков, отличается и их количество. Обычно, чем больше датчиков – тем надежнее работают системы безопасности.

Подушки никогда ложно не сработают при резком заносе или торможении – в этом можно быть уверенным. Если, конечно, электроника в исправном состоянии. Работают «эирбэги» только при замедлении около 15g, чего добиться даже при аварийном торможении невозможно.

При этом с каждым годом качество электроники и самой системы безопасности улучшается. Все это делается для сохранения жизни водителей и пассажиров при ДТП.

Немного истории

Родина подушек безопасности, как не трудно догадаться, – США. Еще в начале 50-х инженеры Джон Хендрик и Вальтер Линдерер запатентовали надувной мешок, который срабатывал при аварии. Правда, довольно долго конструкторы ломали голову над датчиком, который мог бы посылать сигнал при столкновении. Решение было найдено в 1967 году, когда изобретатель Аллен Брид предложил шариковый сенсор, реагирующий на очень резкое изменение скорости, которое могло произойти только при ударе. Брид продал технологию компании Chrysler, но пионерами в серийном производстве машин с подушками стали злейшие конкуренты концерна.

Впрочем, случится это только спустя четыре года. А пока автопроизводители занимались внедрением технологии, на арену вышли конгрессмены. Планы были амбициозными: желая показать избирателям свою заботу о их жизнях, депутаты приняли закон, обязывавший к 1973 году оснастить все серийные автомобили подушками безопасности. Идея была откровенно популистской, но под давлением властей автомобильные компании вынуждены были форсировать разработки.

Один за другим в 1971 году вышли Ford Taunus P7 и Oldsmoblie Toronado, в качестве опции оснащавшиеся надувными мешками для водителя и пассажира. Правда, тогда подушки позиционировали в качестве альтернативы ремням безопасности, и вскоре стало понятно, что затея не удалась. Американцы побаивались подушек, и не желали за них переплачивать. Масла в огонь подлили несколько смертельных случаев – водители умирали от сердечных приступов, шокированные громким хлопком, с которым надувались подушки.

Забегая вперед, стоит упомянуть, что подушки безопасности на американских автомобилях стали обязательными только к 1998 году. А в 1981-м появился первый европейский автомобиль с надувными мешками.

Им стал Mercedes-Benz S-class в новейшем на тот момент кузове W126, что позволило ему два года подряд (в 1988-м и 1989-м) называться самым безопасным автомобилем в мире по версии Американского института изучения дорожной смертности.

В 90-х годах, когда испытания доказали эффективность подушек безопасности, те стали применяться уже повсеместно. В России они до сих пор не являются обязательными, возможно, и потому, что на ряд архаичных моделей их устанавливать просто не рентабельно. Ушли в историю вазовская классика и Самара .

Как устроены современные подушки?

В конструкции самой подушки нет ничего особенно хитрого – это мешок из тонкой ткани (обычно нейлона). Часто мешки эти имеют несколько камер. Например, пассажирская фронтальная разделена на более крупную нижнюю секцию для тела и более мелкую – для головы. Мешок уложен в компактную капсулу и пересыпан тальком или крахмалом, чтобы не слеживался. Именно этот порошок после срабатывания системы порою летает в воздухе.

Изначально было понятно, что надувать подушки безопасности надо очень быстро – за 20-50 милисекунд. С 70-х годов прошлого века единственно возможным средством для этого остается маленький взрыв, в результате которого выделяется газ, который заполняет пространство внутри мешка. Взрыв обеспечивает пиропатрон, который подрывает кусок топлива из азида (не путать с оксидом!) натрия, нитрата калия и диоксида кремния. В результате взрыва образуется безвредный нетоксичный азот. Бывают также гибридные блоки наполнения, в которых заряд твердого топлива – всего лишь "пробка", затыкающая баллон со сжатым азотом. Сила взрыва ниже, и шума тоже меньше.

В современных автомобилях команду на выстреливание подушек дает электронный блок управления, который собирает информацию с датчиков удара. Датчиков очень много, и компьютер может различать, в какую сторону пришелся удар. Поэтому если машину стукнули в бок, фронтальные подушки не сработают. Более продвинутые системы также учитывают силу удара и даже вес пассажира, регулируя количество газа, поступающего в подушку и, соответственно, её размер.

Где размещаются подушки безопасности?

Традиционно фронтальные подушки располагаются в корпусе ступицы руля для водителя и в приборной панели для пассажира. Боковые же подушки могут размещаться в разных местах: в дверях или над ними, в стойках или спинках сидений. Часто встречаются комбинированные решения: например, из слота над дверью выстреливает шторка для защиты головы, а из кресла – вторая подушка пониже для защиты грудной клетки, живота и таза.

Ноги от контакта с жестким пластиком приборной панели защищает коленная подушка, которая «зашита под рулем. В 2009 году с подачи Toyota появились также центральные подушки – они расположены в спинке сиденья или в подлокотнике и предотвращают травмы, которые при боковом ударе могут нанести друг другу водитель и пассажир.

Для мотоциклистов и велосипедистов

В 2006 году дебютировал первый мотоцикл с подушкой безопасности – большой чоппер Honda Goldwing. Подушка встроена в его переднюю панель и в целом похожа на автомобильную. Пока что технология не нашла широкого применения у конкурентов.

Мотоциклисты, особенно экстремалы, предпочитают «автомобильным» решениям… костюмы с подушками. Капсула с ней расположена на шее, при падении она раскрывается как воротник, и вместо твердого асфальта байкер бьется головой о мягкую ткань.

И для пешеходов тоже

Если вы питаете особо нежную любовь к пешеходам, то ваш автомобиль – Volvo V40 Cross Country. Это единственный автомобиль на российском рынке (а еще и первый серийный в мире), который оснащен подушкой безопасности для пешеходов. Располагается она под капотом и выстреливает, приподнимая его и закрывая почти целиком лобовое стекло. К сожалению, от перелома ног этот девайс не спасает (кромка капота и бампер остаются жесткими), но от черепно-мозговой травмы – вполне.

Но как V40 понимает, что произошло столкновение именно с пешеходом, а не, скажем, со столбом? За это отвечает тепловизор, который на расстоянии замеряет температуру объекта, к которому приближается машина. Помимо уникальной подушки, Volvo имеет еще систему City Safety с принудительным экстренным торможением. Так что в идеальном случае подушка пешеходу вообще понадобиться не должна.

Немного статистики

Пик активности исследований, касающихся эффективности подушек безопасности, пришелся на начало 2000-х. Подушки получили массовое внедрение с начала 90-х, и спустя десятилетие у исследователей появилась база для изучения.

В 2001 году американская Администрация по дорожной безопасности (NHTSA) сделала вывод, что за первое десятилетие подушки безопасности спасли более 8 000 жизней. В 2009 году NHTSA рассчитало, что при условии, когда ремни безопасности пристегнуты, фронтальные подушки сокращают риск смерти на 11%.

В 2003 году медики Элиза Брейвер и Сергей Кириченко изучили данные аварийности в США в 1999-2001 годах, и пришли к вполне ожидаемому выводу, что наличие в автомобиле боковых подушек безопасности существенно снижает риск гибели при боковом столкновении. Статистику собирали исключительно по современным на тот момент автомобилям 1997-2002 модельных годов.

А теперь конкретика: за два года при боковых столкновениях в машинах вообще без боковых подушек погибли 1 800 человек, в автомобилях, оборудованных только подушками для защиты торса, – 105 человек, а в ТС с надувными шторками для защиты головы – всего 35 человек. Выходит, что наличие боковых подушек снижает риск смерти в ДТП на один-два порядка. Хороший повод задуматься о комплектации вашего автомобиля.

Стоит отметить, что любая аналитика статистики – это нечто условное. Всегда сложно выявить точную причину смерти человека при ДТП и уж тем более понять, почему выживший в аварии человек не умер. Весьма полезными в данном случае оказываются натурные испытания автомобилей с подушками, то есть краш-тесты.

Испытания подушек

Подушки безопасности нужно испытывать в деле, поэтому самыми объективными критериями их оценки являются результаты краш-тестов. Как известно, в мире существует несколько национальных стандартов. В частности, в Евросоюзе используют протокол Euro NCAP, в США – IIHS и NHTSA, в Японии – JNCAP, а в Китае – C-NCAP. Последний, как нетрудно догадаться, наиболее либеральный из всех.

Иногда краш-тесты помогали выявлять конкретные недостатки именно подушек безопасности. Так, в 1998 году, когда по методике Euro NCAP разбили BMW 5-й серии в кузове Е39, то стало понятно, что подушки срабатывают слишком медленно. Датчики удара и блок управления подушками модернизировали, и только после этого «пятерка» пошла в продажу.

В 2012 году уже известная нам американская организация NHTSA провела отдельные стендовые испытания. контрафактных подушек. Видео, которое они опубликовали по итогам тестов, впечатляет. Неоригинальные дешевые подушки, которые часто предлагают на автосервисах в качестве замены дорогим оригинальным, раскрываются неполностью или вовсе взрываются.

Еще одно интересное испытание связано с детскими креслами. Как известно, если ребенок сидит на переднем сиденье в кресле, пассажирскую подушку надо отключать, иначе она больно ударит малыша по лицу. Что, собственно, и доказали исследователи в ходе краш-теста.

Интересен и российский опыт. Так, журнал «Авторевю» проводил испытания Лады Калины по собственной методике, сравнивая результаты для одинаковых машин с подушками безопасности и без оных. Первая Калина набрала 8,4 балла из 16 возможных, а вторая – 5,6 балла. Таким образом, главную роль в обеспечении безопасности человека внутри автомобиля играет конструкция последнего: в частности, насколько хорошо поглощается и как распределяется по кузову сила удара. Подушка – вещь вспомогательная.

А что если не сработает?

В начале 2014 года американское автомобильное издание Automotive Information провело собственное исследование федеральной базы данных ДТП и сделало вывод: ежегодно в США около 3 400 человек гибнет во фронтальных столкновениях из-за того, что подушка безопасности не срабатывает. Как мы уже говорили, однозначных выводов здесь быть не может, однако факт остается фактом: подушки могут не сработать.

В числе распространенных причин указываются ошибки блока управления, повреждение проводки, старость самих подушек (банально от возраста может слежаться сам мешок), а также. недостаток мощности! В частности, исследователям удалось доказать 12 случаев, когда подушка не раскрылась из-за неполадки в системе зажигания Chevrolet Cobalt и соплатформенного с ним Saturn Ion. Обе эти модели попали под отзывную кампанию. Россиянам на этот счет можно не беспокоиться: наш Chevrolet Cobalt с американским не имеет ничего общего, кроме названия.

Нужно ли пристегиваться?

Как мы уже знаем из истории, подушки безопасности не смогли стать заменой ремням безопасности. И всё-таки некоторые несознательные водители ездят без ремней в надежде на то, что в случае аварии подушка спасёт им жизнь. Но в действительности при отсутствии ремней подушка превращается из помощника в смертельно опасного врага.

Дело в том, что при столкновении подушка вылетает навстречу водителю или пассажиру со скоростью от 200 до 300 километров в час. Если человек не пристегнут, он рискует встретиться «лицом к лицу» с не до конца раскрытой подушкой и получить удар более сильный, чем от столкновения с рулем или приборной панелью.

Человек должен находиться на расстоянии не менее 25 сантиметров от места, откуда вылетает подушка. Поэтому жизненно необходимо всегда пристегиваться, а еще не забывать отключать пассажирскую подушку, если на переднее сиденье устанавливается детское кресло.

Стреляные подушки

Подушка безопасности – штука сугубо одноразовая. Если она выстрелила, то придется менять весь модуль вместе с мешком и блоком наполнения. Стоимость такого модуля обычно довольно высока. Например, на Ford Focus 2 модуль водительской подушки стоит около 21 000 рублей, а на Opel Astra H – и вовсе 44 000.

Поэтому совершенно не удивительно, что когда автомобиль продают после ДТП, то вместо подушек ставят внешние заглушки и перепрошивают блок управления таким образом, чтобы компьютерная диагностика не показывала ошибок. Достоверно установить, «стреляла» ли подушка, невозможно. Поэтому при покупке подержанного автомобиля уделяйте внимание другим признакам участия в аварии, таким как перекрашенные элементы кузова и ржавчина.

Чехлы на кресла и боковые подушки

Владельцам автомобилей с боковыми подушками стоит помнить о том, что «неправильный» чехол, надетый на кресло, может свести эффективность подушек на нет. А какой же чехол в таком случае «правильный»? Тот, что имеет сертификат испытаний. Эти испытания проводят очень немногие производители авточехлов, но на российском рынке найти их можно. В конце концов, если вы раскошелились на авто с продвинутой системой пассивной безопасности, есть ли смысл в том, чтобы экономить на аксессуарах?

Что дальше?

Итак, за последние 30 лет подушки безопасности из причудливого аксессуара дорогих автомобилей вроде Mercedes-Benz S-class стали совершенно обязательным атрибутом любого современного автомобиля, в том числе и в России (за редким исключением). Современный водитель десять раз подумает перед тем, как садиться в машину без подушек.

Как будут развиваться подушки в дальнейшем, можно только догадываться. Скорее всего, они просто станут ещё более массовыми: технология производства постепенно удешевится, и не за горами тот день, когда мы увидим бюджетные автомобили с полным набором подушек, включая коленную и «шторки». Возможно, конструкторы уделят больше внимания безопасности задних пассажиров, и, разумеется, широкое применение должна найти технология Volvo для защиты пешеходов.

Аирбеги были изначально разработаны в США в качестве альтернативы ремню безопасности. Янки – люди ленивые.

Активные моменты пассивной безопасности по-американски

Раньше на многих моделях для североамериканского рынка, двухточечный ремень был дополнительно соединен с дверью и двигался по передней стойке, нужно было лишь сесть в кресло и закрыть дверь, но и это заокеанским водителям казалось слишком сложным.

После первых проб Америку охватила эйфория по поводу новомодного изобретения, даже законодатели не остались в стороне, обязав оснащать подушками безопасности все новые автомобили.

Однако мало того, что с технической точки зрения новая идея была плохо отработана, сразу же возникли сложности и с самим применением. Вообще-то, в США считали так: либо ремень — либо подушка, а это уже изначально таило в себе определенные подводные камни не только не повышая уровень безопасности, но снижая его.

Аирбег раскрывается со скоростью 300 м/с (начальная скорость полета пули пистолета Макарова — 318 м/с). Скорость срабатывания всей системы при аварии была 30-50 м/с, а водитель и пассажир во время фронтального удара за счет инерции (во время аварийного торможения, например), могли приблизится к раскрывающейся подушке практически вплотную и получить нокаутирующий удар. А если водитель в очках?

В общем, в США как приняли закон, так его и отменили, вернув Status Quo.

Шансы на выживание по-немецки

Однако заокеанские метания с новой системой не прошли мимо европейских автопроизводителей, в частности, новинкой заинтересовалась небезызвестная фирма Bosch. Ею, в сотрудничестве со Штутгартским концерном Mercedes-Benz, были изучены слабые и сильные стороны новинки, подкорректировали некоторые технические моменты — скорость срабатывания пиропаторона, необходимое отрицательное ускорения на датчике удара, объем колокола аирбега для водителя и пассажира, в общем, понадобилось почти 10 лет и около 3000 краш-тестов, чтобы в конце-концов, на флагмане S-класса, модели Mercedes-Benz W 126, впервые в Старом Свете появились аирбеги. Произошло это в 1981 году.

Знаковым моментом, которые превратили наконец, SRS из непонятной безделушки действительно в систему безопасности, стало то, что автопроизводитель обязал пассажиров пристегиваться ремнями во всех случаях, находясь в автомобиле, иначе аирбеги могут не повысить шансы на выживание при аварии, а напротив, понизить их.

Когда раскроется колокол?

С тех самых пор исследования в этой области не прекращаются. Сложных моментов огромное количество: с появлением новых технологий ведутся работы над всеми узлами и элементами, которые заставляют раскрыться колокол SRS именно в нужное время, корректируется активная фаза непосредственной работы системы во время аварии.

Если раньше, например, думали, что подушка должна сдуваться моментально, то теперь, после анализа огромного количества ДТП, считается, что колокол должен держаться примерно 10 секунд, дабы защитить водителя и пассажиров в случае повторного/повторных столкновений — в современном мире, при огромных скоростях и плотном трафике, ДТП, как правило, не ограничиваются единичными контактами, особенно на загородных трассах.

Система SRS ныне уже приобрела законченность в плане формы и состоит из блока управления, датчиков и самих подушек, ну а смысле содержания совершенству нет пределов — например скорость срабатывания снизилась до 20 миллисекунд, как и скорость наполнения колокола — до 200 м/сек. (в Европе).

Появились SRS для коленей, боковые аирбэги, в общем, при аварии, люди в хорошем автомобиле, теперь окружены сверхпрочной нейлоновой тканью практически со всех сторон и защищены от стекол, и ударов о силовые элементы кузова, но это в идеале.

В принципе, конструкция уже довольно близка к этому самому идеалу, обидно то, что если все же произойдут какие-то сбои в электрических цепях SRS, то результаты могут быть самыми плачевными.

Кстати, спасатели, которые специализируются на автокатастрофах, специально изучают схемы прокладки проводов SRS, дабы, вырезая пострадавших в аварии не спровоцировать позднее срабатывание аирбэгов.

К чему эту может привести в салоне искореженного автомобиля, думаю, объяснять не надо. Раньше, чтобы не произошло непоправимого, достаточно было скинуть клемму с аккумулятора, зато теперь SRS имеют автономный источник питания и обесточивание бортовой сети машины уже не гарантирует успеха.

Система SRS как локальная опасность

Автомобиль — вообще источник повышенной опасности и об этом надо всегда помнить. На фоне общей опасности, система SRS представляет собой опасность локальную, если не соблюдать определенных правил, которые, кстати, всегда оговорены фирмой-производителем. Но везде «защиту от дурака» не поставишь, возможно, когда-то ее удастся внедрить и в этой области, но пока беспечность и невнимательность могут привести к самым фатальным последствиям, особенно это касается детей.

Чем меньше ребенок, тем больше подстерегающая его опасность от этой системы безопасности (простите за тавтологию). Подушка, летящая в лоб на скорости 200-300 м/с и взрослого не порадует, чего уж говорить о ребенке, который при столкновении, наверняка проскользнет под ремнями. Поэтому, при наличии у машины SRS, применение детского кресла становится жизненно важной необходимостью и об этом стоит всегда помнить.

Но идея хорошая!

Чем сложнее конструкция, тем менее она надежна. Это аксиома. Хорошо то, что параллельно росту сложности всех систем и механизмов, одновременно растет уровень технологий, но всего не предусмотришь и последнее время довольно часто производители отзывают свои автомобили именно из-за недоработок в системе SRS.

А вообще, сама идея представляется очень хорошей — контакт головы с надувной подушкой намного приятнее, чем с осколками лобового стекла и уж тем более с кусками рваного металла.

Почти во всех автомобилях представительского класса на данный момент стоит система Pre-Safe, которая изначально, по визуальным признакам, готовят машину к аварии: прихватывают пассажиров ремнями намертво к креслу, закрывает окна, активирует экстренное торможение. В общем, прогресс не остановить, а SRS это безусловно прогресс в области безопасности, и с подобным никто не спорит.

А то, что в этой сфере бывают недоработки, так они бывают во всех областях. Отрадно то, что над совершенствованием данной конструкции неустанно работают – теперь система самостоятельно определяет тяжесть столкновения и надувает колокол в соответствии с эти параметром, ведутся работы над тем, чтобы в случае «выстрела» аирбег причинил как можно меньше теоретически возможных неприятностей.

Человек в очках на «ираплане»

Например, японцы ныне решают вопрос с «человеком в очках» – при срабатывании, основной колокол подушки ориентирован на грудь, а верхняя подушка даже в пиковом случае до лица не долетает. В общем, перспективные разработки ведутся, а что касается проколов, то в абсолютном выражении количество спасенных жизней системой SRS огромно, а проблемы, которые она доставляет, на этом фоне исчезающе малы.

А противникам технического прогресса стоит напомнить один знаковый диалог из рассказа Василия Шукшина «Космос, нервная система и шмат сала».

« — А то. ирапланов понаделали – дерьма-то.
— А тебе больше глянется на телеге?
— А чем плохо на телеге? Я если поехал, так знаю: худо-бедно – доеду.
А ты навернесся с этого свово ираплана – костей не соберут».

В любом случае, каждый решает сам, какую именно позицию занять ему в вечном споре старого и нового.

Источник: automotogid.ru