Подушка безопасности

Материал из свободной русской энциклопедии «Традиция»
Перейти к: навигация, поиск
Сработавшая подушка безопасности автомобиля Volkswagen Passat

Подушка безопасности является дополнительной пассивной системой безопасности (SRS, Supplementary Restraint System), используемой в транспортных средствах. Она представляет собой эластичную оболочку, которая наполняется воздухом либо другим газом. Подушки безопасности широко используются для смягчения удара в случае автомобильного столкновения.

История[править]

Неким подобием подушек безопасности оснащались самолеты в 1940-х годах, первые патенты были оформлены в 50-х.

Американский изобретатель Аллен Брид (Allen Breed) создал ключевой компонент для использования подушек безопасности в автомобилях — шариковый сенсор для определения столкновения. Он представил свое изобретение в 1967 году компании Крайслер. В то время, американцы редко пользовались ремнями безопасности и такая инновация, позволяющая защитить неприсёгнутых пассажиров в случае лобового столкновения была весьма востребована.

Форд создал экспериментальную партию автомобилей, оснащенных подушками безопасности, в 1971 году. Первый образец подушки безопасности в серийном автомобиле был представлен в 1972 году, когда был выпущен Олдсмобиль Торонадо (Oldsmobile Toronado), модель 1973 года. В 1974, двойные подушки безопасности были опцией на некоторых крупногабаритных автомобилях выпущенных подразделениями Бьюик, Кадиллак и Олдсмобиль. Эти устройства не получили признания на рынке.

В 70-х годах, в партии из 10.000 оснащенных подушками безопасности автомобилей марки Дженерал Моторз (General Motors, GM) столкнулись с семью смертельными случаями. Предполагается, что один из них случился по вине подушки безопасности. Сила удара была небольшой, однако произошел сердечный приступ. Жертва была кремирована без вскрытия. В то время таких случаев было слишком мало для того, чтобы достоверно установить эффективность подушек безопасности, но несмотря на это для Национальной администрации по безопасности дорожного движения (NHTSA) оказалось достаточно оснований, чтобы выступить с предложением устанавливать подушки безопасности на все выпускаемые автомобили.

Затем в 1983 году, Мерседес-Бенц вновь представил подушку безопасности, как опцию в своей последней модели 500SEL, в комплекте к которой также шли такие необычные опции как гидропневматическая подвеска. В системе, представленной Мерседесом, датчики сначала затягивают ремни безопасности, а затем развертывают подушку при ударе. Таким образом подушка безопасности больше не позиционировалась как средство, заменяющее ремни безопасности, а как способ дополнительной защиты пассажиров.

Подушки безопасности приобрели популярность в 80-х годах, когда компании Форд и Дженерал Моторз в середине 80-х представили серийные образцы, теперь подушки безопасности стали стандартным оборудованием. Компания «Autoliv», специализирующаяся на разработке автомобильных систем безопасности, запатентовала боковую подушку безопасности и она также стала появляться в автомобилях выпуска середины 90-х.

11 июля 1984, правительство США потребовало оснащать автомобили боковой подушкой безопасности для водителя либо автоматическими ремнями безопасности представленными в 1989 году (сейчас эта технология не используется, она «заставляла» водителя пристегиваться).

Несмотря на внедрение подушек безопасности в автомобили марки Дженерал Моторз еще в 70-х годах, во многих других автомобилях они начали появляться только в середине 90-х.

В 2006 году Хонда представила первую систему подушек безопасности для мотоцикла, установленную на серийном образце модели «Золотое Крыло» (Gold Wing).

Преимущества[править]

Пневмоподушка дополняет ремень безопасности, уменьшая шанс удара головы и верхней части тела пассажира о какую-либо часть салона автомобиля. Также они снижают опасность получения тяжелых травм, распределяя силу удара по телу пассажира.

«Недавно проведенное исследование показало, что более чем 6.000 жизней было спасено благодаря подушкам безопасности». ([1])

Стоимость[править]

Приблизительная стоимость подушки безопасности оценивается в 600$ в расчете на одну машину. Если система сработала по ошибке или была украдена, владельцу автомобиля приходится покупать новую.

Из-за того, что подушка безопасности является составной частью конструкции автомобиля, не представляется возможным её установка на машины, не предназначенные для этого.

В июле 2003, общая стоимость подушек безопасности проданных в США составила 54 миллиарда долларов США. Это превышает величину ВВП более половины стран, входящих в ООН.

Ранние подушки безопасности: «заменяя» ремни[править]

Файл:800px-Airbag1.jpg
Действие подушки безопасности
Файл:800px-Airbag2.jpg
Действие подушки безопасности
Файл:800px-Airbag3.jpg
Действие подушки безопасности

Стандартные плечевые ремни безопасности были фактически убраны в автомобилях выпуска 70-х, оснащенных подушками безопасности, которые были призваны заменить ремни при лобовых столкновениях. Подушка безопасности на стороне пассажира была расположена в нижней части панели, что позволяло ей также защищать колени пассажира. Нижняя часть панели на водительском месте также отличалась своей выпуклостью.

Дженерал Моторз назвала свою систему ACRS (Air Cushion Restraint System). Она включает в себя боковую подушку безопасности для пассажира в автомобилях выпуска 70-х и предусматривает двухступенчатое развертывание как и более поздние системы.

Принцип действия основывается на использовании простого акселерометра, инициирующего химическую реакцию в специальном баллончике. В результате реакции происходит быстрое наполнение газом нейлоновой подушки, которая уменьшает перегрузку, испытываемую пассажиром в момент резкой остановки при столкновении. Подушка также имеет небольшие вентиляционные отверстия, которые используются для относительно медленного стравливания газа после удара пассажира об нее.

Фронтальные подушки безопасности не должны развертываться при боковом ударе, ударе в заднюю часть либо перевороте автомобиля. Из-за того, что подушки безопасности срабатывают лишь раз и затем быстро сдуваются, они бесполезны при последующем столкновении. Ремни безопасности помогают снизить риск получения тяжелых травм во многих случаях. Они способствуют правильному расположению пассажира в кресле для максимизации эффективности подушки безопасности, а также защищают пристегнутых пассажиров при первом и последующих столкновениях. Таким образом, жизненно необходимо пристегиваться, даже в машинах, оборудованных подушками безопасности.

Хотя в 60-х и 70-х годах они рекламировались как потенциальная замена ремней, в нынешнее время подушки безопасности продаются как дополнительное средство защиты. Максимально эффективно они работают вместе с ремнями безопасности. Автодизайнеры пересмотрели свою точку зрения насчет замены подушками безопасности столь необходимых ремней.

Смертельные случаи[править]

Срабатывание подушки безопасности представляет собой очень быстрое развертывание большого предмета. В то время как подушки безопасности могут защитить пассажиров при надлежащих условиях, в иной ситуации они могут стать причиной ранений или даже гибели.

Для защиты непристёгнутых пассажиров, подушки безопасности, разработанные в США, раскрываются гораздо быстрее, чем их зарубежные аналоги. Использование ремней безопасности возросло в конце 80-х — начале 90-х и производители автомобилей вносили соответствующие корректировки в свои разработки.

Подушки безопасности нового поколения раскрываются с меньшей энергией, но, несмотря на это, пассажиры должны находиться на расстоянии минимум 25 сантиметров от них, чтобы избежать нанесения ранений непосредственно самой подушкой безопасности в случае столкновения.

В 1990 году был зарегистрирован первый смертельный исход, связанный с использованием подушки безопасности. Пик подобных случаев пришелся на 1997 год, когда в США было отмечено 53 подобных проишествия. В 1994 году компания TRW, специализирующаяся на выпуске автомобильных средств безопасности, представила первую наполняемую газом подушку со специальными датчиками и вскоре, способные раскрываться с меньшей силой подушки безопасности, получили широкое распространение. В 2005 году в пассажирских автомобилях появились подушки безопасности, состоящие из нескольких отдельных сегментов, наполняемых в зависимости от ситуации. К тому времени, количество смертельных случаев по вине подушек безопасности уменьшилось, в этом году было отмечено 2 летальных исхода среди детей, жертв среди взрослых нет. Однако ранения, связанные с раскрытием подушек, остаются весьма распространенными.

По данным Национальной администрации по безопасности дорожного движения (NHTSA) более 50.000 людей погибло в автомобилях, оснащенными подушками безопасности. [2]. Большинство из них погибло даже если бы их автомобили не имели этих средств защиты, хотя узнать точное количество погибших непосредственно от подушек невозможно. Предположение NHTSA и других организаций заключается в том, что имеет смысл считать только те случаи, когда достоверно известно, что причиной гибели послужила подушка безопасности, а не те в которых она лишь могла быть причиной, иное также нелогично как утверждение, что каждый погибший в автомобиле, оснащенном подушкой безопасности, был убит именно ей. Достоверный ответ может быть дан лишь при наличии самой детальной информации о каждом случае, получение которой не представляется возможным.

Следует избегать курения трубки при вождении. Если подушка раскроется и ударит по трубке, когда та находится во рту, это может привести к летальному исходу, даже если сила удара при столкновении была совсем небольшой.

По иронии судьбы, широкое использование подушек безопасности сделало работу служб спасения, пожарных и полиции значительно опаснее. Подушки, которые не были приведены в действие при столкновении могут сработать через некоторое время, нанеся ранения или приведя к гибели спасателей, находящихся внутри автомобиля. К тому же, использование боковых подушек безопасности уменьшило количество мест, в которых спасатели могут использовать гидравлические ножницы либо другие режущие инструменты для безопасного удаления крыши или дверей автомобиля. Каждый спасатель должен быть надлежащим образом проинструктирован, как правильно деактивировать подушки безопасности и избегать потенциальных угроз. Хорошей мерой предосторожности является отключение аккумуляторной батареи автомобиля.

В Европе количество людей, не использующих ремни безопасности, весьма мало по сравнению с ситуацией в США, к тому же среднестатистический европеец меньше американца. Как прямой результат этих двух факторов, европейские подушки безопасности раскрываются с меньшей скоростью (~200 км/ч), чем их американские аналоги (~300 км/ч) и таким образом представляют собой меньшую угрозу жизни и здоровью пассажиров.

Общая схема работы[править]

Схема работы

Система подушек безопасности включает в себя три главных компонента:

  • непосредственно сам модуль подушки безопасности
  • датчики определения удара
  • блок диагностики.

Некоторые системы могут также иметь переключатель on/off (вкл/выкл) для отключения в случае надобности.

Модуль подушки безопасности содержит в себе блок наполнения и легкую нейлоновую подушку. Модуль водительской подушки безопасности находится в центре рулевого колеса, а пассажира — в приборной панели. Полностью наполненная газом, водительская подушка имеет примерно диаметр большого надувного пляжного мяча. Пассажирская же может быть в два-три раза больше, так как дистанция между сидящим справа пассажиром и приборной панелью гораздо больше нежели расстояние между водителем и рулем.

Датчики удара расположены в передней части автомобиля и/или салоне. Автомобили могут быть оснащены одним и более датчиками, которые активируются под воздействием сил, возникающих при лобовом или близком к лобовому ударе. Датчики измеряет степень замедления, с которой машина сбрасывает скорость. Именно поэтому ускорение автомобиля, при которой датчики активируют подушки, варьирует в зависимости от характера столкновения. Подушки безопасности не должны срабатывать при внезапном торможении или при езде по неровным поверхностям. На самом деле, максимальный уровень замедления при экстренном торможении составляет лишь незначительную часть от уровня, достаточного для приведения подушек безопасности в действие.

Блок диагностики следит за исправностью системы подушек безопасности. Он активируется при включении зажигания автомобиля. Если блок диагностики обнаружит неисправность, загорится лампочка, предупреждающая водителя о необходимости доставки автомобиля в авторизированный центр обслуживания для диагностики системы подушек безопасности. Большинство блоков диагностики имеют устройства, которые содержат достаточно электрической энергии для приведения подушек безопасности в действие, если основная аккумуляторная батарея будет быстро выведена из строя при столкновении.

Некоторые автомобили без задних сидений, такие как пикапы и кабриолеты, либо задние сидения которых слишком малы для установки детских сидений, имеют ручной переключатель on/off (вкл/выкл) для пассажира справа, установленный на заводе. Такие переключатели для водительской и пассажирской подушки безопасности могут быть установлены квалифицированным обслуживающим персоналом по запросу владельца транспортного средства, если он отвечает определенным государственным критериям и имеет разрешение.

Сперва большинство автомобилей комплектовалось лишь одной водительской подушкой безопасности, установленной в рулевом колесе и защищающей водителя (который имеет больше шансов получить травмы). На протяжении 90-х годов подушки для передних пассажиров, а затем раздельные боковые подушки, помещаемые между пассажирами и дверью, стали обычной практикой.

Подушки безопасности пешеходов[править]

Ссылки[править]