Подушка безопасности

редактировать

Модули передних подушек безопасности водителя и пассажира после развертывания в Peugeot 306

и подушке безопасности - это система удержания пассажиров автомобиля, в которой используется сумка, предназначенная для очень быстрого надувания, а затем быстрого сдува при столкновении. Он состоит из подушки безопасности, гибкого тканевого мешка, модуля наддува и датчика удара. Назначение подушки безопасности - обеспечить пассажиру автомобиля мягкую амортизацию и удержание во время аварии. Это может уменьшить травмы между движущимся пассажиром и салоном автомобиля.

Подушка безопасности обеспечивает энергопоглощающую поверхность между пассажирами автомобиля и рулевым колесом, приборной панелью, стойкой кузова, обшивкой потолка и лобовым стеклом. Современные автомобили могут содержать до 10 модулей подушек безопасности в различных конфигурациях, в том числе: водитель, пассажир, боковая шторка, сиденье, дверь, боковой удар на средней и задней стойке, коленный валик, надувной ремень безопасности и модули подушек безопасности для пешеходов.

Во время столкновения датчики столкновения транспортного средства передают важную информацию в электронный блок управления подушек безопасности (ЭБУ), включая тип столкновения, угол и силу удара. Используя эту информацию, алгоритм столкновения ЭБУ подушки безопасности определяет, соответствует ли событие аварии критериям срабатывания, и запускает различные схемы запуска для срабатывания одного или нескольких модулей подушки безопасности в автомобиле. Работая в качестве дополнительной удерживающей системы к системам ремней безопасности транспортного средства, срабатывание модуля подушки безопасности запускается с помощью пиротехнического процесса, который предназначен для однократного использования. Более новые модули подушек безопасности для защиты от бокового удара состоят из баллонов со сжатым воздухом, которые срабатывают при боковом ударе автомобиля.

Первые коммерческие конструкции были представлены в легковых автомобилях в 1970-х годах с ограниченным успехом, и фактически вызвали несколько смертельных случаев. Широкое коммерческое внедрение подушек безопасности произошло на многих рынках в конце 1980-х - начале 1990-х годов с подушкой безопасности водителя, а также подушкой безопасности переднего пассажира на некоторых автомобилях, и многие современные автомобили теперь включают шесть или более единиц.

Содержание

  • 1 Активная и пассивная безопасность
  • 2 История
    • 2.1 Происхождение
    • 2.2 Вместо ремней безопасности
    • 2.3 В качестве дополнительной удерживающей системы
      • 2.3.1 Фронтальная подушка безопасности
        • 2.3.1.1 Форма подушек безопасности
      • 2.3.2 Боковая подушка безопасности
        • 2.3.2.1 Боковая подушка безопасности туловища
        • 2.3.2.2 Боковая трубчатая подушка безопасности или шторка безопасности
      • 2.3.3 Коленная подушка безопасности
      • 2.3.4 Задняя шторная подушка безопасности
      • 2.3.5 Подушка безопасности подушки сиденья
      • 2.3.6 Центральная подушка безопасности
      • 2.3.7 Ремень безопасности
      • 2.3.8 Подушка безопасности пешехода
      • 2.3.9 Производители
    • 2.4 На мотоциклах
  • 3 Работа
    • 3.1 Условия срабатывания
      • 3.1.1 Инфляция
      • 3.1.2 Развертывание с переменным усилием
      • 3.1.3 После развертывания
  • 4 Нормативные требования
    • 4.1 США
    • 4.2 За пределами США
  • 5 Техническое обслуживание
  • 6 Ограничения
  • 7 Травмы и гибель
    • 7.1 Статистика несчастных случаев с подушками безопасности
  • 8 Применение в авиакосмической и военной сферах
    • 8.1 Системы посадки с подушками безопасности для космических аппаратов
    • 8.2 Системы посадки с подушками безопасности для самолетов
    • 8.3 Защита пассажиров
  • 9 См. Также
  • 10 Ссылки
  • 11 Внешние ссылки

Активная и пассивная безопасность

Подушки безопасности считаются «пассивными» удерживающими устройствами и действуют как дополнение к «активным» удерживающим устройствам. Поскольку для активации или использования подушки безопасности от водителя не требуется никаких действий, она считается «пассивным» устройством. Это отличается от ремней безопасности, которые считаются «активными» устройствами, потому что водитель транспортного средства должен действовать, чтобы включить их.

Эта терминология не имеет отношения к активной и пассивной безопасности, которые, соответственно, являются системами, предназначенными в первую очередь для предотвращения несчастных случаев, и системами, предназначенными для минимизации последствий аварий после их возникновения. При таком использовании автомобиль антиблокировочная тормозная система квалифицируется как устройство активной безопасности, а ремни безопасности и подушки безопасности - как устройства пассивной безопасности. Дальнейшая терминологическая путаница может возникнуть из-за того факта, что пассивные устройства и системы - те, которые не требуют ввода или действий со стороны пассажира транспортного средства - могут работать независимо в активном режиме; подушка безопасности - одно из таких устройств. Специалисты по безопасности транспортных средств, как правило, осторожно используют язык, чтобы избежать подобной путаницы, хотя принципы рекламы иногда препятствуют такой семантической осторожности в потребительском маркетинге средств безопасности. Еще больше сбивая с толку терминологию, сообщество по безопасности полетов использует термины «активный» и «пассивный» в противоположном смысле, чем в автомобильной промышленности.

История

1975 Buick Electra с ACRS Срабатывает шторная подушка безопасности внутри Ford Mondeo

Origins

Голубая табличка в память о патенте Раунда и Паррота в Стоматологической больнице Бирмингема

Подушка безопасности «для покрытия самолетов и других частей транспортных средств» восходит к патенту Соединенных Штатов, представленному в 1919 году двумя стоматологами, Гарольдом Раундом и Артуром Парроттом из Бирмингема, Англия, и одобренного в 1920 году. как 1951 год. Подушка безопасности, специально предназначенная для использования в автомобилях, была приписана независимо американцу Джону У. Хетрику, который 5 августа 1952 года подал заявку на патент на подушку безопасности, который 18 августа 1953 года был выдан Патентным бюро США № 2 649 311. Линдерер, который подал патент Германии № 896,312 6 октября 1951 г., был проверен. Это произошло 12 ноября 1953 года, примерно через три месяца после американца Джона Хетрика. Подушки безопасности Хетрика и Линдерера были основаны на системе сжатого воздуха, выпускаемой либо пружиной, контактом с бампером, либо водителем. Более поздние исследования, проведенные в 1960-х годах, показали, что сжатый воздух не может надуть механические подушки безопасности достаточно быстро, чтобы обеспечить максимальную безопасность, что привело к нынешним химическим и электрическим подушкам безопасности. В заявках на патенты производители иногда используют термин «надувные удерживающие системы пассажиров».

Хетрик был промышленным инженером и членом ВМС США. Однако его конструкция подушки безопасности появилась только тогда, когда он объединил свой опыт работы с военно-морскими торпедами со своим желанием защитить свою семью на дороге. К сожалению, несмотря на то, что он работал с крупнейшими производителями автомобилей того времени, ни одна компания не инвестировала в идею Хетрика. Хотя теперь подушки безопасности необходимы в каждом автомобиле, продаваемом в Соединенных Штатах, патентная заявка Hetrick в 1951 году служит примером «ценного» изобретения, не имеющего экономической ценности для его изобретателя. Ее первое коммерческое использование не было реализовано до истечения срока действия патента в 1971 году, когда подушка безопасности была установлена ​​в нескольких экспериментальных автомобилях Ford.

В 1964 году японский автомобильный инженер Ясузабуро Кобори (小 堀 保 三郎), начал разработку системы «страховочной сетки» для подушек безопасности. В его конструкции использовалось взрывчатое вещество для надувания подушки безопасности, на что он позже получил патенты в 14 странах. Он умер в 1975 году, прежде чем увидел широкое распространение систем подушек безопасности.

В 1967 году прорыв в разработке датчиков падения подушек безопасности произошел, когда Аллен К. Брид изобрел шарик-в-трубке. механизм обнаружения сбоев. Согласно его системе, электромеханический датчик со стальным шариком, прикрепленным к трубке с помощью магнита, надувает подушку безопасности менее чем за 30 миллисекунд. Впервые во время надувания вместо сжатого воздуха был использован небольшой взрыв азида натрия. Затем Breed Corporation продала это нововведение Chrysler. Похожий противоударный предохранитель Auto-Ceptor, разработанный компанией Eaton, Yale Towne для Ford, вскоре также был предложен в качестве автоматической системы безопасности в США, а итальянская компания Eaton-Livia предложили вариант с локализованными воздушными подушками.

В начале 1970-х годов General Motors начала предлагать автомобили с подушками безопасности, первоначально в правительстве приобретенных автопарком, 1973 Chevrolet Impala седаны. Эти автомобили поставлялись с приборной панелью Oldsmobile в стиле 1974 года и специальным рулевым колесом с подушкой безопасности на стороне водителя. Два из этих автомобилей прошли краш-тесты через 20 лет, и подушки безопасности сработали идеально. Ранний образец автомобилей с подушками безопасности сохранился по состоянию на 2009 год. Автомобиль GM Oldsmobile Toronado был первым отечественным автомобилем в США, оснащенным подушкой безопасности пассажира. General Motors продавала свои первые модули подушек безопасности под названием «Система удержания воздушной подушки» или ACRS. Автопроизводитель прекратил выпуск этой опции для своего 1977 модельного года, сославшись на отсутствие интереса со стороны потребителей. Затем Ford и GM потратили годы на лоббирование требований о подушках безопасности, утверждая, что эти устройства неосуществимы и неуместны. Крайслер сделал подушки безопасности на стороне водителя стандартом для моделей 1988–1989 годов, но они не получили широкого распространения в американских автомобилях до начала 1990-х годов.

Вместо ремней безопасности

подушки безопасности для легковых автомобилей были введен в Соединенных Штатах в середине 1970-х годов, когда уровень использования ремней безопасности в стране был довольно низким по сравнению с современными днями. Ford построил экспериментальный парк автомобилей с подушками безопасности в 1971 году, а в 1973 году - General Motors (с использованием автомобилей Chevrolet). Первый парк экспериментальных автомобилей GM, оборудованных подушками безопасности, потерпел семь смертельных случаев, один из которых, как позже предполагалось, был вызван подушкой безопасности.

В 1974 году GM выпустила свою систему ACRS (которая состояла из мягкой нижней панели приборов. и подушка безопасности со стороны пассажира), доступная в качестве стандартной производственной опции (код RPO AR3) в полноразмерных моделях Cadillac, Buick и Oldsmobile. Автомобили GM 1970-х годов, оснащенные ACRS, имели подушку безопасности на стороне водителя, ограничитель колен на стороне водителя. Подушка безопасности на стороне пассажира защищала обоих передних пассажиров и, в отличие от большинства современных систем, интегрировала подушку для коленей и туловища, а также имела двухступенчатое раскрытие, обусловленное силой удара. Автомобили, оборудованные ACRS, имели поясные ремни для всех сидений, но не имели плечевых ремней. Ремни безопасности уже были обязательными в Соединенных Штатах на закрытых автомобилях без подушек безопасности для водителя и переднего пассажира, но GM предпочла продавать свои подушки безопасности вместо плечевых ремней. Цена на эту опцию для моделей Cadillac составляла 225 долларов США в 1974 году, 300 долларов в 1975 году и 340 долларов в 1976 году (1528 долларов США в долларах 2019 года).

Ранняя разработка подушек безопасности совпала с международным интересом к законодательству о безопасности автомобилей. Некоторые эксперты по безопасности выступали за стандарт защиты пассажиров, основанный на характеристиках, вместо того, чтобы предписывать конкретное техническое решение (которое может быстро устареть и оказаться не рентабельным подходом). Однако меньше внимания уделялось другим конструкциям, поскольку страны успешно ввели ограничения на использование ремней безопасности.

В качестве дополнительной удерживающей системы

Фронтальная подушка безопасности

Три фотографии манекена для краш-тестов, голова которого упала прямо в Подушка безопасности

Автомобильная промышленность, а также исследовательские и регулирующие органы отошли от своего первоначального представления о подушке безопасности как о замене ремня безопасности, и теперь подушки номинально обозначаются как дополнительные удерживающие системы (SRS) или дополнительные надувные удерживающие устройства.

В 1981 году Mercedes-Benz представила подушку безопасности в Западной Германии в качестве опции на своей флагманской модели седана S-Class (W126) <420.>. В системе Mercedes датчики автоматически натягивали ремни безопасности, чтобы уменьшить движение пассажиров при ударе (теперь это обычная особенность), а затем срабатывали при ударе. Это позволило объединить ремни безопасности и подушку безопасности в удерживающую систему, а не подушку безопасности, которая рассматривалась как альтернатива ремню безопасности.

В 1987 году Porsche 944 Turbo стал первым автомобилем, оснащенным подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования. У Porsche 944 и 944S это было как доступная опция. В том же году была выпущена первая подушка безопасности в японском автомобиле, Honda Legend.

. В 1988 году Chrysler стал первым автопроизводителем в США, который установил боковую подушку безопасности для водителя в качестве стандартного оборудования. предлагалось в шести различных моделях. В следующем году Chrysler стал первым производителем автомобилей в США, который предложил подушки безопасности для водителя во всех своих новых пассажирских моделях. Chrysler также начал показывать подушки безопасности в рекламных объявлениях, показывающих, как устройства спасали жизни, что помогло обществу понять их ценность, а безопасность стала преимуществом продаж в конце 1980-х годов. Все версии минивэнов Chrysler поставлялись с подушками безопасности, начиная с 1991 модельного года. В 1993 году Lincoln Motor Company хвасталась, что все автомобили в их модельном ряду были оснащены двойными подушками безопасности, одна на стороне водителя, а другая - на стороне пассажира. 1993 Jeep Grand Cherokee стал первым внедорожником, который предлагал боковую подушку безопасности водителя, когда он был запущен в 1992 году. Подушки безопасности водителя и пассажира стали стандартным оборудованием во всех Dodge Intrepid, Седаны Eagle Vision и Chrysler Concorde опережают любые нормы безопасности. В начале 1993 года с конвейера сошел 4-миллионный автомобиль Chrysler, оборудованный подушками безопасности. В октябре 1993 года Dodge Ram стал первым пикапом со стандартной подушкой безопасности на стороне водителя.

Произошла первая известная авария между двумя автомобилями с подушками безопасности. 12 марта 1990 г. в Вирджинии, США. Автомобиль Chrysler LeBaron 1989 года пересек центральную линию и в результате лобового столкновения столкнулся с другим автомобилем Chrysler LeBaron 1989 года, в результате чего сработали обе подушки безопасности водителя. Водители получили лишь незначительные травмы, несмотря на значительные повреждения транспортных средств.

Закон Соединенных Штатов об эффективности интермодальных наземных перевозок 1991 г. требовал, чтобы легковые и малотоннажные грузовики, построенные после 1 сентября 1998 г., имели подушки безопасности. водитель и правый передний пассажир. В Соединенных Штатах, по оценке NHTSA, к 1 сентября 1999 года с помощью подушек безопасности было спасено более 4600 жизней; однако опыт аварийного развертывания установок в начале 1990-х годов показал, что некоторые смертельные случаи и серьезные травмы на самом деле были вызваны подушками безопасности. В 1998 году NHTSA ввело новые правила для усовершенствованных подушек безопасности, которые предоставили автопроизводителям больше гибкости в разработке эффективных технологических решений. Пересмотренные правила также требуют улучшенной защиты пассажиров разных размеров независимо от того, используют ли они ремни безопасности, и при этом сводят к минимуму риск для младенцев, детей и других пассажиров, вызванный подушками безопасности.

В Европе До начала 1990-х годов о подушках безопасности почти не слышали. К 1991 году четыре производителя - BMW, Honda, Mercedes-Benz и Volvo - предлагали подушки безопасности на некоторых своих моделях более высокого класса, но вскоре после этого подушки безопасности стали обычным явлением на более массовых автомобилях: Ford и Vauxhall / Opel были среди производителей, которые представили подушки безопасности для своих модельных рядов в 1992 году. Citroen, Fiat, Nissan, Hyundai, Peugeot, Renault и Volkswagen последовал вскоре после этого.

К 1999 году найти новый массовый автомобиль без подушки безопасности хотя бы в качестве дополнительного оборудования было сложно, и некоторые продукты конца 1990-х годов, такие как Volkswagen Golf Mk4, также имели боковые подушки безопасности. Peugeot 306 - один из примеров эволюции европейского автомобильного массового рынка: с начала 1993 года большинство этих моделей даже не предлагали подушку безопасности водителя в качестве опции, но к 1999 году были доступны даже боковые подушки безопасности. на несколько вариантов. Audi опоздала с предложением систем подушек безопасности в более широком масштабе, поскольку даже в 1994 модельном году ее популярные модели не предлагали подушки безопасности. Вместо этого немецкий автопроизводитель до этого полагался исключительно на свою запатентованную систему удержания на основе кабеля procon-ten.

Примерно с 2000 года подушки безопасности при боковом ударе стали обычным явлением даже в автомобилях среднего и малого класса, таких как версии с меньшим двигателем Ford Fiesta и Peugeot 206, а подушки безопасности-занавески также стали обычным явлением на массовых автомобилях. Toyota Avensis, выпущенная на рынок в 2003 году, была первым массовым автомобилем, продаваемым в Европе с девятью подушками безопасности.

Регулируемое усилие срабатывания передние подушки безопасности были разработаны для минимизации травм от самой подушки безопасности.

Появление подушки безопасности способствовало резкому снижению числа смертей и серьезных травм на дорогах Европы с 1990 года, а к 2010 году количество автомобилей на европейских дорогах без подушки безопасности представляло собой очень небольшой процент автомобилей, в основном оставшиеся автомобили середины 1990-х годов или ранее.

Много новых автомобилей в Латинской Америке, включая Kia Picanto, Kia Rio, Hyundai Accent и Suzuki Alto, по-прежнему регулярно продаются без подушек безопасности, поскольку ни подушки безопасности, ни системы автоматического торможения в новых автомобилях не являются обязательными в Латинской Америке.

Форма подушек безопасности

В Citroën C4 появилась первая подушка безопасности для водителя, которая стала возможной благодаря необычному рулевому колесу с фиксированной ступицей.

Боковая подушка безопасности

Боковая подушка безопасности постоянно накачана для демонстрации. Сработала шторная подушка безопасности и боковая подушка безопасности для туловища в автомобиле Citroën C4 Две передние подушки безопасности сработали после аварии с участием Renault Tondar

По сути, сегодня обычно используются два типа боковых подушек безопасности - боковая подушка безопасности для торса и боковая подушка безопасности.

Большинство автомобилей, оборудованных боковыми шторками безопасности, также имеют боковые подушки безопасности для торса. Однако некоторые, например, Chevrolet Cobalt, модель 2007–2009 годов Chevrolet Silverado / GMC Sierra и 2009–12 годы Dodge Ram, не имеют боковой подушка безопасности туловища.

Боковая подушка безопасности для туловища

Подушки безопасности для бокового удара или боковые подушки безопасности для туловища - это категория подушек безопасности, обычно расположенных на сиденье или дверной панели и срабатывающих между пассажиром сиденья и дверью. Эти подушки безопасности разработаны для снижения риска травм таза и нижней части живота. Большинство транспортных средств в настоящее время оборудуются различными типами конструкций, чтобы снизить риск травм и выброса из транспортного средства при опрокидывании. Более поздние конструкции боковых подушек безопасности включают двухкамерную систему; более жесткая нижняя камера для тазовой области и более мягкая верхняя камера для грудной клетки.

Шведская компания Autoliv AB получила патент на подушки безопасности с боковым ударом, и они впервые были предложены в качестве опции в 1994 году на модели Volvo 850 1995 года выпуска и в качестве стандартного оборудования на всех автомобилях Volvo, выпущенных после 1995 года.

Некоторые автомобили, например, Volkswagen Polo Mk.5 2010 года выпуска комбинированные подушки безопасности для головы и туловища. Они установлены в спинке передних сидений и защищают голову и туловище.

Боковая трубчатая или шторная подушка безопасности

В 1997 году BMW 7 Series и 5 Series оснащались головными боковыми подушками безопасности трубчатой ​​формы (надувные трубчатая конструкция), «Система защиты головы (HPS)» в качестве стандартного оборудования. Эта подушка безопасности была разработана для защиты головы при боковом столкновении, а также для защиты от опрокидывания до семи секунд. Однако эта трубчатая конструкция подушки безопасности была быстро заменена надувной подушкой безопасности «занавес».

В мае 1998 года Toyota начала предлагать боковую подушку безопасности, срабатывающую с крыши, на Progrés. В 1998 году на Volvo S80 были установлены шторки безопасности на крыше для защиты как передних, так и задних пассажиров. Затем с 2000 года подушки безопасности-занавески стали стандартным оборудованием для всех новых автомобилей Volvo, за исключением первого поколения C70, который получил увеличенную боковую подушку безопасности, которая также защищает головы пассажиров на передних сиденьях. Кабриолет C70 второго поколения получил первые в мире боковые подушки безопасности, устанавливаемые на дверях и смещенные вверх.

Подушки безопасности-занавески, как утверждается, сокращают травмы головного мозга или смертность до 45% при боковом ударе внедорожника. Эти подушки безопасности бывают различных форм (например, трубчатые, шторные, устанавливаемые на двери) в зависимости от потребностей применения. Многие современные внедорожники и MPV имеют длинную надувную шторку безопасности, которая защищает все ряды сидений.

Во многих транспортных средствах шторные подушки безопасности запрограммированы на срабатывание во время некоторых / всех лобовых ударов для управления кинетикой пассажира (например, удары головой о центральную стойку при отскоке), особенно при столкновениях со смещением, таких как краш-тест IIHS с небольшим перекрытием.

Шторная подушка безопасности с датчиком крена (RSCA)

Подушки безопасности с датчиком кренения отличаются от обычных боковых шторок безопасности. Они спроектированы так, чтобы оставаться надутыми в течение более длительного времени, закрывать большую часть окна и развертываться при падении при опрокидывании. Они защищают головы пассажиров и помогают предотвратить их выброс. Внедорожники и пикапы с большей вероятностью будут оснащены RSCA из-за их более высокой вероятности опрокидывания, и часто переключатель может отключить эту функцию, если водитель хочет увести автомобиль по бездорожью.

Коленная подушка безопасности

Вторая подушка безопасности для защиты коленей со стороны водителя и отдельная подушка безопасности для коленей использовались во внедорожнике Kia Sportage и с тех пор являются стандартным оборудованием. Подушка безопасности расположена под рулевым колесом.

Сработала коленная подушка безопасности пассажира в Toyota Tundra после испытания на лобовое столкновение, коленная подушка безопасности водителя также сработала. Синяя и желтая маркировка обозначают колени манекена.

Toyota Caldina представила первую подушку безопасности для защиты коленей со стороны водителя с системой SRS на японском рынке в 2002 году. Toyota Avensis стала первым проданным автомобилем. в Европе оборудованы подушкой безопасности для коленей водителя. EuroNCAP сообщил о Avensis 2003 года: «Было приложено много усилий для защиты коленей и ног водителя, и коленная подушка безопасности сработала хорошо». С тех пор в некоторых моделях также были установлены подушки безопасности для защиты коленей переднего пассажира, которые срабатывают рядом с перчаточным ящиком или над ним при аварии. Коленные подушки безопасности предназначены для уменьшения травм ног. Коленная подушка безопасности становится все более распространенной с 2000 года.

Трехкамерная подушка безопасности пассажира

В 2019 году Honda объявила, что представит новую технологию подушек безопасности, начиная с 2021 года. Эта новая конструкция подушки безопасности, разработанная отделом исследований и разработок Honda в Огайо, США. имеет три надувные камеры, соединенные спереди «ненадувной парусной панелью». Две внешние камеры больше средней камеры. Когда подушка безопасности срабатывает, парусная панель защищает голову пассажира от удара о подушку безопасности, а три камеры удерживают голову пассажира на месте, как рукавица ловца. Назначение трехкамерной подушки безопасности - помочь «остановить движение головы на высокой скорости», тем самым снижая вероятность получения сотрясения мозга в результате аварии. Первым автомобилем, оснащенным трехкамерной подушкой безопасности, установленной на заводе, стала Acura TLX 2021 года. Honda надеется, что новая технология скоро появится во всех автомобилях.

Задняя шторная подушка безопасности

В 2008 году новый микроавтомобиль Toyota iQ был оснащен первой производимой задней шторной подушкой безопасности для защиты головы задних пассажиров в случае удара удар сзади.

Подушка безопасности сиденья

Еще одной особенностью Toyota iQ была подушка безопасности на пассажирском сиденье, которая не позволяла тазу нырнуть ниже поясного ремня безопасности при лобовом ударе. или подводная лодка. Более поздние модели Toyota, такие как Yaris, также добавили эту функцию на сиденье водителя.

Центральная подушка безопасности

Передняя центральная подушка безопасности автомобиля Chevrolet Traverse, развернутая при статическом испытании в нерабочем положении: цель испытания заключалась в том, чтобы выяснить, как эта подушка безопасности влияет на 3-летний ребенок, который не сидит на своем сиденье и находится в непосредственной близости от подушки безопасности. Подушка безопасности с ремнем безопасности

В 2009 году Toyota разработала первую серийную центральную подушку безопасности для задних сидений, предназначенную для уменьшения тяжести вторичные травмы задних пассажиров при боковом столкновении. Эта система развертывается с заднего центрального сиденья, впервые появившегося на Crown Majesta. В конце 2012 года General Motors вместе с поставщиком Takata представили переднюю центральную подушку безопасности; он разворачивается с места водителя.

Некоторые автомобили, выпускаемые в 2020 году, будут оснащены центральными подушками безопасности; Polestar 2, VW ID.3., Toyota Yaris

Подушка безопасности с ремнем безопасности

Подушка безопасности с ремнем безопасности предназначена для лучшего распределения силы, испытываемые пристегнутым лицом при аварии, из-за увеличенной площади ремня безопасности. Это сделано для уменьшения возможных травм грудной клетки или груди владельца ремня.

  • 2010: Ford Explorer и 2013 Ford Flex : дополнительные подушки безопасности с ремнем безопасности для задних пассажиров; Стандарт на 2013 Lincoln MKT
  • 2010: Lexus LFA имел подушки безопасности с ремнями безопасности для водителя и пассажира
  • 2013: Mercedes-Benz S-Class (W222) имеет задние ремни безопасности
  • 2014: Ford Mondeo Mk IV имеет дополнительные подушки безопасности с ремнями безопасности для двух крайних сидений.

Cessna Aircraft также представила подушки безопасности с ремнями безопасности. По состоянию на 2003 год они входят в стандартную комплектацию моделей 172, 182 и 206.

Подушка безопасности для пешеходов

Подушки безопасности, устанавливаемые снаружи транспортных средств, так называемые подушки безопасности для пешеходов, предназначены для снижения травматизма. в случае наезда транспортного средства на пешехода. При обнаружении столкновения подушка безопасности сработает и закроет твердые участки, такие как передние стойки и края капота, прежде чем пешеход сможет ударить по ним. Представленный в 2012 году Volvo V40 включал в себя первую в мире подушку безопасности для пешеходов в стандартной комплектации. В результате V40 занял первое место (88%) в пешеходных тестах EuroNCAP. Land Rover Discovery 2014 года также был оснащен подушкой безопасности для пешеходов.

Производители

Поставщики подушек безопасности SRS включают Autoliv, Daicel, Takata, TRW и KSS, который переименован в Takata, бывший Breed, одним из пионеров в этой области. Большинство датчиков удара подушек безопасности производит компания Lanka Harness.

На мотоциклах

Подушка безопасности на мотоцикле

Различные типы подушек безопасности были испытаны на мотоциклах в лаборатории транспортных исследований Великобритании в середине 1970-х годов. В 2006 году Honda представила первую серийную модель мотоцикла системы безопасности подушек безопасности на своем мотоцикле Gold Wing. Honda утверждает, что датчики в передней вилке могут обнаружить серьезное лобовое столкновение и решить, когда задействовать подушку безопасности, поглощая часть поступающей вперед энергии гонщика и снижая скорость, с которой гонщика может выбросить из мотоцикла.

Костюмы с подушками безопасности также были разработаны для использования гонщиками Motorcycle Grand Prix. В своей более ранней форме они были связаны с мотоциклом тросом и разворачивались, когда трос отсоединялся от монтажного зажима, надуваясь, чтобы защитить спину водителя. Французский производитель Helite специализируется исключительно на разработке курток для подушек безопасности для мотоциклистов, снегоходов и всадников. Дальнейшие разработки были проведены Dainese и привели к автономной системе на борту кожаных оболочек без кабеля, соединенного с байком. Вместо этого электронная система обнаруживает падение и запускает надувание азотных подушек безопасности, чтобы защитить верхнюю часть тела гонщика.

Подушки безопасности встроены в костюмы гонщиков MotoGP с 2007 года, и это позволит получить важные данные о тренировках. ', на котором основываются алгоритмы для типов аварий, которые происходят на гоночной трассе.

В отношении дорожно-транспортных происшествий требуется больше «обучающих данных», но исследования еще продолжаются. Например, Ballester et al. определила важную информацию для оценки эффективности подушки безопасности: зоны и уровни защиты, поверхности, подверженные ударам, а также время срабатывания подушки безопасности и продолжительность поддерживаемого надувания подушки безопасности. Также Thollon et al. проанализировали, насколько хорошо подушки безопасности уменьшают травмы грудной клетки в случае аварии на мотоцикле.

Эксплуатация

ACU от Geo Storm

Подушки безопасности в транспортном средстве управляются центральным блоком управления подушками безопасности (ACU), особый тип ECU. ACU контролирует ряд связанных датчиков в автомобиле, включая акселерометры, датчики удара, датчики бокового (дверного) давления, датчики скорости вращения колес, гироскопы, датчики тормозного давления и датчики занятости сиденья. Часто ACU регистрируют эти и другие данные датчиков в кольцевом буфере и записывают их во встроенную энергонезависимую память, чтобы предоставить следователям моментальный снимок события сбоя. Таким образом, ACU часто функционирует как регистратор данных о событиях автомобиля ; не все EDR являются ACU, и не все ACU включают функции EDR. ACU обычно включает в себя конденсаторы в своей схеме, чтобы модуль оставался под напряжением и мог задействовать подушки безопасности в случае, если соединение аккумулятора автомобиля с ACU оборвалось во время аварии.

Сама сумка и ее надувание. Механизм скрыт в выступе рулевого колеса (для водителя) или в приборной панели (для переднего пассажира), за пластиковыми заслонками или дверцами, которые предназначены для открывания под действием надувания сумки. Как только требуемый порог будет достигнут или превышен, блок управления подушкой безопасности инициирует зажигание газогенератора топлива, чтобы быстро надуть тканевый мешок. Когда водитель транспортного средства сталкивается с мешком и сжимает его, газ регулируемым образом выходит через небольшие вентиляционные отверстия. Объем подушки безопасности и размер вентиляционных отверстий в ней адаптированы для каждого типа транспортногосредства, чтобы распределить замедление (и, следовательно, силу, испытываемую) пассажиром с течением времени и по телу пассажира, по сравнению с одним ремнем безопасности.

Сигналы от различных датчиков поступают в блок управления подушками безопасности, который определяет по ним угол удара, тяжесть или силу столкновения, а также другие переменные. В зависимости от результата этих расчетов ACU может также задействовать различные дополнительные удерживающие устройства, такие как ремни безопасности преднатяжители и / или подушки безопасности (включая передние подушки для водителя и переднего пассажира, а также сиденья- установлены боковые подушки, а также «шторки», закрывающие боковые стекла). Каждое удерживающее устройство обычно активируется одним или пиротехническими устройствами, обычно называемыми инициатором или электрическим соединителем. Электрическая спичка, которая из электрического проводника, обернутого горючим, активируется импульсами тока от 1 до 3 ампер менее чем за 2 миллисекунды. Когда проводник становится достаточно горячим, он воспламеняет горючий материал, который запускает газогенератор. Используется предварительное натяжение ремня безопасности, горячий газ используется для приведения в действие поршня, который вытягивает провисание ремня безопасности. В подушке безопасности инициатор используется для воспламенения твердого топлива внутри надувного устройства подушки безопасности. Горящий порох образует инертный газ, который быстро надувает подушку безопасности примерно за 20-30 миллисекунд. Подушка безопасности должна надуваться быстро, чтобы полностью надуть ее к тому моменту, когда едущий вперед пассажир достигнет ее внешней поверхности. Обычно решение о срабатывании подушки безопасности при лобовом столкновении принимается в течение 15–30 миллисекунд после начала столкновения, а подушки безопасности водителя и пассажира полностью надуваются в течение примерно 60–80 миллисекунд после первого момента контакта с автомобилем. Если подушка безопасности срабатывает слишком поздно или слишком медленно, может возрасти риск травмы пассажира от контакта с надувной подушкой безопасности. Поскольку между пассажиром и приборной панелью обычно существует большее расстояние, подушка безопасности пассажира больше и требует больше газа для ее заполнения.

Более старые системы подушек безопасности содержали смесь азида натрия (NaN 3), KNO 3 и SiO 2. Типичная подушка безопасности на стороне водителя содержит примерно 50–80 г NaN 3, а подушка безопасности на стороне пассажира большего размера - около 250 г. В течение примерно 40 миллисекунд после удара все эти компоненты вступают в три отдельные реакции, в результате которых образуется газообразный азот. Реакции, по порядку, следующие.

  1. 2 NaN 3 → 2 Na + 3 N 2 (г)
  2. 10 Na + 2 KNO 3 → K 2 O + 5 Na 2 O + N 2 (г)
  3. K2O + Na 2 O + 2 SiO 2 → K 2 SiO 3 + Na 2 SiO 3

Первые две реакции создают 4 молярных эквивалента газообразного азота, а третья преобразует оставшиеся реагенты относительно инертного силиката калия и силиката натрия. Причина того, что KNO 3 используется, а не что-то вроде NaNO 3, заключается в том, что он менее гигроскопичен. Очень важно, чтобы материалы, используемые в этой реакции, не были гигроскопичными, потому что поглощенная влага может десенсибилизировать систему и привести к сбою реакции.

Размер частиц исходных реагентов важен для надежной работы. NaN 3 и KNO 3 должны находиться в диапазоне от 10 до 20 мкм, а SiO 2 должны находиться в диапазоне от 5 до 10 мкм.

Продолжаются попытки найти альтернативные соединения, которые можно использовать в подушках безопасности, которые имеют менее токсичные реагенты. В журнальной статье Акиёши и др. Было обнаружено, что для реакции комплексного нитрата Sr (Sr (NH 2 NHCONHNH 2) ∙ (NO 3)2) карбогидразида (SrCDH) с различными окислителями привело к выделению газов N 2 и CO 2. Использование KBrO 3 в качестве окислителя привело к бурная реакция, а также самая низкая начальная температура реакции. Выделившиеся газы N 2 и CO 2 составляют 99% всех выделяемых газов. Почти все исходные материалы не разлагаются до достижения температуры 500 ° C или выше, так что это может быть жизнеспособным вариантом в качестве генератора газа для подушки безопасности. В патенте, содержащем другую правдоподобную альтернативу подушкам безопасности с приводом от NaN 3, в материалах, генерирующих газ, использовались нитрат гуанидина, 5-аминотетразол, дигидрат битетразола, нитроимидазол и основной нитрат меди. Было обнаружено, что эти неазидные реагенты разрешено для менее токсичных, низких • реакция температуры сгорания и более легко заменяемая система надувания подушек безопасности.

Передние подушки безопасности обычно не защищают пассажиров во время боковых, задних или переворачивающихся аварий. Поскольку подушки безопасности срабатывают только один раз и быстро сдуваются после первоначального удара, они не будут полезны во время последующего столкновения. Ремни безопасности помогают снизить риск травм при многих типах аварий. Они помогают правильно расположить пассажиров, чтобы максимально использовать преимущества подушки безопасности, и помогают удерживать пассажиров во время первоначального и любых последующих столкновений.

В транспортных средствах, оборудованных системой обнаружения опрокидывания, акселерометры и гироскопы используются для определения начала события опрокидывания. Если событие опрокидывания определено как неизбежное, срабатывают подушки безопасности боковой занавеси, чтобы помочь защитить пассажира от контакта с боковой частью салона автомобиля, а также помочь предотвратить выброс пассажира при опрокидывании автомобиля.

Условия срабатывания

В некоторых автомобилях предусмотрена возможность отключения подушки безопасности пассажира.

Подушки безопасности предназначены для срабатывания при лобовых и почти лобовых столкновениях, более серьезных, чем пороговое значение, определенные нормативными актами, регулирующими конструкцию транспортных средств, на каком-либо конкретном рынке, для которого предназначены автомобили: Правила требуют развертывания при столкновении, по крайней мере, эквивалентному по замедлению столкновения с препятствием на 23 км / ч (14 миль / ч) или аналогичным образом, приезде на припаркованный автомобиль размера по всей передней части каждого транспортного средства примерно на удвоенной скорости. Международные правила основаны на характеристиках, а не на технологиях, поэтому порог срабатывания подушки безопасности зависит от общей конструкции автомобиля.

В отличие от краш-тестов препятствия в реальных условиях обычно проходят под углами, отличными от прямого попадания в переднюю часть транспортных средств, и силы удара обычно не распределяются равномерно по передней части автомобиля. транспортное средство. Следовательно, относительная скорость столкновения и поражение транспортного средства, необходима для срабатывания подушки безопасности при реальной аварии, может быть намного выше, чем при эквивалентном столкновении с барьером. Измерение скорости автомобиля датчиком датчика срабатывания подушки безопасности. Подушки безопасности могут сработать из-за удара ходовой части автомобиля о низкий объект, выступающий над проезжей частью из-за замедления.

Датчик подушки - это акселерометр MEMS , который представляет собой небольшую интегральную схему со встроенными микромеханическими элементами. Микроскопический механический элемент перемещается в ответ на быстрое замедление, и это движение вызывает изменение значений, которое запускает электронику на микросхеме, которая посылает сигнал на срабатывание подушки безопасности. Наиболее распространенным используемым акселерометром MEMS является ADXL-50 от Analog Devices, но есть и другие производители MEMS.

Первоначальные попытки использовать ртутные выключатели не увенчались успехом. До основной системы MEMS, используемой для срабатывания подушек безопасности, называлась «rolamite ». Роламит - это механическое устройство, состоящее из ролика, подвешенного на натянутой ленте. Благодаря особой геометрии и свойствам материала, ролик может свободно перемещаться с небольшим трением или гистерезисом. Это устройство было разработано в Sandia National Laboratories. Роламит и подобные макромеханические устройства использовались в подушках безопасности до середины 1990-х годов, когда их повсеместно заменили на МЭМС.

Почти все подушки безопасности спроектированы так, чтобы автоматически срабатывать в случае возгорания автомобиля, когда температура достигает 150–200 ° C (300–400 ° F). Эта функция безопасности, часто называемая самовоспламенением, обезопасит, что такие температуры не вызовут взрыв всего модуля подушки безопасности.

Сегодня алгоритмы срабатывания подушек безопасности становятся намного сложнее. Они пытаются уменьшить количество ненужных развертываний и адаптировать скорость развертывания к условиям сбоя. Алгоритмы интеллектуальной ценной собственностью. Экспериментальные алгоритмы могут быть такие факторы, как вес пассажира, расположение сиденья, использование ремня безопасности и даже пытаться определить наличие детского кресла.

Надувание

Когда передние подушки безопасности срабатывают, сигнал посылается на блок накачки в блоке управления подушками безопасности. Воспламенитель запускает быструю химическую реакцию, генерируя, в основном, азот (N 2) для заполнения подушки безопасности, заставляя ее раскрыться через крышку модуля. В некоторых технологиях подушек безопасности используется сжатый азот или аргон с клапаном с пиротехническим управлением («гибридный газогенератор»), в то время как в других технологиях используются различные энергетические пропелленты. Хотя пропелленты, высокотоксичный азид натрия (NaN 3), были обычным явлением в ранних конструкциях инфляторов, в использованных подушках безопасности было обнаружено мало или не было токсичного азида натрия.

Азидсодержащие пиротехнические газогенераторы значительное количество пропеллента. Подушка безопасности на стороне водителя будет содержать канистру, содержащую около 50 граммов азида натрия. Контейнер со стороны пассажира вмещает около 200 граммов азида натрия.

Альтернативные пропелленты, например, комбинацию нитрогуанидина, фазостабилизированный нитрат аммония (NH 4NO3) или другой неметаллический окислитель, и богатое азотом топливо, отличное от азида (например, тетразолы, триазолы и их соли). Модификаторы скорости горения в смеси могут представлять собой щелочной металл нитрат (NO 3 -) или нитрит (NO 2 -), дицианамид или его соль, боргидрид натрия (NaBH 4) и т.д. Охлаждающие жидкости и шлакообразователи могут быть, например, глина, диоксид кремния, оксид алюминия, стекло и т. Д. Другими альтернативами являются, например, пропелленты на основе нитроцеллюлозы (которые имеют высокий выход газа, но плохую стабильность при хранении, а их кислородный баланс требует вторичного окисления продуктов реакции, чтобы избежать накопления монооксида углерода) или азотные соединения с высоким содержанием кислорода -свободные органические соединения с неорганическими окислителями (например, ди- или три карбоновые кислоты с хлоратами (ClO 3 -) или перхлораты (ClO 4 -) и, в конечном итоге, оксиды металлов; безазотный состав позволяет избежать образования токсичных оксидов азота ).

С начала сбоя весь процесс развертывания и наполнения занимает около 0,04 секунды. Временные меры так быстро меняют скорость при столкновении, подушки безопасности должны быстро надуваться, чтобы снизить риск удара пассажира внутрь автомобиля.

Разверты самой переменной силы

Развертывание передовых технологий срабатывания подушек безопасности, чтобы адаптировать развертывание подушек безопасности к серьезности аварии, размеру и позе пассажира транспортные средства, использование ремня безопасности и близости этого человека к подушке безопасности. Многие из этих систем используют многоступенчатые инфляторы, которые при умеренных авариях поэтапно раскрываются меньшей силой, чем при очень серьезных. Устройство обнаружения позволяет блоку управления подушкой безопасности узнать, находится ли кто-либо на сиденье рядом с подушкой безопасности, масса / вес человека, используется ли ремень безопасности или детское удерживающее устройство, а также находится ли человек на сиденье впереди и закрывается на подушке безопасности. Основываясь на этой информации и информации о серьезности аварии, подушка безопасности срабатывает либо с высокой силой, либо вообще не срабатывает.

В адаптивных подушках безопасности одна многоступенчатые подушки безопасности для регулировки давления внутри подушки безопасности. Чем больше давление внутри подушки безопасности, тем большее усилие она будет создавать на пассажирах, когда они с ней соприкасаются. Эти настройки позволяют раскрывать подушку безопасности с умеренной силой при столкновениях; резвируйте подушку безопасности максимальной силы только для самых серьезных столкновений. Награды "Награды" для определения местоположения, веса или относительного размера пассажиров. Информация о пассажирах и серьезности аварии используется блоком управления подушками безопасности, чтобы определить, что следует определить, следует ли подавлять или срабатывать подушки безопасности, и если да, то на различных уровнях мощности.

Вид после развертывания SEAT Ibiza подушки безопасности

После развертывания

В результате реакции выброса азота, надувает мешок. Как только подушка безопасности срабатывает, выпуск воздуха начинается сразу же, поскольку газ выходит через вентиляционные отверстия в ткани (или, как это иногда называют, подушку) и охлаждается. Развертывание часто сопровождается выбросом пылевидных частиц и газов в салон автомобиля (так называемые сточные воды). Большая часть этой пыли состоит из кукурузного крахмала, французского мела или талька, которые используются для смазки подушки безопасности во время раскрытия.

Более новые конструкции производят сточные воды, в основном состоящие из безвредного талька / кукурузного крахмала и газообразного азота. В более старых конструкциях с использованием пропеллента на основе азида (обычно NaN 3) почти всегда изначально присутствуют количества гидроксида натрия. Небольшое количество это химическое вещество может вызвать незначительное раздражение глаз и / или открытого ран; однако на воздухе он быстро превращается в бикарбонат натрия (пищевую соду). Однако это преобразование не завершено на 100% и неизменно оставляет остаточные количества гидроксид-иона из NaOH. В зависимости от системы подушек безопасности хлорид калия также может присутствовать.

У многих людей пыль вызывает только незначительное раздражение горла и глаз. Как правило, незначительные раздражения возникают только тогда, когда пассажир остается в автомобиле в течение многих минут с закрытыми окнами и без вентиляции. Однако у некоторых людей с астмой может развиться смертельный астматический приступ от вдыхания пыли.

Из-за конструкции выходные заслонки подушки безопасности выступа рулевого колеса и панели приборной панели эти элементы не предназначены для восстановления в случае срабатывания подушки безопасности, а это означает, что они должны быть заменены, если автомобиль не был Списано в ДТП. Более того, пылевидные частицы и газ могут вызвать непоправимый косметический ущерб приборной панели и обивке, что означает незначительные столкновения, которые приводят к срабатыванию подушек безопасности, могут стать дорогостоящими авариями, даже если нет травм и есть незначительные повреждения конструкции автомобиля.

Нормативные требования

США

11 июля 1984 года правительство США внесло поправки в Федеральный стандарт безопасности автотранспортных средств 208 (FMVSS 208), чтобы автомобили, выпущенные после 1 апреля 1989 года, должны быть системой пассивной удержания водителя. Подушка безопасности или ремень безопасности должны соответствовать требованиям стандарта. Введение подушек безопасности было стимулировано Национальной администрацией безопасности дорожного. Однако до 1997 года подушки безопасности не были обязательными на легких грузовиках.

В 1998 году в FMVSS 208 были внесены поправки, требующие двойных передних подушек безопасности, а также подушки безопасности второго поколения с пониженной мощностью. Это произошло из-за травм, нанесенных подушками безопасности первого поколения, хотя FMVSS 208 по-прежнему требует, чтобы подушки были спроектированы и откалиброваны, чтобы «спасти» жизнь не пристегнутому «мужчине» размера и веса 50-го процентиля . испытательный манекен. Технические характеристики и требования к валидации для узла инфлятора, используемого в модулех подушки безопасности, указаны в SAE USCAR 24–2.

За пределами США

Некоторые страны за пределами Северной Америки придерживаются европейских правил ЕЭК для транспортных средств и оборудования, а не Федеральными стандартами безопасности транспортных средств США. Подушки безопасности ECE, как правило, меньше и меньше силой надуваются, чем подушки безопасности США, согласно спецификации ECE, основаны на манекенах для краш-тестов с ремнем безопасности. В Соединенном Королевстве и большинстве других развитых стран нет прямого юридического требования, чтобы новые автомобили имели подушки безопасности. Вместо этого Euro NCAP автомобиль рейтинг безопасности побуждает производителей комплексный подход к безопасности пассажиров; хороший рейтинг может быть достигнут только путем сочетания подушек безопасности с другими функциями безопасности. Практически каждый новый автомобиль, продаваемый в Европе, оснащен передними и боковыми подушками безопасности.

Техническое обслуживание

Непреднамеренное срабатывание подушки безопасности во время обслуживания автомобиля может привести к серьезной травме, а неправильно установленный или неисправный блок подушки безопасности может не работать или работать должным образом. Лица, обслуживающие автомобиль, а также лица, оказывающие первую помощь, должны проявлять особую осторожность, поскольку многие системы управления подушками безопасности могут оставаться под напряжением в течение примерно 30 минут после отключения аккумуляторной батареи автомобиля. Некоторые страны вводят ограничения на продажу, транспортировку, обращение и обслуживание подушек безопасности и компонентов системы. В Германии подушки безопасности регулируются как опасные взрывчатые вещества; Только механики, имеющие специальную подготовку, могут обслуживать системы подушек безопасности.

Некоторые автопроизводители (например, Mercedes-Benz ) требуют замены неразвернутых подушек безопасности через определенный период времени, чтобы обеспечить их надежность в случае аварии. Одним из примеров является S500 1992 года, на дверной стойке которого имеется наклейка с указанием срока годности. Некоторые автомобили Škoda имеют срок годности 14 лет с даты производства. В этом случае замена будет нерентабельной, так как автомобиль будет иметь незначительную стоимость в возрасте 14 лет, что намного меньше, чем стоимость установки новых подушек безопасности. Volvo заявила, что «подушки безопасности не требуют замены в течение всего срока службы автомобиля», хотя это не может считаться гарантией на устройство.

Ограничения

Краш-тест противоподкатного ограждения на скорости 30–40 км / ч (19–25 миль / ч) - предотвращено удары платформы грузовика на уровне головы о лобовое стекло.

, несмотря на то, что миллионы установленных подушек безопасности при использовании имеют отличные показатели безопасности, существуют некоторые ограничения их способности защищать пассажиров автомобиля. Первоначальная реализация передних подушек безопасности мало что сделала для защиты от боковых столкновений, которые могут быть более опасными, чем лобовые столкновения, потому что защитная зона деформации перед пассажирским салоном полностью игнорируется. В современных автомобилях все чаще требуются боковые подушки безопасности и защитные шторки для подушек безопасности для защиты от этой очень распространенной категории столкновений.

Подушки безопасности предназначены для однократного срабатывания, поэтому они неэффективны, если после первого удара происходят дальнейшие столкновения. Множественные удары могут произойти во время определенных аварий с опрокидыванием или других инцидентов, связанных с множественными столкновениями, такими как множество столкновений с несколькими транспортными средствами.

Чрезвычайно опасная ситуация возникает во время «столкновений с опрокидыванием », когда пассажирский автомобиль сталкивается задняя часть тягача с прицепом без заднего противоподкатного ограждения или ударяется о борт такого прицепа, который не оборудован боковой противоподкатной защитой. Платформа типичного прицепа находится примерно на высоте головы сидящего взрослого пассажира типичного легкового автомобиля. Это означает, что между головой и краем платформы трейлера не так много преград, за исключением стеклянного лобового стекла. При столкновении снизу, зоны удара автомобиля, предназначенные для поглощения энергии столкновения, полностью игнорируются, и подушки безопасности могут не сработать вовремя, поскольку автомобиль не замедляется заметно до тех пор, пока лобовое стекло и стойки крыши уже не ударились о прицеп. постель. Даже отсроченное надувание подушек безопасности может оказаться бесполезным из-за серьезного проникновения в пассажирское пространство, в результате чего пассажиры будут подвергаться высокому риску серьезной травмы головы или обезглавливания даже при столкновении на низкой скорости. Западноевропейские стандарты для противооткатных устройств были строже, чем североамериканские стандарты, которые обычно позволяли убирать старое оборудование, которое может оставаться в дороге в течение десятилетий.

Типичные системы подушек безопасности полностью отключены. выключением ключа зажигания. Неожиданные выключения обычно также приводят к отключению двигателя, усилителя рулевого управления и тормозов с усилителем и могут быть непосредственной причиной аварии. В случае резкого столкновения отключенные подушки безопасности не сработают для защиты пассажиров автомобиля. В 2014 году General Motors признала, что скрывала информацию о несчастных случаях со смертельным исходом, вызванных неисправными выключателями зажигания, которые могли бы внезапно остановить автомобиль (включая его подушки безопасности). От 13 до 74 смертей были напрямую связаны с этим дефектом, в зависимости от того, как классифицируются смертельные случаи.

Травмы и смертельные случаи

Спасение жизней с помощью ремней безопасности и подушек безопасности в США. Америки за 10 лет

В некоторых редких случаях подушки безопасности могут травмировать, а в некоторых очень редких случаях убивать пассажиров автомобиля. Чтобы обеспечить защиту пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, подушки безопасности в США срабатывают намного сильнее, чем подушки безопасности, разработанные в соответствии с международными стандартами ECE, используемыми в большинстве других стран. Последние «умные» контроллеры подушек безопасности могут распознать, используется ли ремень безопасности, и соответственно изменить параметры срабатывания подушки безопасности.

В 1990 году был зарегистрирован первый автомобильный смертельный случай, связанный с подушкой безопасности. TRW произвела первую надувную газовую подушку безопасности в 1994 году, вскоре после этого датчики и подушки с низким усилием наддува стали обычным явлением. Подушки безопасности двойной глубины (также известные как двухступенчатые) появились на легковых автомобилях в 1998 году. К 2005 году количество смертей, связанных с подушками безопасности, снизилось, при этом в том году не было ни одного случая смерти среди взрослых и двух детских смертей, связанных с подушками безопасности. Однако травмы при срабатывании подушки безопасности остаются довольно распространенным явлением.

Серьезные травмы встречаются реже, но люди, находящиеся в автомобиле, могут получить тяжелые или смертельные травмы в непосредственной близости от подушки безопасности или при непосредственном контакте с ней при ее срабатывании. Такие травмы могут быть получены потерявшими сознание водителями, упавшими на рулевое колесо, неподдерживаемыми или неправильно удерживаемыми пассажирами, которые скользят вперед на сиденье во время торможения перед столкновением, а также водителями с правильно пристегнутыми ремнями, сидящими очень близко к рулевому колесу. Хорошая причина для того, чтобы водитель не скрещивал руки на рулевом колесе, правило, которому учат большинство водителей-учеников, но которое многие быстро забывают, заключается в том, что срабатывание подушки безопасности при прохождении поворота может привести к тому, что рука (-и) водителя будет сильно перемещаться на его или ее лицо, усугубляя любые травмы от одной только подушки безопасности.

Усовершенствования в технологии датчиков и газогенераторов позволили разработать системы подушек безопасности третьего поколения, которые могут регулировать параметры развертывания в зависимости от размера, веса, положения и состояния удержания пассажира. Эти улучшения продемонстрировали снижение фактора риска травм для маленьких взрослых и детей, у которых был повышенный риск травм с системами подушек безопасности первого поколения.

Одна модель подушек безопасности, произведенная Takata Corporation использовали газогенерирующие композиции на основе нитрата аммония в надувных устройствах подушек безопасности вместо более стабильного, но более дорогого соединения тетразола. У инфляторов на основе нитрата аммония есть недостаток, из-за которого старые инфляторы, подвергавшиеся длительному воздействию жарких и влажных климатических условий, могут лопнуть во время развертывания, из-за чего металлические осколки попадут через подушку безопасности в водителя. По состоянию на 2020 год из-за дефекта в США погибло шестнадцать человек, было ранено более 250 человек, а в Малайзии - один человек. Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA) отозвало более 33 миллионов автомобилей в мае 2015 года и оштрафовало Takata на 70 миллионов долларов в ноябре 2015 года. Toyota, Mazda и Honda заявили, что они не будут использовать устройства для накачки нитрата аммония.

Статистика смертельных случаев с подушками безопасности

С 1990 по 2000 год НАБДД США выявило 175 смертельных случаев, вызванных подушками безопасности. Большинство из них (104) были детьми. За этот период произошло около 3,3 миллиона срабатываний подушек безопасности, и, по оценкам агентства, было спасено более 6377 жизней и предотвращено бесчисленное количество травм.

Обращенное назад детское удерживающее устройство, установленное на переднем сиденье автомобиля, заменяет голова младенца находится близко к подушке безопасности, что может вызвать серьезные травмы головы или смерть в случае срабатывания подушки безопасности. В некоторых современных автомобилях есть переключатель для отключения подушки безопасности переднего пассажира на тот случай, если там используется сиденье с поддержкой ребенка (хотя и не в Австралии, где детские сиденья, повернутые назад, запрещены спереди, где установлена ​​подушка безопасности).

В транспортных средствах с боковыми подушками безопасности пассажирам опасно прислоняться к окнам, дверям и стойкам, а также ставить предметы между собой и стороной транспортного средства. Предметы, подвешенные на крюках вешалок для одежды, могут быть опасными, если сработают боковые подушки безопасности автомобиля. Подушка безопасности, установленная на сиденье, также может вызвать внутренние травмы, если пассажир прислоняется к двери.

Аэрокосмическая и военная промышленность

аэрокосмическая промышленность и США Правительство применяет технологии подушек безопасности на протяжении многих лет. НАСА и Министерство обороны США внедрили системы подушек безопасности в различные приложения самолетов и космических кораблей еще в 1960-х годах.

Системы посадки с подушками безопасности космического корабля

Инженеры НАСА тестируют систему приземления Mars Pathfinder на моделированной марсианской местности

Первое использование подушек безопасности для Посадочные были Луна 9 и Луна 13, которые приземлились на Луне в 1966 году и вернули панорамные изображения. Как и в более поздних миссиях, они будут использовать подушки безопасности, чтобы подпрыгивать по поверхности, поглощая энергию приземления. В посадочном модуле Mars Pathfinder использовалась инновационная система приземления с подушкой безопасности, дополненная посадочными двигателями аэродинамического торможения, парашютом и твердотопливными ракетами. Этот прототип успешно испытал концепцию, и два посадочных модуля Mars Exploration Rover Mission использовали аналогичные системы посадки. Посадочный модуль Beagle 2 Mars также пытался использовать подушки безопасности для посадки; посадка прошла успешно, посадочный модуль благополучно приземлился, но несколько солнечных панелей космического корабля не сработали, в результате чего космический корабль вышел из строя.

Системы посадки с воздушными подушками безопасности

Подушки безопасности также использовались на военных самолетах, таких как капсула аварийного экипажа на F-111 Aardvark.

Защита пассажиров

Тест OH-58D CABS

Армия США включила подушки безопасности в свои UH-60A / L Black Hawk и OH-58D Флот вертолетов Kiowa Warrior. Система подушек безопасности в кокпите (CABS) состоит из передних и боковых подушек безопасности и надувной трубчатой ​​конструкции (только на OH-58D) с электронным датчиком столкновения (ECSU). Система CABS была разработана Управлением прикладных авиационных технологий армии США по контракту с Simula Safety Systems (теперь BAE Systems ). Это первая обычная система подушек безопасности для предотвращения травм пассажиров (во всем мире), спроектированная и разработанная и введенная в эксплуатацию для самолетов, и первая специально для вертолетов.

См. Также

Ссылки

Внешние ссылки

На Викискладе есть материалы, связанные с Подушки безопасности.
Последняя правка сделана 2021-06-09 21:09:41
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте