Решил сделать две публикации, посвященные теории пассивной безопасности автомобиля. В данной эпопее будет даже личный пример - однажды пришлось всё это испытать буквально на собственной шкуре. :) Мы будем говорить о том, что такое "пассивная безопасность" вообще, что такое "SRS", активные подголовники, преднатяжители, зоны запрограммированной деформации и обсуждать прочие умные выражения. Материала хочу изложить достаточно много, в одну статью точно не влезет. И первую серию нашего повествования откроем объяснениями общих принципов проектирования машин, которыми руководствуются автопроизводители.
Отличия пассивной и активной безопасности автомобиля.
Да-да, ведь существует еще и активная. Чем же они отличаются? Если простыми словами: активная безопасность направлена на предотвращение потенциальной аварии. Пассивная - на минимизацию последствий уже случившейся. То есть, эффективные тормоза, прогнозируемое поведение шасси при резких манёврах, хорошая обзорность с места водителя, наличие электронных помощников типа ABS и ESP (кстати, их мы уже подробно обсуждали: вот здесь и еще здесь) - всё это активная безопасность. То есть, благодаря комплексу неких благоприятных факторов, у водителя больше шансов избежать ДТП при возникновении экстренной ситуации. Но если аварии избежать всё же не удалось - то активная безопасность передаёт полномочия пассивной. Той, что дремала до поры до времени, как спасательные круги на кораблях. Что же происходит в момент столкновения? Очевидно, первым делом начинает сминаться кузов. Но здесь всё не так просто, как могло бы показаться на первый взгляд.
![Распределение энергии удара в момент фронтального столкновения. При этом, передняя часть сминается, существенно гася силу удара и делая замедление максимально-плавным. [источник: www.230km.ru]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/34175/pub_5b7c335ce1552600a9c3b75b_5b7c352bc41c7200a91b892d/scale_1200)
Итак, кузов начал сминаться. Но сминаться он должен правильно. Все без исключения производители, начиная с годов эдак семидесятых, следуют одной нехитрой схеме: перед и зад должны быть мягкими, а всё что ближе к салону - жёстким. Это очень упрощённо, но суть верна. Дело в том, что человек, как ни странно, может выдерживать резкие перегрузки до определенного предела. Представьте, что вас разогнали до скорости 60 километров в час (или более) и врезали в бетонную стену. :) Согласитесь, последствия будут немного предсказуемыми. А теперь представьте, что вас об неё шмякнули не просто в вакууме, а посадили при этом в железную несминаемую коробку, к которой привязали ремнём. Результат? Будет такой же. На коробке останется несколько царапин, а тело если и не разорвёт, то передавит через ремни мгновенно возникшими перегрузками в несколько тонн (да-да!). При этом, повреждения вряд ли окажутся совместимыми с жизнью. К чему все эти страшные картинки? Для образного понимания физики процесса. А теперь смягчим условия "экзекуции": тело так же посажено в коробку, но она уже не монолитно-жёсткая, а имеет сминаемую зону по фронту. Теперь при ударе о стену перед коробки, деформируясь, погасит часть кинетической энергии движения. Стало быть, через ремень безопасности на тело придётся нагрузка не только в разы меньше, но и нарастать она будет постепенно - по мере смятия более податливой зоны коробки.
![Ford Mondeo автора, в который на полном ходу въехали нехорошие люди. Как видно, из седана машина превратилась почти в хэтчбек, но задняя часть смялась как и было задумано: "гармошка", но при этом стойки крыши и проёмы дверей остались идеально-ровными. А от перелома шеи спасли активные подголовники - но об этом в следующей серии. [фото автора]](https://avatars.dzeninfra.ru/get-zen_doc/99101/pub_5b7c335ce1552600a9c3b75b_5b7c35580d9fa300a921ae65/scale_1200)
Полагаю, вы уже уловили аналогию. Кузова всех современных автомобилей проектируются по точно такому же принципу. Мягкий энергопоглощающий передок и зад + жёсткая клетка безопасности салона - дабы жизненное пространство пассажиров не уменьшалось. Такие специально сминаемые зоны спереди и сзади называются зонами запрограммированной деформации кузова. И отсюда становится совершенно понятно, почему все новые автомобили такая "фольга", а вот в Победе "металл с палец толщиной - умели же раньше!". Раньше не умели - раньше просто не знали, что оно настолько необходимо. На заре массового автомобилестроения инженеры не учитывали многих нюансов конструкции, которые на сегодняшней день кажутся очевидными. Да и необходимости особой не было, ввиду мизерного количества машин на дорогах и невысоких скоростей. И случись вам, не дай бог, уехать в дерево на 60 км/ч на Победе (даже будь там ремень безопасности) и любом современном авто - уверяю, "современную фольгу" (с) вы бы впоследствии горячо благодарили, а вот из Победы не факт, что вышли бы вообще. Просто потому, что энергию удара, не погашенную кузовом в процессе его смятия, вам придётся гасить своими рёбрами. О ремень или руль. Опять же, пример с железной коробкой я приводил выше. И это не просто громкие слова - это обычная физика, 10 класс общеобразовательного курса, раздел "механическая энергия". Очень жаль, что такие банальные вещи, заложенные в обычную школьную программу, до сих пор вызывают бурю нелепых контраргументов и возражений среди поколения "эффективных менеджеров".
Есть и еще один нюанс. Речь про тот огромный автомобильный пласт, когда серийное производство уже научилось экономить на материалах, но ещё не научилось делать это не в ущерб безопасности. Так, большинство автомобилей 80-90-х годов (особенно малого и среднего класса) в современных скоростных ДТП сминаются сразу и вместе с экипажем. Заметьте - в скоростных ДТП. Когда под вопросом уже непосредственно жизнь, а не то, во сколько выльется кузовной ремонт. В более мелких авариях да - старые машины кажутся иногда более прочными.
Причины этого - устаревшие нормы безопасности, под которые проектировались автомобили тех лет. Например, если раньше машина считалась безопасной при "выживании" манекенов на 45 км/ч, то сейчас планируют повысить существующий порог в 64 км/ч до ещё более высокой планки. И это не "всего-то" десяток-другой километров в час, как может показаться. Нагрузки при ударе с увеличением скорости растут чуть ли не в геометрической прогрессии. И нижеприведенная картинка это ярко демонстрирует.
Что происходит далее.
В процессе фронтального удара подрамник с двигателем и всем остальным въезжает не в салон (как принято на большинстве ВАЗов и прочих авто конструкторской школы 60-х), а уходит ниже, под пол. Также, телескопическая рулевая колонка складывается, и руль остается на своем месте, не пришпиливая водителя к креслу как бабочку иголкой. А педальный узел либо остается где был, либо утапливается в пол, предотвращая травмы и переломы ног. Жёсткие передние, боковые и задние стойки крыши обязаны держаться "до последнего", позволяя после аварии свободно открыть дверь без автогена. Если не самостоятельно, то хотя бы спасателям, т.к. счёт может идти на минуты. А все материалы салона обязаны быть мягкими и негорючими. При ударах сзади алгоритм развития событий примерно такой же - с той лишь разницей, что дополнительно ставится задача не допустить переломов и сильных растяжений шеи при закидывании головы назад. Но об этом, как и о работе подушек безопасности, в следующей части.
Что же касается боковых ударов, то здесь логика построения любого кузова однозначна: бескомпромиссная жёсткость. Ведь сминаться и гасить скорость, по сути, нечему. Стало быть, всё, что остаётся (помимо подушек) - не допустить деформации салона. Для этого в двери ставят противоударные брусья из жёстких и сверхжёстких сплавов. Их задача - максимально-равномерно распределить энергию удара по стойкам и порогу кузова.
Не забывают производители и о вероятности переворота автомобиля. На этот случай "отрабатывают" всё те же стойки, которые должны не просто удерживать массу машины в случае опрокидывания, но и иметь хотя бы двукратный запас прочности. Ведь никто не гарантирует, что машина просто плавненько завалится на крышу; вполне вероятны и многократные кульбиты и падения с высоты.
Итог сегодняшней статьи: для максимальной безопасности пассажиров при фронтальных и тыловых ударах кузов должен поглотить как можно больше энергии посредством смятия всего, что находится ДО салона. Сам салон при этом, напротив, должен сохранить свой объем и изначальную геометрию. И хоть ремонт современной машины встаёт зачастую в кругленькую сумму, т.к. сминается "вся морда" - как говорится, здоровье дороже. Ну а кто не согласен с таким выводом, тот просто никогда не попадал в мало-мальски серьёзные ДТП. И слава богу. Но переубеждать таких товарищей заранее - пустое дело.
Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем высокой активной безопасности и нулевой статистики ДТП!
P.S.: Друзья, буду очень рад лайкам и подписке! Вам не сложно, а мне поможет развивать это дело для вас.
