В этой статье мы рассмотрим вопрос о безопасности современных автомобилей. Почему бы не сделать их ещё более прочными?
Что сделали инженеры, чтобы предотвратить возможные последствия при аварии?В одном литре бензина содержится около 56 миллионов джоулей химической энергии. Это больше, чем при взрыве такого же количества тротила. Этой энергии хватило бы на целый день работы тостера.Автомобили работают благодаря сжиганию бензина, которое превращает химическую энергию в кинетическую, обеспечивая движение машины. Однако 80% энергии теряется в виде тепла в двигателе, но 20% от 56 миллионов джоулей — это всё ещё очень много.Для разгона двухтонной машины от 0 до 60 км/ч требуется всего 5 чайных ложек бензина. Это может показаться небольшим количеством топлива, но энергия движущейся машины сравнима с энергией слона или даже стегозавра, сброшенного с третьего этажа.Чтобы машина остановилась, вся эта энергия должна куда-то деться. Если это происходит благодаря тормозам, они рассеивают энергию, нагревая (а затем охлаждая) тормозные колодки и диски. В случае столкновения энергия рассеивается за счёт деформации передней части машины.Поскольку медленная остановка лучше быстрой, машины тщательно спроектированы так, чтобы сминаться при столкновении. Это увеличивает время столкновения и требует менее интенсивного тормозящего ускорения.
Большое ускорение очень плохо влияет на человеческий организм. Однако людям не нравится водить машины с длинным передом. У большинства машин есть 50 см сминаемого пространства, в котором они должны рассеять энергию.Деформация передней части машины должна выдерживать силу, равную четверти тяги основного двигателя шаттла. Более половины контролируемого смятия должна принять на себя пара стальных реек, соединяющих основную часть машины с бампером. Они сгибаются и деформируются, чтобы впитать энергию и замедлить машину.Оставшуюся энергию должна впитать деформация остального металла, находящегося впереди машины. Такое спланированное разрушение позволяет машине замедляться быстро, но с приемлемой и стабильной скоростью.
Если бы машины были очень твёрдыми, они бы останавливались настолько быстро, что ускорение в них превышало бы в 15 и более раз то, которое испытывают космонавты на тренировках. Такие перегрузки несовместимы с жизнью. Инженеры научились делать машины со сминаемыми частями, создавая внутри безопасную зону. Полностью твёрдые машины не подходят для безопасности водителя и пассажиров. В них даже при столкновении на небольшой скорости (30–40 км/ч) могли бы погибать люди.