Как изобретали подушку безопасности для авто

Содержание

Как изобретали подушку безопасности для авто

Наличие подобной системы пассивной безопасности у авто создает чувство определенной защищенности. И все это благодаря изобретателям, которые несколько лет собирали, совершенствовали свои разработки. Расскажем, как это было.

Идеи и эксперименты

Первым человеком, который задумался над созданием подушки безопасности, был военный инженер Джон У. Хетрик. Результатом его усилий стало создание эйрбэга — конструкции, которую он запатентовал в 1953 г.

Данная конструкция состояла из баллона со сжатым воздухом, который размещался под капотом, и надувных мешков. Они размещались на руле, в бардачке и посередине панели (передней), а также позади передних кресел. При ударе баллон открывался и надувал эти мешки.

Месяца через 3 после этого аналогичный патент получил еще один изобретатель — немец Вальтер Линдерер. Его мешки срабатывали по схожему принципу.

После испытания в Европе пришли к выводу, что воздух наполняет мешки не так быстро, как требуется (60-е). По этой причине подушки, разработанные Хетриком — Линдерером признали малоэффективными.

Кто продолжил исследования

Продолжателями этой идеи стали Ford и General Motors (1950-е). Их инженеры поняли, что схема заработает, если конструкцию усовершенствовать:

Добавить датчик, который будет мгновенно определять столкновение (удар).
Убыстрить надувание мешков.

На этом испытания прекратились. И лишь японец Ясузобуро Кобори придумал, как моментально надуть мешок (1963). Именно его вариант конструкции с некоторыми изменениями используют сегодня автопроизводители.

Подходящий датчик к конструкции, разработанной японским изобретателем, через 4 года предложил американец Аллен Брид. После этого Форд выпустил первые экспериментальные версии авто с подушками безопасности (1970-е). Компания Мерседес начала работать над их версией для своих авто (1967).

Ремни либо подушки безопасности?

В 1968-м NHTSA обязало автопроизводителей оснащать авто ремнями безопасности. Затем позиция изменилась: теперь заставляли устанавливать либо подушки, либо ремни (1974). Наличие подобного выбора выглядит странным: ведь вряд ли сработавшая подушка при отсутствии ремней может спасти. Но опыт на тот момент диктовал именно это.

Кстати, первым серийным авто с подушкой безопасности Брида стал Oldsmobile Toronado (1973). Через год GM разработал собственную систему безопасности (ACRS — для водителя с дополнительной коленной подушкой и переднего пассажирского сидения). Ее устанавливали на авто Cadillac, Oldsmobile, Buick.

К чему пришли

К 1980-му автопроизводители стали подходить к тому, что подушки нужно рассматривать как дополнение к ремням. Mercedes-Benz на женевском автосалоне (05.03.1981) представил модель W126, где они установлены как дополнительная опция к ремням безопасности. Далее, Порше предложил версию 994 Turbo, где они предусмотрены уже как стандартное оборудование.

Аналогичную систему разрабатывали по заказу ГОНа и на средства Минобороны в СССР (80-е гг.). Но в 90-е проект закрыли из-за недостатка средств.

С 1991-го в Штатах подушками оснащались все минивэны Крайслер. Затем они появились у внедорожника Jeep Grand Cherokee (1992), а после — у пикапа Dodge Ram.

В 1991 г. Штаты приняли закон, обязывающий устанавливать в качестве базы — подушки безопасности в передней части салона. У нас такой закон появился в начале 2000-х.

А у вас какие подушки безопасности? Расскажите, где они установлены и как действуют.

Когда появились первые подушки безопасности на автомобиле и кто их придумал

История применения началась в 1971-м, когда Ford построила парк подушек, где производились краш-тесты. Через 2 года General Motors испытала изобретение на Chevrolet 1973, которые продавались госслужащим. Так Oldsmobile Tornado стал первым автомобилем с пассажирским вариантом подушки.

Когда появились подушки безопасности на автомобиле

С момента зарождения первой идеи и до появления подушек безопасности на автомобилях прошло 50 лет, а после миру понадобилось еще 20 лет на осознание эффективности и важности этого устройства.

Кто придумал

Первая «воздушная подушка» изобретена зубными врачами, Артуром Парроттом и Гарольдом Раундом, в 1910-х годах. Доктора лечили пострадавших во время Первой мировой войны, наблюдая последствия от столкновений.

Устройство по замыслу создателей предотвращало челюстные травмы, устанавливалось в автомобилях и самолетах. Заявка на патент была подана 22 ноября 1919-го, сам документ получен в 1920-м.

Мемориальная доска в честь патента Раунда и Пэрротта

В 1951 году немец Вальтер Линдерер и американец Джон Хедрик заявили на патент для подушки безопасности. Оба получили документ в 1953. Разработка Вальтера Линдерера заполнялась сжатым воздухом при ударе бампера авто или при ручном включении.

В 1968-м благодаря Аллену Бриду появилась система с датчиками. Это был единственный владелец подобной технологии на заре развития подушек безопасности.

История создания прототипа

Отсчет начинался в 1950-м, когда инженер-технолог Джон Хетрик, служивший в ВМС США, попал в аварию вместе с женой и дочерью. Семья не получила серьезных травм, но именно этот инцидент заставил искать устройство обеспечения безопасности пассажиров в случае аварии.

Применив инженерный опыт, Хетрик придумал прототип защитной подушки для автомобилей. Конструкция представляла собой надувной мешок, соединенный с баллоном со сжатым воздухом. Изделие устанавливали внутри руля, посередине приборной панели, возле бардачка. В конструкции использовалась пружинная установка.

Прототип защитной подушки для автомобилей

Принцип таков: конструкция засекает удары, приводит в действие клапаны в баллоне со сжатым воздухом, из которого тот выходит в мешок.

Первые внедрения в автомобили

Oldsmobile Tornado

В 1975-м и 1976-м начали производить Oldsmobile и Buick с боковыми вставками.

Почему никто не хотел использовать

Первые тесты подушек показывали увеличение выживаемости в разы. Небольшое количество смертей все же регистрировалось: конструктивные проблемы вариантов со сжатым воздухом в ряде случаев приводили к летальному исходу. Хотя плюсов было очевидно больше, чем минусов, производители, государство и потребители долго договаривались, нужны ли подушки.

60–70-е годы — это эпоха, когда количество смертей в автомобильных авариях в Америке составляло 1 тыс. человек в неделю. Подушки безопасности казались продвинутой функцией, но широкому использованию препятствовало мнение автопроизводителей, потребителей и общих рыночных тенденций. Это время озабоченности созданием быстрых и красивых машин, которые нравились бы молодежи. Безопасность никого не волновала.

Юрист Ральф Надер и его книга «Небезопасно на любой скорости»

Однако ситуация со временем изменилась. Юрист Ральф Надер в 1965 году написал книгу «Небезопасно на любой скорости», обвинив автопроизводителей в игнорировании новых технологий защиты. Конструкторы считали, что установка средств безопасности подорвет имидж среди молодежи. Также стоимость авто возрастала. Создатели даже называли подушки опасными для пассажиров, что подтверждалось рядом случаев.

Борьба Ральфа Надера с автопромышленностью продолжалась долго: крупные компании уступать не хотели. Ремни были недостаточны для обеспечения защиты, поэтому производители продолжали порочить использование подушек, чтобы их продукция не дорожала.

Только после 90-х годов большинство машин на всех рынках поставлялись с подушками, по крайней мере, в качестве опции. Производители автомобилей вместе с потребителями, наконец, поставили безопасность на высокий пьедестал. На осознание этого простого факта у людей ушло 20 лет.

Прорывы в истории развития

После создания Алленом Бридом системы с датчиками, серьезным улучшением стало надувание мешков. В 1964 году японский инженер Ясузабуро Кобори применил микровзрывчатое вещество для скоростного наддува. Идея получила мировое признание, награждена патентами в 14 странах.

Аллен Брид

Другим продвижением стали датчики. Аллен Брид улучшил собственную разработку, придумав электромагнитное устройство в 1967-м: в сочетании с микровзрывчатым веществом время наддува уменьшалось до 30 мс.

В 1991 году Брид, за плечами которого уже солидная история открытий, изобрел подушки с двумя слоями ткани. Когда устройство срабатывало, то надувалось, затем выпускало немного газа, становясь менее жестким.

В дальнейшем разработки шли в трех направлениях:

создание различных типов конструкции: боковые, фронтальные, для колен;
модификация сенсоров, позволяющих быстро передать запрос и более точно отвечающих на воздействия внешней среды;
улучшение систем наддува и медленного сдува.

Сегодня производители продолжают совершенствовать активацию, сенсоры и т.д., борясь за снижение вероятности травм при ДТП.

Подушки безопасности — виды и назначение

Статья о подушках безопасности — история создания, виды, применение. В конце статьи — интересное видео о производстве подушек. Статья о подушках безопасности — история создания, виды, применение. В конце статьи — интересное видео о производстве подушек.

Подушки безопасности — виды и назначение

Подушки играют очень важную роль в современной безопасности пассажиров в автомобиле. Они все чаще становится стандартизированной функцией безопасности машин во всем мире. Дополнительная система удерживания или надувные ограничители защищают людей во время аварии. У всех новых автомобилей есть подушки безопасности — четыре, шесть, иногда десять или более. Давайте подробнее рассмотрим, как появились эти устройства и как они работают.

Подушки безопасности — невероятно сложная система, поэтому их так дорого заменить, а также отремонтировать при аварии. Существуют различные типы подушек, и они располагаются по всему автомобилю. Существует около 4 обычных типов надувных ограничителей: боковые, передние, коленные подушки безопасности и надувные ремни безопасности.

Немного истории о подушках безопасности

Появление подушек датируются 1941 годом. Немецкий инженер Вальтер Линдерер и американский инженер-промышленник Джон У. Хетрик разработали первые подушки безопасности. Оба изобретателя получили патенты на свои изделия.

Система Линдерера оказалась не слишком практичной, поскольку она не могла надуваться достаточно быстро во время аварии. Изделия Хетрика оказались более качественными. Когда патент Хетрика окончательно истек, Форд представил подушки безопасности в качестве эксперимента в нескольких своих автомобилях.

Фактический прорыв произошел, когда Аллен К. Брид представил механические датчики, которые могли раздуть подушки безопасности за 30 миллисекунд. Мешки накачивались с использованием азида натрия вместо сжатого воздуха. Брид распространил это новшество на автомобилях Chrysler. Изделия получили широкое распространение в США лишь в начале 1990-х годов.

В 1970-е годы в пассажирских транспортных средствах предлагались подушки, поскольку многие из них не использовали ремней безопасности. Ford представил подушки безопасности для небольшого парка транспортных средств, а затем они появились в автомобилях General Motors. В ранних моделях GM с этими устройствами было зафиксировано 7 смертельных случаев неправильного срабатывания устройств.

Подушки безопасности предназначены для трех основных целей:

Типы надувных подушек-ограничителей

Надувные подушки имеют разные формы и размеры для того, чтобы по возможности защитить каждую часть человеческого тела при аварии. Есть даже ограничители для защиты пешеходов, с которыми можно столкнуться.

Фронтальный «надувной» ограничитель

1987 Porsche 944 Turbo был первым автомобилем в мире, в котором появились двойные подушки переднего ряда в качестве стандартного оборудования. Эти надувные ограничители скрываются на рулевом колесе и панели приборов, чтобы защитить водителя и пассажира, сидящего в соседнем кресле.

Подушки безопасности для коленей

Коленные надувные подушки предназначены для защиты ног пассажиров. Они были впервые использованы в модели Kia Sportage 10 лет назад и с тех пор являются стандартным оборудованием. Коленные ограничители спрятаны под рулем.

Боковые ограничители

Они известны как ограничители туловища, установлены на внешней кромке самого сиденья и защищают торс при ударе сбоку. Большинство автомобилей оборудованы боковыми надувными подушками только для переднего ряда, но некоторые автопроизводители также предлагают обезопасить и пассажиров сзади.

Боковые шторные устройства обычно устанавливаются на крыше автомобиля над окнами и развертываются как занавес. При боковом ударе или опрокидывании они развертываются вниз, закрывая окна, как занавески. Они служат двум целям:

Такие подушки снижают возможность получения черепно-мозговой травмы или смертельного исхода почти наполовину. В отличие от большинства изделий, которые сразу сдуваются, боковые надувные шторки обычно остаются надутыми в течение нескольких секунд, чтобы обеспечить расширенную защиту от опрокидывания. Большинство боковых шторных подушек защищают оба ряда сидений, а некоторые трехрядные машины (7- и 8-местные внедорожники и минивэны) имеют боковые надувные подушки для всех трех рядов.

Надувные ремни безопасности

Надувные ремни имеют небольшую подушку безопасности; она раздувается, чтобы распределить нагрузку по груди пассажира.

Пешеходная подушка безопасности

Впервые введенная в Вольво, пешеходная подушка защищает неподготовленных пешеходов при аварии. В пешеходном тесте, проводимом Euro NCAP, Вольво обеспечила наилучшую безопасность для пешеходов.

Мотоциклетная подушка

Даже мотоциклы оснащены надувными устройствами для защиты водителя при аварии. Многие из них тестировались на протяжении ряда лет, а в 2006 году Honda представила подушку на своем мотоцикле производства Goldwing — датчики в вилке обнаруживают и раздувают ее при серьезной аварии.

Эксплуатация подушек безопасности

Подушки безопасности — виды и назначение

Воздушные подушки срабатывают при помощи датчиков столкновения и акселерометров, которые определяют направление и серьезность аварии и оценивают, нужно ли развертывать устройства, и если да, то какие. Если необходима подушка безопасности, газогенератор начинает химическую реакцию, которая производит большое количество газа (обычно азота), чтобы надуть мешок.

Подушки безопасности — это не большие пушистые изделия, которые мы видим в рекламных роликах с медленным движением. Весь процесс развертывания, от обнаружения столкновений до полной готовности, происходит где-то за 1/25 секунды (примерно половина времени, требуемого для моргания), поэтому подушки раздуваются с большой силой. После срабатывания устройства сразу же сдуваются и могут заполнять автомобиль дымным порошком или пылью.

Центральный блок управления надувными подушками (ACU) контролирует многие связанные датчики в автомобиле. Надувные ограничители, которые, как правило, скрыты в рулевом управлении и под пластиковыми заслонками, предназначены для разрыва надувания, когда датчики фиксируют аварию. Газообразный канистр выпускает газ в мешок, который раздувается в течение миллисекунд, чтобы смягчить водителя. Затем газ медленно выходит из мешка через специально разработанные вентиляционные отверстия или поры.

Обеспечение безопасности

Для некрупных водителей

Поскольку воздушные подушки разворачиваются с большой силой, сидя слишком близко к рулевому колесу, при отключении изделия можно травмироваться. Слишком близкая посадка также ограничивает способность поворачивать рулевое колесо, если вам нужно отклониться. В этом случае надо сдвинуть сиденье достаточно далеко, чтобы руки были слегка согнуты. Если возникли проблемы с педалями, можно установить специальные удлинители.

Для беременных

Беременным водителям важно правильно носить ремень безопасности. Плечевой ремень должен лежать посредине грудной клетки и сбоку от живота, а пояс для ремня — находиться под лобковой костью. Нельзя устанавливать ремень через живот, это может быть небезопасно. Сидите так далеко, насколько возможно, пока еще можете добраться до руля со слегка согнутыми руками.

Для детей

Передние надувные подушки могут быть опасны для детей; дети должны ездить на заднем сиденье, пока они не смогут надевать трехточечный ремень безопасности. Если нужно положить ребенка на сиденье первого ряда, откиньте его как можно дальше. Передние детские кресла не должны использоваться на сиденье с фронтальной надувной подушкой, так как развертывание может привести к летальному повреждению головы и шеи.

Боковые надувные ограничители на заднем сиденье, как правило, безопасны для детей; обратитесь к производителю вашего детского кресла, чтобы убедиться, что оно совместимо с подушкой безопасности. Дети (и взрослые) должны избегать размещения предметов между собой и боковыми ограничителями.

Блокировка надувных ограничителей

Подушки безопасности служат для раздувания при столкновении или вблизи столкновения. Они могут раздуваться, когда ходовая часть машины поражает объект, выступающий над дорогой и быстро замедляющийся. Кроме того, часто боковые надувные подушки раздуваются при сильном наклоне транспортных средств, который может быть опасным. Чтобы избежать срабатывания устройств в таких условиях, есть возможность их отключить.

Существуют алгоритмы, учитывающие такие факторы, как вес пассажира, местоположение сиденья, использование ремней безопасности и даже попытка определить, присутствует ли детское сиденье, во избежание возможной травмы.

Видео о производстве подушек безопасности: