Содержание
Подушки безопасности: с чего все начиналось
Расскажем о том, как подушки безопасности превратились из замысла в одно из самых важных устройств безопасности в нашей жизни.
Сегодня подушки безопасности есть в каждом новом автомобиле. Они спасли бесчисленное количество жизней и являются одним из самых значимых изобретений в области безопасности за последние десятилетия.
На ранних этапах СМИ отзывались об этом изобретении не особенно лестно. В некоторых сообщениях даже указывалось, что подушки безопасности могут принести больше вреда, чем пользы. Подобные опасения имели основания, поскольку исследования показали, что медленное развертывание подушек безопасности или их развертывание без ремней безопасности может привести к травмам. Но современные конструкции куда более совершенны, даже если учитывать небольшие недостатки.
Насколько эффективны современные подушки безопасности?
Передние подушки безопасности снижают смертность водителей примерно на 30%. Боковые подушки, защищающие голову, снижают риск смерти автомобилиста при столкновении на 37%, а для водителя внедорожника риск падает на 52%! Сегодня мы оглянемся в прошлое и разберемся, как подушка безопасности превратилась из простой идеи в одну из самых важных инноваций в области безопасности в истории автомобилестроения.
Что такое подушка безопасности?
Подушки безопасности по своей сути устройство не слишком сложное. Тканевый мешок быстро надувается во время столкновения, чтобы создать эластичное пространство между человеком и твердыми поверхностями руля и приборной панели. Ранние модели в основном были установлены на руле и использовали сжатый воздух, который обеспечивал слабую защиту, так как медленно надувался. Сегодня подушки безопасности можно найти во многих частях салона, включая руль, приборную панель со стороны пассажира и т.д.
Современная подушка безопасности обычно состоит из трех основных компонентов: сама подушка, пиропатрон и сенсор удара. В случае столкновения различные датчики определяют тип, угол и тяжесть удара, чтобы автомобиль «понял», какие подушки безопасности следует развернуть. Скорость раскрытия может превышать 300 км/ч, а после столкновения подушки естественным образом сдуваются, чтобы позволить пассажирам выйти или не препятствовать сотрудникам экстренных служб помочь людям внутри.
Первые шаги
Концепция подушки безопасности была впервые запатентована в 1920 году двумя дантистами Гарольдом Раундом и Артуром Пэрроттом, но поначалу применялись они только в индустрии самолетов. Подушки безопасности, специально предназначенные для использования в автомобилях, были запатентованы в 1951 года Джоном У. Хетриком в США. Всего через три месяца после подачи заявки на патент в США, немецкий инженер Вальтер Линдерер также подал заявку на патент на подушку безопасности. Поскольку оба патента были представлены с небольшим временным промежутком, и Хетрику, и Линдереру часто приписывают первенство в изобретении.
Обе ранние системы опирались на технологию сжатого воздуха, а подушки развертывались после контакта с бампером или по усмотрению водителя. К сожалению, эксперты в автомобильной промышленности предупредили, что сжатый воздух не может достаточно быстро надуть мешки во время столкновения, чтобы защитить пассажиров. Ни одна крупная автомобильная компания не была заинтересована в функции безопасности, которая станет обязательной во всем мире.
Эволюция
Подушки безопасности претерпели множество изменений, чтобы из медленно надувающихся мешков, которые никто не хотел устанавливать, стать обязательной функцией. Первое значительное улучшение произошло в 1964 году, когда японский инженер Ясузабуру Кобори стал использовать химическое микровзрывчатое вещество для надувания подушек безопасности. Такой механизм был гораздо быстрее, чем использовавшийся ранее сжатый воздух. Этого нововведения было достаточно, чтобы его наградили патентами в 14 странах.
Второе большое нововведение касалось датчиков. Удары по бамперу или ситуации, когда водители вручную активировали подушки безопасности, были, мягко говоря, ненадежными. Аллен К. Брид изобрел электромагнитный сенсорный датчик в 1967 году. Шариковый сенсор в сочетании со взрывчаткой надувал подушку безопасности менее чем за 30 миллисекунд!
Первые установки
Брид показал свое изобретение компании Chrysler, Ford отдельно разработал аналогичную систему при столкновении, но в конечном счете первыми использовать подушки безопасности в своих автомобилях стали General Motors. В начале 1970-х годов GM устанавливала их на Chevrolet Impala. GM также были первыми, кто вывел на рынок подушки безопасности в Oldsmobile Toronado в качестве дополнительной функции. Но потом от затеи отказались из-за низкого спроса.
Подушки и закон
Долгое время законодательство и общественное мнение склонялись то в пользу подушек безопасности, то, наоборот, против них. В 1970-х годах использование ремней безопасности было явлением нечастым, и подушки продавалась как альтернатива ремням. Такие компании, как GM и Ford активно выступали против подушек безопасности, ссылаясь на проблемы с производительностью и утверждая, что они не являются экономически эффективными. Но смерти на дорогах учащались и дальше закрывать глаза на обострившуюся проблему безопасности было нельзя: к 1980-м годам были приняты законы, предписывающие необходимость наличия либо ремней безопасности, либо подушек безопасности во всех новых автомобилях. Но только в 1998 году ремни безопасности и подушки безопасности стали обязательными для всех новых автомобилей.
Светлое будущее подушек безопасности
Современные подушки безопасности сильно отличаются от тех, что существовали всего десять лет назад. Например, теперь в некоторых новых моделях используются баллоны со сжатым воздухом, которые намного эффективнее и мощнее, чем первые системы такого рода. Типы и формы также довольно сильно изменились. До 2000-х годов фронтальные подушки безопасности считались основными в своей категории, но десятилетия спустя все чаще стали встречаться шторные, боковые и даже коленные подушки безопасности.
Пока нельзя точно сказать, какие изменения нас ждут, но Hyundai уже создает радикально новые концепции. Компания признает будущее за электромобилями, а также понимает, что автономное вождение серьезно изменит взаимодействие людей с транспортом. Концепция hug airbag предусматривает особый механизм, при котором подушка будет оборачиваться вокруг тела. Подобное нововведение спасет немало жизней, ведь независимо от того, в каком положении находится человек, он будет защищен при столкновения. Кто знает, возможно, наступит тот день, когда подушки безопасности будут установлены снаружи автомобилей, чтобы предотвратить повреждение машины в целом.
Подушка безопасности: виды, функции и неисправности
Разбираемся вместе с экспертом в диагностике, стоимости и нюансах использования подушек безопасности.
Эксперт в этом материале: Евгений Солин, мастер по ремонту автомобилей онлайн-сервиса Профи.
Что такое подушка безопасности
Подушки безопасности — SRS — Supplemental Restraint System. Дословно — «дополнительная удерживающая система». Часто употребляемый термин airbag переводится как «мешок воздуха». При этом Джон Хетрик, автор патента на систему безопасности 1951 года, изначально назвал его cushion — «подушка», и именно этот термин прижился в русскоговорящих странах.
Статьи 14 февраля 2020 Водители в опасности: кому угрожает смертельный дефект
Новости 27 декабря 2019 В России насчитали 1,5 млн машин с неисправными подушками безопасности
Изначально механизм подразумевал использование сжатого воздуха, который постепенно заполняет тканевую емкость. Но в таком виде система работает очень медленно, в то время как при столкновении важна каждая секунда. Поэтому производители стали использовать пиротехнический заряд для быстрого надувания подушек. Усовершенствованный механизм впервые был запущен в машине премиум-класса Oldsmobile Toronado в 1973 году.
Главная задача подушек безопасности — смягчить удар водителя и пассажиров об руль, корпус, стекла и внутренние механизмы в салоне машины. В процессе амортизации участвуют эластичный мешок, датчик, блок управления и газогенератор.
Виды подушек безопасности
Со временем линейка подушек безопасности была расширена для максимального результата при столкновении. Сегодня все автомобили оснащены дополнительной удерживающей системой; она обеспечивает критически важную амортизацию в случае аварии. Существующие виды подушек безопасности:
- Фронтальные. Установлены в руле и в передней панели машины большинства зарубежных и отечественных автомобилей. Спасают при ударе в лобовую часть автомобиля.
- Боковые. Встроены в спинки автокресел. При аварии защищают корпус — грудную клетку, область таза и живота.
- Головные, также называемые «шторками». Предотвращают повреждения головы из-за боковых столкновений.
- Коленные. Встречаются реже, в основном в линейке премиальных машин. Защищают ноги водителя и пассажира.
- Центральные. Как и предыдущий вид, считаются необязательными и используются в единичных моделях автомобилей. Система срабатывает между водителем и пассажиром, защищая от травм из-за столкновения друг с другом и центральной частью салона.
Наличие передних подушек безопасности обязательно во всех новых легковых автомобилях с 1999 модельного года. Боковые необязательны, но почти все производители включают их в качестве стандартного оборудования.
Как срабатывают подушки безопасности
По данным Страхового института безопасности дорожного движения США (IIHS), подушки в машине спасают жизни. Если совместить их использование с ремнем безопасности, количество смертельных случаев для водителей и пассажиров снижается на 52% при лобовых и боковых столкновениях [1]. Повсеместное использование подушек безопасности значительно снизило летальные исходы среди взрослых и детей, попавших в аварию [2].
И фронтальные, и боковые работают по одному и тому же принципу. Подушки безопасности оснащены газогенераторами, позволяющими надуть их за доли секунды. Система включается, когда скорость движения автомобиля превышает 20 км/ч. Столкновение фиксируют датчики, расположенные в разных частях машины. Они реагируют на удар и на деформацию. Сигнал мгновенно обрабатывается электронным блоком управления и передается в подушки безопасности в зависимости от заданного алгоритма.
Срабатывает пиротехнический заряд, в газогенераторе сгорает натриевая кислота, выделяя азот, который заполняет емкость подушки. Она сшита из нейлона с маленькими отверстиями (ткань напоминает парашютную), через которые выходит газ. После раскрытия и до сдутия подушки проходит в среднем 15 миллисекунд.
Первые модели системы безопасности не учитывали индивидуальных особенностей пассажиров. В дальнейшем производители приняли во внимание возможную разницу в размере и весе людей, создав «умный» генератор. В нем срабатывают два пиропатрона, первый из которых запускает 80% газа, и если амортизации недостаточно, происходит вторичное наполнение для увеличения жесткости подушки. Механизм правильно срабатывает только если водитель и пассажир пристегнуты ремнем безопасности.
Замена и ремонт подушек безопасности
На уровне законодательства России не зафиксировано обязательное правило использования подушек безопасности, и штрафы за их отсутствие не предусмотрены. Но это не значит, что ими можно пренебрегать. Наличие системы амортизации — не стопроцентная, но все же весомая гарантия избежать серьезных травм и летального исхода при аварии. Водителю следует знать, как решать проблемы, возникающие при отклонениях в работе системы:
Загорелись датчики
Индикатор подушек безопасности расположен на приборной панели. Когда лампочка загорается при запуске двигателя, она сигнализирует об исправности системы. В случае неполадок индикатор будет долго моргать. Стоит отменить поездку в двух ситуациях: лампочка не перестает гореть либо она не включилась вообще. Когда индикатор горит и не гаснет, проблема может быть в неисправности ремней безопасности и натяжителей, а также с проводкой или разъемами, например, если снималась приборная панель, доставались руль и сиденья. Нередко сигнал срабатывает в результате низкого напряжения аккумулятора, перегрузки блока управления и нарушения герметичности самой подушки. Поэтапно исключите все возможные причины. Если проблема не определяется, придется использовать диагностический сканер и помощь специалистов.
Евгений Солин: «Сама по себе система эйрбегов независима, у нее есть самодиагностика — любые неисправности отображаются в системе автомобиля. При серьезных неполадках будет предупреждение на приборной панели. Диагностика эйрбэгов проводится с помощью компьютера».
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.
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
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.
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.
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.
Источник https://somanyhorses.ru/podushki-bezopasnosti-s-chego-vse-nachinalos/
Источник https://www.autonews.ru/news/61c984b49a79470e9f17788e
Источник https://avtoshark.com/article/ratings/accessories/kogda-poyavilis-podushki-bezopasnosti-na-avtomobile/
