Автомобили - Держите меня трое

Автомобили - Держите меня трое

Пристегиваем ремни
Если тормоза придумали трусы, то как назвать тех, кто выдумал ремни безопасности? Вы удивитесь, но привязные ремни – изобретение самых отважных людей.

Вероятно, первым установил привязные ремни в кабине своего самолета Адольф Пегу. Пойти на такую осторожность французского пилота заставило неутолимое желание пролететь на своем аэроплане… вниз головой. Без ремней акробат просто вывалился бы из открытого самолета. А с ними 1 сентября 1913 года ему удалось совершить первый в мире продолжительный полет вверх колесами. Чуть позже вслед за Петром Нестеровым бесстрашный француз совершил «мертвую петлю», тоже пользуясь ремнями безопасности. А вот русский пилот, насколько нам известно, ремнями не закреплял свое тело, что в конечном счете привело к гибели. В ходе Первой мировой Петр Нестеров протаранил австрийский аэроплан, после чего его самолет сорвался в штопор и из него выбросило пилота. Если бы Нестерова удерживали ремни, то, скорее всего, он остался бы жив. Однако ремни безопасности стали популярными среди пилотов только в 1930-е годы… А спустя еще два десятилетия ремень наконец спустился с небес на землю. Впрочем, первые конструкции ремней безопасности для машин разработали все-таки автомобилисты.

Авиатор идет на помощь

В начале 1950-х годов американский конструктор Кеннет Лигон и его брат Боб Лигон запатентовали быстросъемный ремень безопасности для автомобилей, который имел две точки крепления и обеспечивал фиксацию тела вокруг пояса. Этим изобретением заинтересовались на заводе Генри Форда, и начиная с 1956 года ремни братьев Лигон стали устанавливаться в качестве опции на автомобили Ford. Несомненно, автомобиль, оснащенный двухточечными ремнями, стал более безопасным, но в случае резких замедлений и тем более ударов эти конструкции не давали гарантию серьезной защиты водителя, а иногда наносили ему еще более тяжелые повреждения внутренних органов, воздействуя на брюшную полость. Естественно, покупатели относились к ремням безопасности скептически. До тех пор, пока не появился шведский трехточечный ремень.

Его создателем стал Нильс Болин, а его скорому появлению на автомобилях мы обязаны тогдашнему президенту Volvo Гуннару Ингеллау, который мечтал сделать автомобили Volvo заметно безопаснее. В 1958 году Гуннар узнал, что в авиационном подразделении их главного конкурента – компании SAAB – работает талантливый конструктор, который уже многие годы занимается разработками катапультируемых кресел, в частности системами удержания пилота. Директор Volvo сумел переманить Болина в свою фирму, предложив внушительный оклад и пост первого инженера по безопасности. Придя в автомобильную промышленность из аэрокосмической отрасли, Нильс Болин прекрасно знал о тех перегрузках, которые испытывает человеческое тело в момент быстропротекающих аварий, понимал несостоятельность существующих систем удержания пилота, которые были достаточно громоздкими, неудобными и трудными в использовании для водителя. В то же время Болина ни в коей мере не устраивали существующие автомобильные ремни безопасности. Спустя год после крайне интенсивных разработок и испытаний Нильс Болин понял, что максимальная эффективность удерживающей системы может быть достигнута путем применения двух ремней: одного – верхнего грудного; второго – удерживающего нижнюю часть тела водителя. Для максимальной простоты использования ремни были объединены с помощью одной застежки в области бедра водителя. Таким образом, был разработан трехточечный V-образный ремень безопасности. Его конструкция была чрезвычайно элегантной и настолько простой, что человек мог управляться с новой системой удержания одной рукой, а в процессе управления ремень не сковывал движения.

В 1959 году запатентованные Нильсом Болином трехточечные ремни были впервые применены в виде штатного оборудования на автомобилях VOLVO P120 Amazon и VOLVO PV 544 только для шведского рынка. Спустя всего несколько лет ремни безопасности стали стандартным оборудованием передних сидений многих автомобилей. Но первые ремни Болина работали эффективно не во всех случаях.

Ухудшение для улучшения

Хотя первые трехточечные ремни Volvo были достаточно удобными, не все пользовались ими правильно. Дело в том, что для наибольшей эффективности срабатывания первых статических ремней их необходимо было отрегулировать так, чтобы между грудью и лямкой с трудом проходили два пальца. При соблюдении правила ремни не сильно, но жмут, поэтому многие пользователи распускали ремень, увеличивая зазор, и при аварии люди набирали высокую скорость, прежде чем налететь на ремень. В таком случае ремень не всегда мог уберечь человека. Поэтому инженерам по безопасности пришлось пойти на вынужденный компромисс: на смену статическому ремню пришел заведомо менее эффективный инерционный.

Инерционный ремень постоянно аккуратно поддерживал пользователя, а при столкновении срабатывал фиксатор и заклинивал катушку. Общая длина лямок у инерционного ремня была выше, чем у статического при правильных регулировках. Из-за этого пользователь сильнее вылетал из своего кресла при аварии. Но поскольку очень многие водители ранее либо слишком ослабляли натяжение статического ремня, либо вообще им не пристегивались, эффект от нововведения в целом был положительным. Поэтому допотопные статические ремни сегодня можно встретить крайне редко – разве что на самых древних иномарках и некоторых отечественных автомобилях.

Порох для безопасности

Но у жесткой фиксации тела человека ремнями безопасности есть и свой минус. Представьте себе, что нагрузка в 2 тонны будет воздействовать на грудную клетку. Результат такого воздействия трудно спрогнозировать. Во избежание негативных последствий конструкторы доработали ремни, оснастив их преднатяжителями и ограничителями усилия. Эти меры помогла вернуть трехточечному ремню безопасности изначальную эффективность.

Задача преднатяжителя – своевременно реагировать на замедление автомобиля, притягивая водителя и пассажиров ремнем к спинкам сидений, полностью исключая зазор между ремнем безопасности и телом человека. Данная функция реализуется двумя способами: первый и более простой – установка одноразовых механических преднатяжителей с пиропатроном, второй, более технологичный и современный, – использование быстродействующих электрических сервоприводов.

Электрические преднатяжители входят в систему подушек безопасности и получают управляющий сигнал от центрального датчика SRS.

Такие преднатяжители могут срабатывать не только после удара, очень часто их используют в системах предупреждения столкновения: прижимая водителя к сиденью, они сигнализируют о вероятности возникновения опасной ситуации. Пиротехнические механические преднатяжители на старых автомобилях имели свой встроенный механический датчик, следствием чего была некоторая доля вероятности, что преднатяжитель в нужный момент не сработает. Во избежание подобных ситуаций пиротехнические преднатяжители по аналогии с электрическими получили управление от центрального компьютера SRS. У пиротехнических преднатяжителей есть и еще один минус, о котором следует помнить владельцу автомобиля: в случае срабатывания их необходимо менять вместе с ремнями безопасности.

Дополнительным элементом механизма преднатяжителя является ограничитель усилия. Его основная задача – снижение последствий воздействия ремня безопасности на грудную клетку человека во время столкновения. Ограничитель усилия, ослабляя натяжение ремня, демпфирует перегрузки и обеспечивает щадящее воздействие систем пассивной безопасности на организм их владельца.

Но трехточечный ремень, даже оснащенный преднатяжителями и ограничителями усилий, похоже, не вечен: сейчас многие автомобильные производители начали заниматься разработкой еще более эффективного четырехточечного ремня. Некоторые эксперты считают, что такой ремень появится на автомобилях уже через 10 лет. Но это оптимистичные прогнозы. А пока трехточечный ремень безопасности Нильса Болина продолжить спасать жизни небеспечных водителей…

История ремней безопасности

Впервые описал ремень безопасности сэр Джордж Кейли в 1800 году. Английский изобретатель планировал использовать ремень для удержания пилота своего летательного аппарата тяжелее воздуха. Да-да, мы не опечатались: уже в то время сэр Кейли был занят разработкой таких аппаратов.

К 1804 году он построил несколько моделей, похожих на современные планеры, затем поднял в воздух мальчика, а в 1853 году заставил своего легкого кучера опробовать большой планер. Разбежавшись, кучер Джон поднялся со склона холма и пролетел над расположенной под ним долиной. Так, за 50 лет до полета братьев Райт человек уже поднялся в воздух на машине тяжелее воздуха!

Помимо строительства самих планеров сэр Кейли занимался созданием теоретических основ аэродинамики, а также сделал немало открытий в других областях науки. Любопытно, что Кейли осознавал, каким рискованным делом он занимается: возможно, именно поэтому разработал первую конструкцию ремня безопасности. «Сто голов должны разбиться, прежде чем удастся установить все источники несчастных случаев и устранить их», – пророчески писал он другому британскому пионеру авиации Уильяму Хенсону.

Следующее упоминание о ремне безопасности датируется 1885 годом. В этом году Эдвард Клэгхорн из Нью-Йорка получил первый американский патент на ремень безопасности. В описании патента можно было прочитать следующее: «...Разработан для обеспечения безопасности персон путем прикрепления крюков и других элементов к неподвижному объекту». Человек, по задумке Клэгхорна, должен был надеть пояс и, сев на сиденье, пристегнуть себя к транспортному средству с помощью специальных карабинов. Таким образом, ремень Клэгхорна напоминал современные страховочные пояса, которыми пользуются монтажники при выполнении высотных работ.

Создатель правильного ремня

По оценке компании Volvo, благодаря использованию трехточечного ремня Нильса Болина удалось сохранить жизни около миллиона людей в мире

Разница подходов. Пилоты, с которыми я работал в аэрокосмической промышленности, готовы были надевать на себя все что угодно, для того чтобы оставаться в безопасности в случае аварии. Водители, постоянно использующие свои автомобили, не хотели терпеть неудобства даже в течение одной минуты. Само собой разумеется, без одобрения потребителей никакая автомобильная компания или правительственное агентство не смогло бы заставить водителей использовать мое изобретение.

Тайна покорения человечества. Мой проект ремня безопасности стал таким востребованным только потому, что, повышая безопасность пользователей, он был довольно комфортабельным.

Признание. Я испытывал огромное удовольствие, когда встречал людей, которые рассказывали мне о том, что ремни спасли им жизнь и уберегли тех, кого они любили.

О пользе ремней безопасности

Многочисленные исследования показали, что при столкновении автомобиля с неподвижным препятствием на скорости 50 км/ч на организм взрослого человека весом 80 кг воздействует сила в размере 2 т! Противостоять подобным перегрузкам человек не может; как следствие – летальный исход от ударов, полученных об элементы отделки салона, лобовое стекло и органы управления. Для сидящих на заднем сиденье пассажиров, не пристегнутых ремнями, такое столкновение тоже плачевно. Их обычно зажимает между подголовниками переднего ряда сидений и крышей, нанося тяжелейшие травмы позвоночнику и внутренним органам. Таким образом, использование ремней позволяет избежать серьезных последствий. Кроме этого, водитель, удерживаемый в своем кресле правильно настроенным ремнем, способен более эффективно противостоять критическим дорожным ситуациям, связанным с заносом, вращением или экстренным торможением. В этом тоже польза ремней.