Разработки

САМЫЙ БЕЗОПАСНЫЙ АВТОМОБИЛЬ

28.05.2016
САМЫЙ БЕЗОПАСНЫЙ АВТОМОБИЛЬНикто никогда не стремился делать автомобиль таким, чтобы он гонялся за прохожими и намеренно давил их. Но и специальных требований, оговаривающих именно безопасность автомобиля, было очень немного. Большинство из них относилось к осветительным приборам Проектируя остальные узлы и агрегаты автомобиля, конструкторы вольны были думать о чем угодно: мощности, скорости, грузоподъемности и так далее. Безопасность в расчет не принималась: проблемы как бы не существовало. И уж конечно, речи не могло быть о комплексе конструктивных мероприятий, призванных выполнять только одну функцию: обеспечивать безопасность.
 
И вправду, зачем конструктору нужно было тратить время и силы на решение задач, которые попросту перед обществом еще не стояли! Максимальная скорость первой легковой машины Горьковского автозавода «ГАЗ-А» равнялась 50 км/ч. Завод выпустил ее в 1936 году. С тех пор прошло почти сорок лет. Максимальная скорость «Жигулей» — 145 км/ч. Вспомним школьную физику: сила удара возрастает пропорционально квадрату скорости. Резко растет тормозной путь.
 
Выходит, чем меньше скорость, тем автомобиль безопаснее? Отнюдь нет. Специалисты считают, что тихоходный автомобиль столь же опасен, как и чрезмерно быстроходный, потому что он создает транспортные пробки. Это не парадокс, а реальность современного положения дел. Мощный автомобильный транспорт — один из признаков индустриально развитого общества. Оборотная сторона — дань, исчисляемая человеческими жизнями.
 
Дорожно-транспортные происшествия (ДТП) — одно из бедствий современного мира; избавиться от них очень трудно. При тех общих объективных данных, которые характеризуют положение дел в этой области. При интенсивности автомобильного движения, которая имеет тенденцию увеличиваться. При том, что свыше 75% легковых автомобилей в мире управляется водителями-непрофессионалами. (Вот какое это имеет значение: 83% ДТП со смертельным исходом в США происходит в результате ошибок водителей.) При том, наконец, что современный легковой автомобиль — это, в общем-то, довольно хрупкая конструкция.
 
В 1970 году на дорогах США погибло 59 800 человек; в 1971 на дорогах ФРГ—18 727 человек. Что надо изменить в тех слагаемых, из которых складывается ныне автомобильное движение, чтобы не платить такую страшную дань? Уменьшить интенсивность дорожного движения? Невозможно — оно будет увеличиваться. Сделать так, чтобы за рулем сидели только профессионалы? Невозможно. Улучшить качество дорог? Это делается, хотя стоит очень дорого. Менять конструкцию автомобиля, с тем чтобы увеличить безопасность водителя и пассажиров? Вот это и является сейчас проблемой номер один мирового автомобилестроения, в том числе и отечественного.
 
Требования к безопасности определяются стандартами и, таким образом, приобретают характер закона. В нашей стране отраслевые стандарты, касающиеся безопасности движения, начали вводиться в 1968 году. Европейская экономическая комиссия ООН к 1 января 1973 года приняла 27 рекомендаций (правил) по безопасности конструкции, токсичности отработанных газов, шуму автомобилей и т. д. В США с 1 января 1968 года введен «Федеральный стандарт безопасности». Затем в этой стране было создано при министерстве транспорта специальное учреждение, занимающееся только этим вопросом, — Национальная администрация по дорожной безопасности. А с 1976 года все автомобили, выпускаемые в США, должны быть оборудованы средствами защиты пассажиров при наезде на вертикальную стенку со скоростью 48 км/ч.
 
Мероприятия по повышению безопасности делятся на две группы: одни повышают активную безопасность, другие — пассивную. Активная — это комплекс технических мер, позволяющих избежать аварии. Сюда входят управляемость автомобиля, устойчивость, тормозные качества, хорошая обзорность, удобное расположение и форма органов управления, невысокий уровень шума внутри автомобиля.
 
...И тем не менее авария произошла, хотя все было сделано, чтобы предотвратить ее. Тогда вступают в действие факторы пассивной безопасности. Это тоже комплекс технических мероприятий, рассчитанный на то, чтобы если уж авария произошла, так хоть последствия ее были бы как можно меньшими. Что важно для этого? Чтобы средняя часть кузова, та, где находятся люди, не деформировалась. Чтобы дверцы сами собой не распахивались (для этого нужна соответствующая конструкция петель и замков). Чтобы внутри салона окружала человека со всех сторон мягкая обивка и не было никаких резко выступающих предметов. Чтобы материал внутренней обшивки кузова не был горючеопасным (по американскому стандарту 1973 года скорость горения этого материала не должна превышать 101,6 мм/мин). Чтобы передняя И задняя части автомобиля были энергоемкими. Это значит, что они должны принять на себя всю силу удара, пусть в гармошку смяться, но не допустить, чтобы сила удара пришлась на внутренность салона и на сидящих в нем людей. Чтобы рулевая колонка была травмобезопасной, то есть не протыкала при ударе грудную клетку водителя. Нет сейчас ни одной системы, ни одного агрегата, проектируя который конструктор не задавался бы прежде всего целью сделать эту систему, агрегат максимально безопасными. Познакомимся лишь с некоторыми последними новинками конструкторской мысли.
 
Тормоза. Было время, когда один механизм приводил в движение тормоза всех колес. Стоило ему выйти из строя, как автомобиль оказывался беспомощным. Ибо, по мнению многих автомобилистов, главный агрегат в машине — это тормоза. Конечно, сама постановка вопроса может показаться неверной — в технике нет мелочей, в машине нет главных и неглавных частей, но факт, что безопасность автомобиля в огромной степени зависит от тормозов.
 
Современные автомобили оборудуются раздельным тормозным приводом на передние и задние колеса. И при резком — аварийном торможении коэффициент сцепления колес с дорогой резко уменьшается, колеса скользят — входят в юз. Управляемость машиной теряется полностью. Устройства, предотвращающие юз, широко разрабатываются различными автомобильными фирмами. Среди этих устройств есть и электронные, которые должны стоить едва ли не больше, чем автомобиль в целом. Сейчас машины оснащаются более дешевыми механизмами. Например, на «Жигулях» есть ограничитель блокировки задних колес, не позволяющий им входить в юз.
 
Мероприятия, о которых шла речь, относятся к активной безопасности. Поговорим теперь о пассивной. Мягкие подлокотники, противосолнечные козырьки, прочные перегородки, замки и ручки дверей, не позволяющие открываться на ходу, — все перечислить невозможно Но это в основном улучшение конструкции уже существующих злементов машины. А есть и совершенно новые. Бампер, например, всегда играл только декоративную роль. Теперь он делается массивным, сзади него крепятся амортизаторы, чтобы погасить энергию лобового удара. О ремнях безопасности говорить не приходится — они достаточно широко известны. Пожалуй, самой интересной, привлекающей к себе всеобщее внимание новинкой в области пассивной безопасности являются надувные подушки.
 
Схема экспериментального безопасного автомобиля
 
Схема экспериментального безопасного автомобиля
 
Столкновение, удар. Водителя швыряет на рулевую колонку, пассажира рядом с ним — на ветровое стекло, задних—на спинки передних сидений, в потолок. Именно такие удары и приводят к смертельным исходам. И вдруг — о чудо! Сотые доли секунды проходят между» тем моментом, когда произошло столкновение, и тем, когда водителя и пассажиров швырнуло вперед, но за эти доли секунды перед людьми возникли мягкие подушки, наполненные газом. И вся инерция человеческого тела пришлась прямо на них.
 
Ну а поскольку разбиться о мягкую подушку невозможно, люди остались невредимы. Если бы подушек не было, они бы все погибли или получили бы серьезные повреждения. Идея, что и говорить, заманчивая. Но реализация ее наталкивается на очень большие технические трудности.
 
Датчики. Естественно, будет лучше, если сигнал о наезде будет дан не в тот момент, когда наезд совершен, а за какое-то время до этого, пусть за доли секунды. Если уж наезд неизбежен, то пусть будет больше времени для подготовки к нему. Поэтому ведутся работы по радарным, звуковым, лазерным, инфракрасным системам сигнализации. Надо ли говорить о том, каких всеобъемлющих знаний требуют подобные разработки, на какой высокий уровень научно-технического поиска поднимается нынешнее автомобилестроение. Дороги сами разработки, дорого будет стоить система, которую придется ставить на автомобиль Механические датчики дешевле — но, увы, к ни подают сигнал лишь тогда, когда столкновение уже произошло.
 
Источником пневматической энергии может служить баллон или генератор газа Что такое баллон — ясно, генератор же — это химический или пиротехнический специально отформованный состав. Баллон тяжел, генератор газа опасен, при пуске в действие он выделяет тепло и токсические газы.
 
Механизм привода системы в действие — детонатор, разрушающий мембрану в баллоне или поджигающий газогенерирующий состав. И тут проблема — детонатор может сработать случайно.
 
Коллектор должен обеспечить почти мгновенное (0,06 сек. при 48 км/ч) наполнение подушки При этом создается шум, подобный выстрелу, с уровнем 175 дб. От этого шума разрушаются барабанные перепонки. Все попытки до сих пор не привели к снижению шума.
 
Подушки наполняются азотом (сжатым в баллоне до 246 кг/см2) или аргоном — дорогими газами, но если наполнять водяным паром, то можно обжечься. Вот сколько проблем, которые надо решить, и это далеко не все. А ведь дело касается сравнительно узкого вопроса. Что уж говорить о комплексе технических задач, встающих перед инженерами при попытке создать целиком безопасный автомобиль?
 
Известно о попытках создать такой автомобиль в США, ФРГ, Японии, Великобритании, Италии, Франции, Швеции. Вот одна из американских конструкций (во всех случаях речь идет только об экспериментальных образцах). Пассажирский салон размещен внутри прочного стального каркаса. Передний и задний бамперы — мощные стальные брусья с гидравлическими амортизаторами. При ударе со скоростью 80 км/ч они получают незначительные повреждения Передний бампер имеет ход 760 мм, задний — 335 мм.
 
Внутри дверей — трудносминаемые алюминиевые соты. Подушки спереди спрятаны в ступице рулевого колеса и панели приборов; сзади — в поперечнике, соединяющем средние стойки кузова. Топливный бак отделен огнеупорной перегородкой. Контрольные приборы — в углублении приборного щитка, где нет бликов. Топливопровод гибкий, в стальной оплетке, чтобы мог при аварии вытягиваться, не ломаясь. Тормозная система снабжена антиблокировочным электронным устройством.
 
Другой экспериментальный безопасный автомобиль — фирмы «Фольксваген» — изображен на рисунке. Задние фонари, указатели поворотов, стоп-сигналы автоматически в зависимости от освещенности меняют яркость света. Положение рулевого колеса и педалей регулируемое. Конструкция замков 4 удержит двери закрытыми, даже если автомобиль опрокинется. Передний и задний бамперы снабжены гидравлическими гасителями удара. Счетно-решающее устройство 1 определяет оптимальный режим движения Плечевые и ленные ремни 2 натягиваются пневмоцилиндрами 3 при включении двигателя.
 
Можно еще рассказать много о различных весьма сложных конструктивных решениях, к которым прибегают инженеры в попытках обеспечить безопасность водителя и пассажиров. Тема неисчерпаема, потому что безопасность — это проблема номер один для мирового автомобилестроения. В самом деле: скорости машин для движения
 
по земле очень велики, так же как и мощность двигателей. Достижения техники создали проблему, которую человечество пытается теперь решить, используя еще большие достижения техники.
 
Быстро набирающая темпы отечественная автопромышленность, естественно, также не стоит в стороне от этой основной тенденции последних лет. В октябре 1972 года на автополигоне НАМИ состоялось Всесоюзное научно-техническое совещание «Пути повышения безопасности конструкции автомобилей в девятой пятилетке». Участвовали представители автомобильных заводов, научно-исследовательских и учебных институтов, Государственной автоинспекции. Всесоюзного объединения «Автоэкспорт» и других организаций. Среди прочитанных представителями заводов сообщений наибольший интерес вызвал доклад представителя автозавода имени Ленинского комсомола. В результате большой работы, проведенной заводом совместно с НАМИ, автомобиль «Москвич-412», выпускаемый заводом, полностью- удовлетворяет требованиям ЕЭК ООН по параметрам пассивной безопасности.
 
Мы привыкли слышать, что живем в век научно-технической революции. Если требуется обозначить характерные приметы этой революции, говорят о кибернетике, атомной энергии, космических исследованиях, электронике, металлургии, сверхпрочных и сверхжаростойких сплавах, нефтехимии, химии полимеров и так далее. Автомобиль обычно в этот перечень, как бы он ни был длинен, не входит. А между тем автомобилестроение — очень динамичная, бурная, весьма быстро развивающаяся, находящаяся на самых передовых позициях область техники. Автомобиль, особенно легковой, жадно впитывает в себя достижения науки и техники. И именно требования к безопасности в очень значительной степени заставляют конструкторов переходить на совершенно иной, качественно новый уровень мышления.
 
Р. ЯРОВ, инженер




Рекомендуем почитать
  • «ЛОМАЮЩИЙСЯ» МОТОГРУЗОВИЧОК
    «ЛОМАЮЩИЙСЯ» МОТОГРУЗОВИЧОККак и многие читатели журнала «Моделист-конструктор», увлекаюсь конструированием — поэтому больше других меня интересуют в журнале разделы «Общественное конструкторское бюро» и «Малая механизация». Для вспашки, боронования и культивирования огорода сделал самоходную электролебедку. Использую ее уже лет десять. Вниманию же читателей предлагаю свою последнюю конструкцию — мотогрузовик. На нем перевожу грузы, в том числе и электролебедку. Ведущий мост у мотогрузовичка — передний. Он вместе с КПП использован от комбайна; двигатель УД-1 мощностью 4 л.с. — с принудительным воздушным охлаждением. Рулевое управление осуществляется переломом рамы от «запорожского» рулевого механизма. Передние колеса — 14-дюймовые, задние — 13-дюймовые. Задняя колея немного шире передней — для установки на раме кузова.
     
    В. ПАСОВЕЦ, г. Пинск, Брестская обл., Беларусь

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

ПОДПИСЫВАЙТЕСЬ VK FB


Нашли ошибку? Выделите слово и нажмите Ctrl+Enter.