Кузов - це дуже складний і, мабуть, самий недооцінений механізм автомобіля, який може по-справжньому спрацювати тільки один раз в житті. Процес його створення нагадує хитромудре програмування металевих конструкцій, які в разі аварії мнуть по строго визначеним сценарієм.
Компанія Volvo запросила нас в Гетеборг, щоб ми могли подивитися своїми очима на те, як працює кузов. Ми, журналісти, розташувалися в зручних глядацьких кріслах лабораторії безпеки. Краш-тест - це видовищний театр руйнування, спектакль в якому триває всього 30 секунд. З них майже 20 займає прелюдія зворотного відліку. Німа сцена переривається скрекотом катапульти, спалахують сліпуче яскраві прожектора (високошвидкісна відеозйомка любить світло). Дія розвивається за лічені миті, гуркотить кульмінація дозволяється в сумний епілог: у мертвій тиші останки автомобіля статечно відкочуються в сторону телекамер.
Непрофесіоналові це стрімке шоу скаже мало. На щастя, з нами був режисер вистави, головний спеціаліст Volvo по пасивної безпеки Томас Броберг, який готовий нескінченно говорити про своє інженерному мистецтві.
Силова структура кузова SPOC сконструйована таким чином, щоб енергія фронтального удару перетворювалася на обертальний момент і прямувала в сторони. В системі останнього покоління форма передньої частини салону підтримується поперечною балкою, яка працює на розрив, а не на стиск.
Вести з полів
Непосвяченому глядачеві може здатися, що на роботі Томас тільки і робить, що б'є машини об стіну і дивиться, що вийде. Насправді вищий пілотаж - звести кількість реально розбитих машин до мінімуму.
Робота фахівців з пасивної безпеки починається зі збору статистичних даних. Інженери Volvo намагаються виїжджати на всі ДТП за участю автомобілів марки разом з поліцією. Зрозуміло, мова йде про околицях Гетеборга. Отримувати оперативну інформацію про інциденти їм допомагає Volvo On Call - вбудована в автомобілі система зв'язку, яка автоматично (без участі водія або пасажирів) повідомляє про аварію в компетентні служби, орієнтуючись на спрацьовування подушок безпеки або преднатяжителей ременів. Для збору оперативної інформації інженерам важливо якомога швидше прибути на місце події: інциденти найкраще розслідуються по гарячих слідах.
Збір даних «в полях» дозволяє побачити роботу систем безпеки в самих різних ситуаціях, а не тільки в строго регламентованих умовах краш-тесту. Різні аварії вимагають різних конструктивних заходів. Далеко не всі види зіткнень тестуються в рамках програми Euro NCAP, на оцінки якої звикли орієнтуватися споживачі. Робити більше, ніж наказано комісарами, - вибір і відповідальність кожного виробника.
Наприклад, в автомобілях Volvo застосовується система захисту від плітьових травм шиї при ударі ззаду. У разі зіткнення спинка сидіння відкидається назад, компенсуючи спрямоване вперед прискорення кузова, а підголовник підтримує голову водія, щоб амплітуда рухів в хребті була мінімальною. Тест на удар ззаду з'явився в програмі Euro NCAP лише в 2009 році.
А ось зіткнення з великим тваринам не тестується в жодній з офіційних програм. А тим часом в околицях Гетеборга лосі раз у раз виходять на дорогу в темряві. Туша вагою понад півтонни при зустрічі з машиною летить прямо в салон. Уберегти водія і пасажира в цьому випадку можуть лише спеціально посилені стійки даху, потужна кромка даху і міцне скло.
Лабораторія краш-тестів Volvo, будучи нерухомим майном, проте має рухомі частини. Один з розгінних коридорів будівлі зроблений поворотним. Це дозволяє фахівцям компанії зіштовхувати автомобілі один з одним під різними кутами. Автомобіль можна розганяти по поворотному рукаву і в іншу сторону. Залежно від кута повороту машину попереду будуть чекати скелі, ліс, грунтова дорога, канава і інші природні перешкоди для симуляції з'їзду з дороги.
Бокове зіткнення - одне з найскладніших, так як точка контакту в ньому розташовується в лічених сантиметрах від тіла водія або пасажира. Правда, в цьому випадку м'яті зони не так важливі. Швидкість руху самого автомобіля в бічному напрямку, як правило, дорівнює нулю або близько того. Тобто розсіювати доводиться лише енергію «атакуючого» автомобіля, причому удар у багатьох випадках доводиться по дотичній.
Від бічних зіткнень людини можуть захистити підсилювальні балки в дверях з високоміцної сталі. Критично важлива міцність петель і замків, які повинні передати енергію удару з підсилювача на основну силову структуру кузова. Найміцніші поперечні підсилювачі розташовуються, як це не несподівано, під подушкою сидіння. Саме вони будуть відвойовувати життєвий простір для людини, якщо кузов навколо буде м'яти.
У силовій структурі кузова використовується сталь п'яти різних ступенів міцності. Найм'якша - сіра «штампування». Синій, жовтий, помаранчевий і червоний кольори - високоміцні сталі в порядку зростання жорсткості.
Вельми екзотичний елемент пасивної безпеки було вжито на Volvo XC90. Це поперечна балка, поєднана з лонжеронами і захована за переднім бампером на мінімальній висоті від землі. Вона призначена для активації силової структури зустрічного легковика, якому не пощастить зіткнутися з великим кросовером. Без спеціальної балки низька легковик під'їхала б під позашляховик, отримавши неконтрольовані пошкодження.
У салоні все SPOCойно
У 2012 році Американський інститут страхування і дорожньої безпеки IIHS застав багатьох автовиробників зненацька, представивши нову методику проведення краш-тестів. Якщо раніше, як і в Euro NCAP, фронтальний тест проводився з 40% -ним перекриттям про м'ятий бар'єр, то за новою методикою стіна стала жорсткою, а перекриття зменшилася до 25%. Швидкість збереглася на рівні 64 км / год, але жорсткість бар'єру фактично означає збільшення навантаження.
Зверніть увагу на поперечну балку під передньою панеллю салону: вона працює на розрив і зберігає форму простору для ніг при зіткненнях. Схожа балка вбудована в сидіння, в районі з'єднання подушки і спинки.
Тест став неприємним сюрпризом для багатьох марок, в тому числі більшості люксових. Справа в тому, що удар в самий край автомобіля доводиться повз силового лонжерона, який приводить в дію складну ланцюжок м'ятих конструкцій. Замість цього енергія зіткнення падає на жорстке і рухливе колесо, яке без праці проштовхується в салон, з'їдаючи дорогоцінний життєвий простір. Коли тест проводився вперше, з ним впоралися лише дві моделі з люксового сегмента - Volvo S60 і Acura TL. У наступних тестах із завданням легко впоралися всі моделі Volvo.
Грань між активною і пасивною безпекою сьогодні далеко не так очевидна, як раніше. Система автоматичного гальмування City Safety здатна повністю запобігти зіткненню при швидкості зближення до 15 км / ч. Однак навіть якщо швидкість більше, система зробить екстрене гальмування, щоб звести до мінімуму наслідки аварії.
Причина проста - над подібною методикою краш-тестів шведи працювали з 1982 року, вивчаючи зіткнення з малим перекриттям як з бар'єром, так і з другим автомобілем. Адже за статистикою в реальних аваріях чверть смертей припадає саме на такі випадки: водії завжди намагаються піти від зіткнення, але не завжди встигають. Починаючи з першого покоління моделі 850 застосовується і вдосконалюється система SPOC, спеціально призначена для захисту людей в таких ситуаціях.
Ідея SPOC полягає в наступному: поздовжні лонжерони розташовуються під таким кутом, щоб при ударі в них створювався крутний момент, що направляє енергію удару в сторони, а не в салон. В сторони надсилають інерцію і силові балки салону, розташовані в порогах. Зусилля зосереджується на поперечній балці, захованої під передньою панеллю салону. Балка працює на розрив - це найбільш надійний і добре контрольований вид навантаження.
При зіткненнях з малим перекриттям обертання кузова автомобіля стає додатковим травмуючим фактором. Для таких аварій необхідна особлива програма управління подушками безпеки і преднатяжителями ременів, що орієнтується на датчики кутової швидкості. Також важливу роль відіграють подушки безпеки для колін, м'яке покриття педального тунелю і легко ламаються педалі, не здатні затиснути ноги водія.
Саме такий краш-тест продемонстрували нам в Гетеборзі під керівництвом Томаса Броберга. Вогні погасли, техніки діловито засипали піском калюжу масла, підмели осколки і покликали нас ознайомитися з останками автомобіля. Хетчбек Volvo V40 був досить сумне видовище. Зате манекен на водійському сидінні виглядав на мільйон доларів - йому залишилося цілком достатньо місця і в плечах, і в ногах.
Стаття «Метал гине за людей» опублікована в журналі «Популярна механіка» ( №4, Грудень 2014 ).