Блоги

Мешок с азотом

21.06.2022, 17:53 490 0 Александр Пикуленко

А в далеком 1951 году это называлось «средство для защиты людей в транспортных средствах от травм в случае столкновения». Осенью этого года в мюнхенское патентное ведомство инженер Вальтер Линдерер принес описание идеи надувной подушки. Затею признали неудачной. На доработку ушло два года. И только потом педантичные немцы это устройство запатентовали.

Причина сложности реализации этой гениальной идеи заключалась в технологической отсталости производства. Не было ни материала, ни точного математического расчета. Ведь нужно было проконтролировать очень точно момент удара внутри миллисекунды. В пятидесятых сделать это было невозможно.

Но к тому времени в дело уже вступили американцы.

А количество автомобилей на дорогах мира неуклонно росло. Увеличивалось и количество дорожно-транспортных происшествий. Вот как раз этим-то первыми и озаботились американцы. Их потери стали приближаться к боевым.

И Президент Линдон Джонсон принимает закон о введении с 1973 года обязательных систем защиты пассажиров для всех новых автомобилей на американском рынке. Это привело к волне создания экспериментальных абсолютно безопасных автомобилей. Но к сожалению решить проблему лобовой атакой не удалось.

В истории осталась неудачная попытка «GM» установить на «Cadillac» удерживающую систему с воздушной подушкой. Но она продержалась всего два года, поскольку так плохо работала, что стала причиной травм у пассажира и водителя.

А вот упорные немцы продолжали работу над подушками безопасности. И в 1981 году первый работоспособный айр-бэг появился на «Mercedes S-class». Здесь использовали не только новые пиропатроны и материалы для подушки, но и блок управления, который разработали конструкторы фирмы «Bosch». Он смог наконец-то отличать реальную аварию от мелких дорожных ударов. Самое главное, что сигнал от датчиков ускорения проходил буквально за доли секунды.

На «Volvo» пошли дальше и в 1998 году разработали первую боковую шторку.

А уже в 1997-м было законодательно предписано, что водитель и передний пассажир должны быть защищены подушками безопасности.

А как это работает на современном автомобиле? Система подушки безопасности обычно состоит из самой подушки, ее держателей, генератора с кронштейном, а также крышки, все это закрывающей. В качестве источника азота обычно используют азид натрия, который герметично упакован в виде таблетки в камере сгорания газогенератора. Когда по команде блока управления генератор воспламеняет эти таблетки, азид натрия сгорает и выделяет газ, который вступает в активную реакцию с кислородом воздуха. Вот тогда-то и образуется азот, который в считанные мгновения надувает подушку безопасности. При этом активная химическая реакция сопровождается звуком, похожим на близкий звук выстрела. Так что помимо ушибов и травм головы при срабатывании айр-бэгов нередко достается и ушам.

А еще азид натрия – штука ядовитая, можно надышаться. Поэтому в последнее время все чаще используют органические составляющие таблеток для газогенераторов. Они сделаны на основе чистых углеводородных соединений.

Кроме того, в новых разработках используют двухступенчатые газогенераторы, где таблетки поджигают последовательно в зависимости от тяжести ДТП.

Американская служба безопасности дорожного движения уже зарегистрировала несколько сотен смертей от срабатывания подушек безопасности, в том числе пострадали и дети. С другой стороны, двадцать пять тысяч человек были спасены от фатальных повреждений благодаря подушкам.

Тем не менее, с этими высокотехнологичными системами безопасности всегда были проблемы. Так в 2017 году обанкротилась японская компания «Тakata» из-за необходимости заменить миллионы неисправных подушек безопасности. Не помогло даже создание модифицированных айрбэгов. Причиной всех проблем, как потом оказалось, было топливо в газогенераторах. Как стало известно, «Тakata» использовала нитрат аммония, который был намного дешевле. Но при попадании влаги происходило несанкционированное срабатывание. Это хорошо проиллюстрировал взрыв в Бейруте.

Сегодня эту проблему в целом удалось решить. И вовремя. Ведь в современном автомобиле может стоять до восемнадцати различных подушек безопасности. Конечно, все они очень неплохо защищают обитателей автомобиля в случае аварии.

Но сегодня самый главный вопрос, будут ли нужны подушки безопасности в автомобилях с автопилотом. Ведь, как нам обещают, именно тогда аварий и вовсе не будет. Но специалисты считают, что подушки безопасности все равно будут необходимы. Не все же автомобили в один момент станут автономными. Еще достаточно долго на дорогах будут сосуществовать как обычные, так и полностью автономные автомобили. И кроме неожиданных технических неисправностей, которые все равно несомненно приведут к ДТП, главной проблемой станет то, как будут располагаться пассажиры. Ведь тогда они совсем необязательно будут сидеть так, как сегодня привыкли. И в этом случае обязательно потребуются модифицированные системы безопасности, способные удержать пассажиров, находящихся в самых неожиданных положениях. То есть системы безопасности просто обязаны будут усложняться.

Им придется отслеживать через бесконтактные датчики и телекамеры позу человека, которого необходимо защитить. А для этого надо иметь возможность настраивать и целенаправленно надувать многосегментною подушку безопасности в случае ДТП. А то бесполезными окажутся оконные шторки — в случае бокового удара голова отдыхающего промахнется мимо них. Поэтому вместо «занавесок»  предлагают ставить в сиденья боковые подушки очень крупного размера, прикрывающие туловище по всей высоте. Причем в каждое из передних сидений их предполагается ставить по две — чтобы с обеих сторон защитить седоков своего рода «коконом». Перемены, которые принесут беспилотные технологии, как снежный ком, затронут почти все системы автомобиля   Главные изменения пройдут по двум фронтам: как автомобиль без водителя за рулем будет общаться с пешеходами и водителями окружающих машин, и как придется менять конструкцию подушек безопасности.

До сих пор водительская подушка безопасности устанавливалась внутри руля. Но на беспилотниках руль кардинально уменьшится в размерах, и будет отодвигаться от водителя. Первое сделает установку подушки невозможной, а второе — бессмысленной: какой от неё толк, если при аварии она не достанет до водителя?

Вот и сделали водительскую подушку  по образцу пассажирской — она очень большого объёма, и смонтирована вверху передней панели, прямо над щитком приборов. Недавно дебютировала и подушка безопасности для задних пассажиров. C ними экспериментируют еще с семидесятых годов, но  здесь главное препятствие — подушка должна быть безопасна для детского сиденья. Поэтому воздушный мешок для задних пассажиров кардинально отличается по конструкции от привычных нам подушек. Газами под высоким давлением заполняется не вся подушка, а лишь компактный каркас из надувных трубок, который гарантирует раскрытие подушки.

 

История с подушкой безопасности лишний раз доказывает, что и те идеи, которые сразу не приживаются, могут иметь большое значение на следующем этапе технического развития. Самое главное надо всегда помнить, что подушки безопасности спасли тысячи автомобилистов и еще спасут тысячи жизней водителей и пассажиров разных автомобилей от серьезных и даже смертельных травм. И все-таки они останутся незаменимыми в будущем не смотря на появление в это время совершенно новых транспортных средств.

 

Фото из интернета

ДРУГИЕ ЛАЙФХАКИ:

Комментарии (0)