Подушка безопасности — это система удержания пассажиров и пассажиров транспортного средства, в которой используется подушка, предназначенная для очень быстрого надувания и быстрого сдувания во время столкновения . Он состоит из подушки безопасности, гибкого тканевого мешка, модуля надувания и датчика удара. Задача подушки безопасности — обеспечить пассажиру автомобиля мягкую амортизацию и удержание во время столкновения. Это может снизить вероятность травм между колеблющимся пассажиром и салоном автомобиля.
Подушка безопасности образует энергопоглощающую поверхность между пассажирами автомобиля и, например, рулевым колесом, приборной панелью, стойкой кузова , обшивкой потолка и лобовым стеклом . Современные автомобили могут содержать до десяти модулей подушек безопасности в различных конфигурациях, в том числе для водителя, пассажира, боковые шторки, сиденья, двери, боковой удар, установленные на центральной и задней стойке, коленный валик, надувной ремень безопасности и подушка безопасности для пешехода. модули.
Во время аварии датчики столкновения автомобиля передают важную информацию электронному блоку управления подушек безопасности (ЭБУ), включая тип столкновения, угол и силу удара. Используя эту информацию, алгоритм аварийного реагирования ЭБУ подушек безопасности определяет, соответствует ли аварийное событие критериям срабатывания, и запускает различные схемы срабатывания для срабатывания одного или нескольких модулей подушек безопасности внутри автомобиля. Работая в качестве дополнительной удерживающей системы к системам ремней безопасности автомобиля, модуль подушки безопасности срабатывает посредством пиротехнического процесса, предназначенного для однократного использования. Новые модули боковых подушек безопасности состоят из баллонов со сжатым воздухом, которые срабатывают в случае бокового удара автомобиля. [1]
Первые коммерческие конструкции были внедрены в легковые автомобили в 1970-х годах, имели ограниченный успех и привели к нескольким смертельным случаям. [2] Широкое коммерческое внедрение подушек безопасности произошло на многих рынках в конце 1980-х и начале 1990-х годов. Многие современные автомобили теперь включают в себя шесть и более единиц. [3]
Подушки безопасности считаются «пассивными» средствами защиты и действуют как дополнение к «активным» средствам защиты. Поскольку для активации или использования подушки безопасности не требуется никаких действий со стороны пассажира автомобиля, она считается «пассивным» устройством. В этом отличие от ремней безопасности , которые считаются «активными» устройствами, поскольку пассажир автомобиля должен активировать их. [4] [5] [6] [7]
Эта терминология не имеет отношения к активной и пассивной безопасности , которые представляют собой соответственно системы, предназначенные в первую очередь для предотвращения столкновений, и системы, предназначенные для минимизации последствий столкновений после их возникновения. В этом случае антиблокировочная тормозная система автомобиля квалифицируется как устройство активной безопасности, а ремни безопасности и подушки безопасности квалифицируются как устройства пассивной безопасности. Дополнительная терминологическая путаница может возникнуть из-за того, что пассивные устройства и системы, не требующие вмешательства или действий со стороны пассажира транспортного средства, могут работать независимо и активно; подушка безопасности является одним из таких устройств. Специалисты по безопасности транспортных средств, как правило, осторожны в использовании формулировок, чтобы избежать такого рода путаницы, хотя принципы рекламы иногда препятствуют такой семантической осторожности при потребительском маркетинге средств безопасности. Еще больше запутывая терминологию, сообщество авиационной безопасности использует термины «активный» и «пассивный» в смысле, противоположном автомобильной промышленности. [8]
Подушка безопасности «для покрытия самолетов и других частей транспортных средств» берет свое начало в патенте США, представленном в 1919 году двумя дантистами из Бирмингема , Артуром Пэрротом и Гарольдом Раундом [10] и одобренным в 1920 году. [11] Наполненный воздухом. баллоны использовались еще в 1951 году. [12] [13] Подушка безопасности, специально предназначенная для использования в автомобилях, независимо принадлежит американцу Джону В. Хетрику , который 5 августа 1952 года подал заявку на патент на подушку безопасности, который был выдан № 2,649,311 Патентное ведомство США 18 августа 1953 года. [14] [15] [16] Немецкий инженер Вальтер Линдерер, подавший немецкий патент № 896,312 6 октября 1951 года, был выдан 12 ноября 1953 года, примерно через три месяца после американца Джона Хетрика. Подушки безопасности Хетрика и Линдерера были основаны на системе сжатого воздуха, срабатывающей либо под действием пружины, при контакте с бампером, либо под действием водителя. Более поздние исследования, проведенные в 1960-х годах, показали, что сжатый воздух не может надуть механические подушки безопасности достаточно быстро, чтобы обеспечить максимальную безопасность, что привело к появлению нынешних химических и электрических подушек безопасности. [17] [18] В патентных заявках производители иногда используют термин «надувные системы удержания пассажиров».
Хетрик был инженером-технологом и военнослужащим ВМС США . Однако его конструкция подушки безопасности возникла только тогда, когда он объединил свой опыт работы с торпедами ВМФ с желанием защитить свою семью в дороге. Несмотря на работу с крупнейшими производителями автомобилей своего времени, Хетрик не смог привлечь инвестиции. [19] [20] Хотя подушки безопасности теперь необходимы в каждом автомобиле, продаваемом в Соединенных Штатах, патентная заявка Хетрика 1951 года служит примером «ценного» изобретения, имеющего небольшую экономическую ценность для его изобретателя. Его первое коммерческое использование не было реализовано до истечения срока действия патента в 1971 году, после чего подушка безопасности была установлена на несколько экспериментальных автомобилей Ford . [21]
В 1964 году японский автомобильный инженер Ясудзабуро Кобори (小堀保三郎) начал разработку системы «сетки безопасности» подушек безопасности. В его конструкции использовалось взрывчатое вещество для надувания подушки безопасности, на что он позже получил патенты в 14 странах. Он умер в 1975 году, прежде чем стал свидетелем широкого распространения систем подушек безопасности. [22] [23] [24]
В 1967 году прорыв в разработке датчиков столкновений для подушек безопасности произошел, когда Аллен К. Брид изобрел шариковый механизм для обнаружения столкновений. В его системе электромеханический датчик со стальным шариком, прикрепленным к трубке магнитом, надувает подушку безопасности менее чем за 30 миллисекунд. [25] Впервые при надувании вместо сжатого воздуха был использован небольшой взрыв азида натрия . [18] Корпорация Breed затем продала это нововведение компании Chrysler . Похожая система безопасности при столкновении «Auto-Ceptor», разработанная компанией Eaton, Yale & Towne для Ford, вскоре была предложена в качестве автоматической системы безопасности в США, [26] [27] , в то время как итальянская компания Eaton-Livia предложил вариант с локализованными [ нужны дополнительные пояснения ] воздушными подушками. [28]
В начале 1970-х годов General Motors начала предлагать автомобили, оснащенные подушками безопасности, первоначально в виде купленных государством седанов Chevrolet Impala 1973 года выпуска. Эти автомобили оснащались приборной панелью Oldsmobile в стиле 1974 года и специальным рулевым колесом, на котором находилась подушка безопасности со стороны водителя. Два из этих автомобилей прошли краш-тесты спустя 20 лет, и подушки безопасности сработали идеально. [29] Ранний пример автомобилей с подушками безопасности сохранился по состоянию на 2009 год. [30] Oldsmobile Toronado компании GM был первым отечественным автомобилем в США, оснащенным пассажирской подушкой безопасности в 1973 году. [31] General Motors продала свои первые модули подушек безопасности под названием « Название системы удержания на воздушной подушке или ACRS. Автопроизводитель прекратил выпуск этой опции для своей модели 1977 года , сославшись на отсутствие интереса потребителей. Затем Ford и GM потратили годы на лоббирование требований о подушках безопасности, заявляя, что эти устройства неосуществимы и неуместны. Chrysler сделал боковые подушки безопасности водителя стандартными для моделей 1988 и 1989 годов, но подушки безопасности не получили широкого распространения в американских автомобилях до начала 1990-х годов. [32]
Подушки безопасности для легковых автомобилей были представлены в США в 1970-х годах. Когда уровень использования ремней безопасности в стране был довольно низким по сравнению с современным, в 1971 году компания Ford построила экспериментальные автомобили с подушками безопасности. Allstate эксплуатировала парк из 200 автомобилей Mercury Monterey и продемонстрировала надежность подушек безопасности, а также их работу в ходе краш-тестов. который также рекламировалась страховой компанией в рекламе в популярных журналах. [33] В 1973 году компания General Motors последовала примеру полноразмерных автомобилей Chevrolet. В первом парке экспериментальных автомобилей GM, оснащенных подушками безопасности, погибло семь человек, один из которых, как позже предполагалось, был вызван подушкой безопасности. [34]
В 1974 году GM сделала свою систему ACRS (которая состояла из мягкой нижней приборной панели и подушки безопасности со стороны пассажира) доступной в качестве стандартной производственной опции (код RPO AR3) для полноразмерных моделей Cadillac, [35] Buick и Oldsmobile. Автомобили GM 1970-х годов, оснащенные ACRS, имели подушку безопасности со стороны водителя и коленный упор со стороны водителя. [36] Подушка безопасности со стороны пассажира защищала обоих передних пассажиров, [36] и, в отличие от большинства современных систем, включала подушку для коленей и туловища, а также имела двухступенчатое раскрытие, определяемое силой удара. Автомобили, оснащенные ACRS, имели поясные ремни безопасности для всех сидений, но не имели плечевых ремней. Плечевые ремни уже были обязательными в Соединенных Штатах на закрытых автомобилях без подушек безопасности для водителя и переднего пассажира, но GM решила продавать свои подушки безопасности в качестве замены плечевых ремней. Цены на эту опцию для моделей Cadillac составляли 225 долларов США в 1974 году, 300 долларов США в 1975 году и 340 долларов США в 1976 году (1749 долларов США в долларах 2022 года [37] ).
Раннее развитие подушек безопасности совпало с международным интересом к законодательству о безопасности автомобилей. Некоторые эксперты по безопасности выступали за стандарт защиты пассажиров , основанный на характеристиках, а не за тот, который требует конкретного технического решения (которое может быстро устареть и оказаться нерентабельным подходом ). Однако другим конструкциям уделялось меньше внимания, поскольку страны успешно ввели ограничения на использование ремней безопасности. [28]
Автомобильная промышленность, исследовательские и нормативные сообщества отошли от своего первоначального взгляда на подушку безопасности как на замену ремня безопасности, и теперь подушки номинально обозначаются как дополнительные удерживающие системы ( SRS ) или дополнительные надувные удерживающие устройства.
В 1981 году Mercedes-Benz представил в Западной Германии подушку безопасности в качестве опции для своей флагманской модели седана S-Класса (W126) . В системе Mercedes датчики автоматически натягивают ремни безопасности, чтобы уменьшить движение пассажиров при ударе, а затем при ударе срабатывают подушки безопасности. Это позволило объединить ремни безопасности и подушку безопасности в удерживающую систему, а не считать подушку безопасности альтернативой ремню безопасности.
В 1987 году Porsche 944 Turbo стал первым автомобилем, в стандартной комплектации которого были установлены подушки безопасности водителя и пассажира. [38] Для Porsche 944 и 944S это было доступно в качестве опции. В том же году появилась первая подушка безопасности в японском автомобиле Honda Legend . [39]
В 1988 году Chrysler стал первым автопроизводителем в США, который установил боковую подушку безопасности водителя в качестве стандартного оборудования, которое предлагалось в шести различных моделях. [40] [41] В следующем году Chrysler стал первым производителем автомобилей в США, предложившим боковые подушки безопасности во всех своих новых пассажирских моделях. [42] [43] Chrysler также начал использовать подушки безопасности в рекламе, показывающей, как эти устройства спасали жизни, что помогло общественности осознать их ценность, а безопасность стала преимуществом продаж в конце 1980-х годов. [44] Начиная с 1991 модельного года все версии минивэнов Chrysler поставлялись с подушками безопасности. [40] В 1993 году компания Lincoln Motor хвасталась, что все автомобили их модельного ряда были оснащены двойными подушками безопасности: одна на стороне водителя, а другая на стороне пассажира. [45] Jeep Grand Cherokee 1993 года стал первым внедорожником, предлагающим боковую подушку безопасности водителя, когда он был выпущен в 1992 году. [46] Подушки безопасности водителя и пассажира стали стандартным оборудованием во всех седанах Dodge Intrepid , Eagle Vision и Chrysler Concorde , опередивших их. любые правила техники безопасности. [47] [48] В начале 1993 года с конвейера сошел 4-миллионный автомобиль Chrysler, оборудованный подушками безопасности. [49] В октябре 1993 года Dodge Ram стал первым пикапом со стандартной подушкой безопасности со стороны водителя. [50]
Первое известное столкновение двух автомобилей, оснащенных подушками безопасности, произошло 12 марта 1990 года в Вирджинии , США. Автомобиль Chrysler LeBaron 1989 года выпуска пересек центральную линию и в результате лобового столкновения врезался в другой Chrysler LeBaron 1989 года выпуска , в результате чего сработали обе подушки безопасности водителя. Водители получили лишь легкие травмы, несмотря на значительные повреждения транспортных средств. [51] [52] [53]
Закон США об эффективности интермодального наземного транспорта 1991 года требовал, чтобы легковые автомобили и легкие грузовики, построенные после 1 сентября 1998 года, имели подушки безопасности для водителя и переднего пассажира. [54] [55] В Соединенных Штатах, по оценкам NHTSA, к 1 сентября 1999 года подушки безопасности спасли более 4600 жизней; однако опыт аварийного развертывания установок в начале 1990-х годов показал, что некоторые смертельные случаи и серьезные травмы на самом деле были вызваны подушками безопасности. [54] В 1998 году НАБДД ввело новые правила для усовершенствованных подушек безопасности, которые дали автопроизводителям больше гибкости в разработке эффективных технологических решений. Пересмотренные правила также требуют улучшения защиты пассажиров разного роста, независимо от того, используют ли они ремни безопасности, при этом сводя к минимуму риск для младенцев, детей и других пассажиров, вызванный подушками безопасности. [54]
В Европе о подушках безопасности почти ничего не слышали до начала 1990-х годов. К 1991 году четыре производителя – BMW , Honda , Mercedes-Benz и Volvo – предлагали подушки безопасности на некоторых своих моделях более высокого класса, но вскоре после этого подушки безопасности стали обычным явлением на более массовых автомобилях, в том числе на Ford и Vauxhall / Opel . производители представили подушки безопасности в своих модельных рядах в 1992 году. Вскоре за ними последовали Citroën , Fiat , Nissan , Hyundai , Peugeot , Renault и Volkswagen .
К 1999 году найти новый автомобиль массового рынка без подушки безопасности хотя бы в качестве дополнительного оборудования было сложно, и некоторые продукты конца 1990-х годов, такие как Volkswagen Golf Mk4 , также имели боковые подушки безопасности. Peugeot 306 является одним из примеров эволюции европейского автомобильного массового рынка: с начала 1993 года большинство этих моделей даже не предлагали подушку безопасности водителя в качестве опции, но к 1999 году даже боковые подушки безопасности были доступны в нескольких вариантах. Audi опоздала с предложением систем подушек безопасности в более широком масштабе, поскольку даже в 1994 модельном году ее популярные модели не имели подушек безопасности. Вместо этого немецкий автопроизводитель до тех пор полагался исключительно на свою запатентованную систему безопасности Procon-ten на тросовой основе .
Передние подушки безопасности с регулируемым усилием срабатывания были разработаны, чтобы минимизировать травмы, связанные с самой подушкой безопасности.
Появление подушки безопасности способствовало резкому снижению количества смертей и серьезных травм на дорогах Европы с 1990 года, и к 2010 году количество автомобилей на европейских дорогах, лишенных подушки безопасности, составляло очень небольшой процент автомобилей, в основном остальные автомобили выпуска середины 1990-х годов или ранее.
Многие новые автомобили в Латинской Америке, в том числе Kia Rio , Kia Picanto , Hyundai Grand i10 , Mazda 2 , Chevrolet Spark и Chevrolet Onix , часто продаются без подушек безопасности, поскольку во многих странах Латинской Америки ни подушки безопасности, ни автоматические тормозные системы в новых автомобилях не являются обязательными. Американские страны. Некоторые требуют установки как минимум двух подушек безопасности в новые автомобили, которые есть у многих на этом рынке. [56] [57] [58]
Citroën C4 оснащен первой подушкой безопасности водителя «формованной» формы, что стало возможным благодаря необычному рулевому колесу этого автомобиля с фиксированной ступицей. [59]
В 2019 году Honda объявила, что представит новую технологию подушки безопасности переднего пассажира. Эта новая конструкция подушки безопасности , разработанная Autoliv и Honda R&D в Огайо, США , включает в себя три надувные камеры, соединенные спереди «ненадувной парусной панелью». Две внешние камеры больше средней камеры. Когда подушка безопасности раскрывается, парусная панель амортизирует голову пассажира от удара о подушку безопасности, а три камеры удерживают голову пассажира на месте, как перчатку ловца. Задача трехкамерной подушки безопасности — помочь «остановить движение головы на высокой скорости», тем самым снижая вероятность сотрясения мозга при столкновении. Первым автомобилем с установленной на заводе трехкамерной подушкой безопасности стал Acura TLX в 2020 году (для модели 2021 года) . Honda надеется, что новая технология вскоре появится на всех автомобилях. [60]
Mercedes начал предлагать защиту задних пассажиров при лобовых столкновениях в сентябре 2020 года (для модели 2021 года) для Mercedes-Benz S-Class (W223) . [61] W223 S-Класс — первый автомобиль, оснащенный подушками безопасности для задних сидений, которые используют газ для надувания поддерживающих конструкций, которые раскладывают и выдвигают подушку, заполняющуюся окружающим воздухом, вместо обычных полностью надуваемых газом подушек безопасности, которые широко используются в автомобилестроении. системы подушек безопасности. [62] [63]
По сути, сегодня широко используются два типа боковых подушек безопасности [ когда? ] - боковая подушка безопасности для туловища и боковая шторка безопасности. Совсем недавно [ когда? ] центральные подушки безопасности становятся все более распространенными на европейском рынке.
Большинство автомобилей, оснащенных боковыми подушками безопасности, также оснащены боковыми подушками безопасности для туловища. Однако некоторые модели, такие как Chevrolet Cobalt , [64] модель Chevrolet Silverado/GMC Sierra 2007–09 годов и Dodge Ram 2009–12 годов [65], не оснащены боковой подушкой безопасности для туловища.
Примерно с 2000 года боковые подушки безопасности стали обычным явлением даже на автомобилях низкого и среднего класса, таких как версии Ford Fiesta и Peugeot 206 с меньшим двигателем , а шторки безопасности также стали обычным явлением на автомобилях массового рынка. Toyota Avensis , выпущенная в 2003 году, стала первым автомобилем массового рынка, продававшимся в Европе, с девятью подушками безопасности.
Боковые подушки безопасности или боковые подушки безопасности для туловища — это категория подушек безопасности, которые обычно располагаются в сиденье [66] или дверной панели [67] и надуваются между пассажиром сиденья и дверью. Эти подушки безопасности предназначены для снижения риска травм в области таза и нижней части живота. [68] Большинство транспортных средств в настоящее время оборудуются различными типами конструкций, чтобы помочь уменьшить травмы и выбросы из автомобиля при авариях с опрокидыванием. Более поздние конструкции боковых подушек безопасности [69] включают двухкамерную систему; [70] более твердая нижняя камера для области таза и более мягкая верхняя камера для грудной клетки. [71] [72]
Шведская компания Autoliv AB получила патент на боковые подушки безопасности, и они впервые были предложены в качестве опции в 1994 году [73] для Volvo 850 1995 года и в качестве стандартного оборудования для всех автомобилей Volvo, выпущенных после 1995 года. [73] В 1997 году Компания Saab представила первые комбинированные подушки безопасности для головы и туловища с выпуском Saab 9-5 .
Некоторые автомобили, такие как Volkswagen Polo Mk.5 2010 года выпуска , имеют комбинированные подушки безопасности для головы и туловища. Они установлены в спинках передних сидений и защищают голову и туловище.
В 1997 году BMW 7-й и 5-й серий были оснащены трубчатыми боковыми подушками безопасности для головы (надувная трубчатая конструкция), [74] «Системой защиты головы (HPS)» в качестве стандартного оборудования. [75] Эта подушка безопасности была разработана для защиты головы при боковых столкновениях, а также поддерживала надувание в течение семи секунд для защиты от опрокидывания. Однако конструкция подушек безопасности трубчатой формы была быстро заменена надувной подушкой безопасности «занавеской».
В мае 1998 года Toyota начала предлагать боковые подушки безопасности, раскрывающиеся с крыши Progrés . [76] В 1998 году Volvo S80 получил установленные на крыше шторки безопасности для защиты как передних, так и задних пассажиров. [77] Затем шторки безопасности стали стандартным оборудованием всех новых автомобилей Volvo с 2000 года, за исключением C70 первого поколения , который получил увеличенную боковую подушку безопасности для туловища, которая также защищает головы пассажиров на передних сиденьях. [73] Кабриолет C70 второго поколения получил первые в мире боковые шторки безопасности, установленные на дверях, которые раскрываются вверх.
Утверждается, что шторки безопасности снижают черепно-мозговые травмы или смертельные случаи до 45% при боковом столкновении с внедорожником. Эти подушки безопасности бывают различных форм (например, трубчатые, шторные, дверные) в зависимости от потребностей применения. [78] Многие современные внедорожники и минивэны оснащены длинной надувной шторкой безопасности, которая защищает все ряды сидений.
Во многих транспортных средствах шторки безопасности запрограммированы на срабатывание во время некоторых/всех лобовых ударов, чтобы контролировать кинетику пассажира (например, удар головой о центральную стойку при отскоке), особенно при столкновениях со смещением, таких как краш-тест IIHS с небольшим перекрытием.
Подушки безопасности-шторки с датчиками крена предназначены для того, чтобы оставаться надутыми в течение более длительного времени, закрывать большую часть окна и срабатывать при столкновении с опрокидыванием. Они обеспечивают защиту головы пассажиров и помогают предотвратить катапультирование. Внедорожники и пикапы с большей вероятностью будут оснащены RSCA из-за более высокой вероятности опрокидывания, и часто переключатель может отключить эту функцию на случай, если водитель захочет вывести автомобиль на бездорожье.
В 2009 году Toyota разработала первую серийную центральную подушку безопасности для задних сидений, призванную снизить тяжесть вторичных травм задних пассажиров при боковом столкновении. Эта система развертывается с заднего центрального сиденья, впервые появившись на Crown Majesta . [79] В конце 2012 года General Motors совместно с поставщиком Takata представила переднюю центральную подушку безопасности; он разворачивается с водительского места. [80]
18 сентября 2019 года Hyundai Motor Group объявила о разработке центральной боковой подушки безопасности, установленной внутри сиденья водителя.
Некоторые автомобили Volkswagen 2022 года выпуска, оснащенные центральными подушками безопасности, включают ID.3 и Golf . [81]
В комплектацию Polestar 2 также входит центральная подушка безопасности.
Поскольку EuroNCAP обновит свои рекомендации по испытаниям в 2020 году, в автомобилях на европейском и австралийском рынках все чаще используются передние центральные подушки безопасности, задние подушки безопасности для туловища и преднатяжители задних ремней безопасности. [ нужна цитата ]
Вторая подушка безопасности со стороны водителя и отдельная коленная подушка безопасности использовались во внедорожнике Kia Sportage и с тех пор являются стандартным оборудованием. Подушка безопасности расположена под рулевым колесом. [82] [83]
Toyota Caldina представила первую подушку безопасности для коленей водителя на японском рынке в 2002 году. Toyota Avensis стала первым автомобилем, проданным в Европе, оснащенным подушкой безопасности для коленей водителя. [85] [86] EuroNCAP сообщил об Avensis 2003 года: «Было приложено много усилий для защиты коленей и ног водителя, и коленная подушка безопасности сработала хорошо» . [87] С тех пор некоторые модели также оснащены подушками безопасности для колен переднего пассажира, которые при аварии срабатывают рядом или над бардачком . Коленные подушки безопасности предназначены для уменьшения травм ног. Коленная подушка безопасности становится все более распространенной с 2000 года.
В 2008 году новый микроавтомобиль Toyota iQ был оснащен первой серийной задней шторкой безопасности, защищающей головы задних пассажиров в случае удара сзади. [88]
Еще одной особенностью Toyota iQ была подушка безопасности на пассажирском сиденье, предотвращающая опускание таза ниже поясного ремня безопасности во время лобового удара или погружения под воду. [89] Более поздние модели Toyota, такие как Yaris, также добавили эту функцию на сиденье водителя.
Подушка безопасности с ремнем безопасности предназначена для лучшего распределения сил, испытываемых пристегнутым человеком при столкновении с использованием увеличенной площади ремня безопасности. Это сделано для уменьшения возможных травм грудной клетки или грудной клетки пользователя ремня.
Cessna Aircraft [96] также представила подушки безопасности с ремнями безопасности. [97] Они соответствуют стандарту 2003 года [97] для моделей 172, 182 и 206.
Подушки безопасности, установленные на внешней стороне транспортных средств, так называемые «подушки безопасности для пешеходов», предназначены для снижения травм в случае столкновения транспортного средства с пешеходом. [98] При обнаружении столкновения подушка безопасности сработает и закроет твердые участки, такие как передние стойки [99] и края капота, прежде чем пешеход сможет их ударить. [100] Впервые в 2012 году Volvo V40 включал в себя первую в мире подушку безопасности для пешеходов в стандартной комплектации. [101] В результате V40 занял первое место (88%) в пешеходных тестах EuroNCAP. [102]
Поставщиками подушек безопасности SRS являются Autoliv , Daicel , TRW и JSS (владеет Breed, Key Safety Systems и Takata). Большинство датчиков удара подушек безопасности производятся компанией Lanka Harness Company. [ нужна цитата ]
Подушками безопасности в автомобиле управляет центральный блок управления подушками безопасности [103] (ACU), особый тип ЭБУ . ACU контролирует несколько связанных датчиков внутри автомобиля, включая акселерометры , датчики удара, датчики бокового (дверного) давления, [104] [105] датчики скорости колес , гироскопы , датчики тормозного давления и датчики занятости сиденья. Зачастую ACU записывают данные этих и других датчиков в кольцевой буфер и записывают их во встроенную энергонезависимую память, чтобы предоставить следователям моментальный снимок события аварии. Таким образом, ACU часто функционирует как регистратор данных о событиях транспортного средства ; не все EDR являются ACU, и не все ACU включают функции EDR. [106] : 15 ACU обычно включает в себя конденсаторы в своей схеме, так что модуль остается под напряжением и может активировать подушки безопасности, если соединение аккумулятора транспортного средства с ACU разорвано во время аварии. [106] : 102 [107] : 3
Сама сумка и механизм ее надувания спрятаны внутри выступа рулевого колеса (для водителя) или приборной панели (для переднего пассажира), за пластиковыми клапанами или дверцами, которые предназначены для разрыва под действием силы надувания сумки. Как только необходимый порог будет достигнут или превышен, блок управления подушкой безопасности инициирует воспламенение топлива газогенератора для быстрого надувания тканевого мешка. Когда пассажир автомобиля сталкивается с подушкой и сжимает ее, газ контролируемым образом выходит через небольшие вентиляционные отверстия. Объем подушки безопасности и размер вентиляционных отверстий в подушке адаптированы к каждому типу транспортного средства, чтобы распределить замедление (и, следовательно, силу, испытываемую) пассажиром во времени и на его тело, по сравнению с использованием только ремня безопасности.
Сигналы от различных датчиков подаются в блок управления подушками безопасности, который на их основе определяет угол удара, тяжесть или силу столкновения, а также другие переменные. В зависимости от результата этих расчетов ACU может также активировать различные дополнительные удерживающие устройства, такие как преднатяжители ремней безопасности и/или подушки безопасности (включая фронтальные подушки для водителя и переднего пассажира, а также боковые подушки, установленные на сиденьях, и « подушки безопасности «шторки», закрывающие боковые стекла). Каждое удерживающее устройство обычно активируется с помощью одного или нескольких пиротехнических устройств, обычно называемых инициатором или электрической спичкой . Электрическая спичка, состоящая из электрического проводника, обернутого горючим материалом, активируется импульсом тока силой от 1 до 3 ампер менее чем за 2 миллисекунды. Когда проводник становится достаточно горячим, он воспламеняет горючий материал, что инициирует газогенератор. В преднатяжителе ремня безопасности этот горячий газ используется для приведения в движение поршня, который устраняет провисание ремня безопасности. В подушках безопасности инициатор используется для воспламенения твердого топлива внутри нагнетателя подушки безопасности. При горении топлива выделяется инертный газ, который быстро наполняет подушку безопасности примерно за 20–30 миллисекунд. Подушка безопасности должна надуться быстро, чтобы полностью надуться к тому времени, когда пассажир, едущий вперед, достигнет ее внешней поверхности. Обычно решение о срабатывании подушки безопасности при лобовом столкновении принимается в течение 15–30 миллисекунд после начала столкновения, а подушки безопасности водителя и пассажира полностью раскрываются примерно через 60–80 миллисекунд после первого момента контакта с транспортным средством. Если подушка безопасности срабатывает слишком поздно или слишком медленно, может возрасти риск травмирования пассажиров в результате контакта с надувающейся подушкой безопасности. Поскольку между пассажиром и приборной панелью обычно существует большее расстояние, подушка безопасности пассажира больше и для ее заполнения требуется больше газа.
Старые системы подушек безопасности содержали смесь азида натрия (NaN 3 ), KNO 3 и SiO 2 . Типичная подушка безопасности со стороны водителя содержит примерно 50–80 г NaN 3 , а более крупная подушка безопасности со стороны пассажира содержит около 250 г. Примерно в течение 40 миллисекунд после удара все эти компоненты вступают в реакцию в трех отдельных реакциях, в результате которых образуется газообразный азот. Реакции по порядку следующие.
Первые две реакции создают 4 молярных эквивалента газообразного азота, а третья превращает оставшиеся реагенты в относительно инертные силикат калия и силикат натрия . Причина, по которой используется KNO 3 , а не что-то вроде NaNO 3 , заключается в том, что он менее гигроскопичен. Материалы, используемые в этой реакции, не должны быть гигроскопичными, поскольку поглощенная влага может снизить чувствительность системы и привести к сбою реакции.
Размер частиц исходных реагентов важен для надежной работы. [108] Размер NaN 3 и KNO 3 должен составлять от 10 до 20 мкм , а размер SiO 2 - от 5 до 10 мкм.
Продолжаются попытки найти альтернативные соединения, чтобы в подушках безопасности было меньше токсичных реагентов. [109] В журнальной статье Акиёси и др. было обнаружено, что для реакции нитрата комплекса Sr (Sr(NH 2 NHCONHNH 2 )∙(NO 3 ) 2 ) карбогидразида (SrCDH) с различными окислителями привело к выделению газов N 2 и CO 2 . Использование KBrO 3 в качестве окислителя привело к наиболее бурной реакции, а также к самой низкой начальной температуре реакции. Выделившиеся газы N 2 и CO 2 составили 99% всех выделившихся газов. [110] Почти все исходные материалы не будут разлагаться до достижения температуры 500 °C или выше, поэтому это может быть жизнеспособным вариантом в качестве газогенератора с подушкой безопасности.
В патенте, содержащем еще одну правдоподобную альтернативу подушкам безопасности с приводом от NaN 3 , газогенерирующие материалы включали использование нитрата гуанидина , 5-аминотетразола , дигидрата битразола, нитроимидазола и основного нитрата меди . Было обнаружено, что эти неазидные реагенты обеспечивают менее токсичную реакцию горения, более низкую температуру и более удобную систему надувания одноразовых подушек безопасности. [111]
Передние подушки безопасности обычно не защищают пассажиров во время бокового, заднего или опрокидывающегося столкновения. [112] Поскольку подушки безопасности срабатывают только один раз и быстро сдуваются после первого удара, они не принесут пользы при последующем столкновении. Ремни безопасности помогают снизить риск получения травм при многих типах аварий. Они помогают правильно расположить пассажиров, чтобы максимизировать преимущества подушек безопасности, а также помогают удерживать пассажиров во время начального и последующих столкновений.
В транспортных средствах, оборудованных системой обнаружения опрокидывания, для определения начала опрокидывания используются акселерометры и гироскопы. Если опрокидывание считается неизбежным, срабатывают боковые шторки безопасности, которые помогают защитить пассажира от контакта с боковой частью салона автомобиля, а также предотвратить выброс пассажира при опрокидывании автомобиля.
_05.JPG/1280px-Peugeot_206_1999_Hatchback_1.1_TU1JP(HFZ)_05.JPG)
Подушки безопасности предназначены для срабатывания при лобовых и окололобовых столкновениях, более серьезных, чем порог, определенный правилами, регулирующими конструкцию транспортных средств на любом конкретном рынке, для которого предназначен автомобиль: правила США требуют срабатывания при авариях, по крайней мере, эквивалентных замедлению 23 км. Столкновение с барьером в час (14 миль в час) или аналогичное столкновение с припаркованным автомобилем аналогичного размера по всей передней части каждого транспортного средства на скорости, примерно вдвое превышающей скорость. [113] Международные правила основаны на характеристиках, а не на технологиях, поэтому порог срабатывания подушек безопасности зависит от общей конструкции автомобиля.
В отличие от краш-тестов на препятствия, в реальных условиях столкновения обычно происходят не под прямым углом к передней части автомобиля, а силы столкновения обычно распределяются по передней части автомобиля неравномерно. Следовательно, относительная скорость между столкнувшимся и пораженным транспортным средством, необходимая для срабатывания подушки безопасности при реальном столкновении, может быть намного выше, чем при эквивалентном столкновении с барьером. Поскольку датчики подушек безопасности измеряют замедление, скорость автомобиля не является хорошим показателем того, следует ли срабатывать подушку безопасности. Подушки безопасности могут сработать из-за удара ходовой частью автомобиля о низкий объект, выступающий над проезжей частью, в результате чего произойдет замедление.
Датчик подушки безопасности представляет собой акселерометр MEMS , представляющий собой небольшую интегральную схему со встроенными микромеханическими элементами. Микроскопический механический элемент движется в ответ на быстрое замедление, и это движение вызывает изменение емкости, которое обнаруживается электроникой на чипе, которая затем отправляет сигнал на срабатывание подушки безопасности. Наиболее распространенным акселерометром MEMS является ADXL-50 от Analog Devices , но есть и другие производители MEMS.
Первоначальные попытки использовать ртутные переключатели не увенчались успехом. До появления MEMS основная система, используемая для срабатывания подушек безопасности, называлась « роламит ». Роламит представляет собой механическое устройство, состоящее из ролика, подвешенного на натянутой ленте. Благодаря особой геометрии и свойствам материала ролик может свободно перемещаться с небольшим трением или гистерезисом . Это устройство было разработано в Национальных лабораториях Сандии . Роламит и подобные макромеханические устройства использовались в подушках безопасности до середины 1990-х годов, после чего их повсеместно заменили МЭМС.
Почти все подушки безопасности спроектированы так, чтобы автоматически срабатывать в случае возгорания автомобиля, когда температура достигает 150–200 °C (300–400 °F). [114] Эта функция безопасности, часто называемая самовоспламенением, помогает гарантировать, что такие температуры не вызовут взрыва всего модуля подушки безопасности.
Сегодня [ когда? ] , алгоритмы срабатывания подушек безопасности намного сложнее, поскольку они позволяют адаптировать скорость раскрытия к условиям аварии и предотвратить ненужное раскрытие. Алгоритмы считаются ценной интеллектуальной собственностью . Экспериментальные алгоритмы могут учитывать такие факторы, как вес пассажира, расположение сиденья и использование ремня безопасности, а также даже пытаться определить наличие детского сиденья .
Когда фронтальные подушки безопасности должны раскрыться, сигнал отправляется на блок надувательства в блоке управления подушками безопасности. Воспламенитель запускает быструю химическую реакцию , в результате которой образуется преимущественно газообразный азот (N 2 ), который наполняет подушку безопасности и раскрывает ее через крышку модуля. В некоторых технологиях подушек безопасности используется сжатый азот или аргон с пиротехническим клапаном («гибридный газогенератор»), в то время как в других технологиях используются различные энергетические топлива . Хотя пропелленты, содержащие высокотоксичный азид натрия (NaN 3 ), были обычным явлением в ранних конструкциях насосов, токсичный азид натрия практически не был обнаружен на использованных подушках безопасности.
Азидсодержащие пиротехнические газогенераторы содержат значительное количество пороха. В подушке безопасности водителя будет находиться канистра, содержащая около 50 граммов азида натрия. В контейнере со стороны пассажира содержится около 200 граммов азида натрия. [115] [ нужен лучший источник ] [ нужен лучший источник ]
Альтернативные пропелленты могут включать, например, комбинацию нитрогуанидина , фазостабилизированной нитрата аммония (NH 4 NO 3 ) или другого неметаллического окислителя и топлива с высоким содержанием азота, отличного от азида (например, тетразолов , триазолов и их солей). Модификаторами скорости горения в смеси могут быть нитрат щелочного металла (NO 3 -) или нитрит (NO 2 -), дицианамид или его соли, боргидрид натрия (NaBH 4 ) и т.п. Теплоносителями и шлакообразователями могут быть, например, глина , кремнезем , глинозем , стекло и т. д. [116] [ нужен лучший источник ] [ необходим неосновной источник ] [ оригинальное исследование? ] Другими альтернативами являются, например, пороха на основе нитроцеллюлозы (которые имеют высокий выход газа, но плохую стабильность при хранении, а их кислородный баланс требует вторичного окисления продуктов реакции во избежание накопления монооксида углерода) или безазотистые органические соединения с высоким содержанием кислорода и неорганическими окислителями. (например, ди- или трикарбоновые кислоты с хлоратами (ClO 3 -) или перхлоратами (ClO 4 -) и, в конечном итоге, с оксидами металлов; состав, не содержащий азота, позволяет избежать образования токсичных оксидов азота ).
С момента начала краха весь процесс развертывания и инфляции занимает около 0,04 секунды. Поскольку при столкновении транспортные средства меняют скорость очень быстро, подушки безопасности должны быстро надуваться, чтобы снизить риск удара пассажира о салон автомобиля.
Разрабатываются передовые технологии подушек безопасности, позволяющие адаптировать раскрытие подушки безопасности к серьезности аварии, размеру и позе пассажира автомобиля, использованию ремня безопасности и тому, насколько близко этот человек находится к реальной подушке безопасности. Во многих из этих систем используются многоступенчатые насосы, которые поэтапно срабатывают с меньшей силой при умеренных авариях, чем при очень серьезных авариях. Датчики присутствия пассажира сообщают блоку управления подушками безопасности, если кто-то занимает сиденье рядом с подушкой безопасности, массу/вес человека, используется ли ремень безопасности или детское удерживающее устройство, а также находится ли человек на сиденье вперед и закрыт ли он. к подушке безопасности. На основании этой информации и информации о серьезности аварии подушка безопасности срабатывает либо с высоким уровнем силы, либо с меньшей силой, либо не срабатывает вообще.
В адаптивных системах подушек безопасности могут использоваться многоступенчатые подушки безопасности для регулировки давления внутри подушки безопасности. Чем выше давление внутри подушки безопасности, тем большую силу она оказывает на пассажиров при соприкосновении с ней. Эти регулировки позволяют системе раскрывать подушку безопасности с умеренной силой при большинстве столкновений; оставив подушку безопасности максимальной силы только на случай самых серьезных столкновений. Также могут использоваться дополнительные датчики для определения местоположения, веса или относительного размера пассажиров. Информация о пассажирах и серьезности столкновения используется блоком управления подушками безопасности для определения того, следует ли подавить или сработать подушки безопасности, и если да, то на различных уровнях мощности.
Химическая реакция производит выброс азота, который надувает мешок. Как только подушка безопасности раскрывается, немедленно начинается сдувание, поскольку газ выходит через вентиляционные отверстия в ткани (или, как ее иногда называют, подушке) и охлаждается. Развертывание часто сопровождается выбросом пылевидных частиц и газов в салон автомобиля (так называемые сточные воды). Большая часть этой пыли состоит из кукурузного крахмала , французского мела или талька , которые используются для смазки подушки безопасности во время раскрытия.
Новые конструкции производят сточные воды, состоящие в основном из безвредного талька/кукурузного крахмала и газообразного азота. В старых конструкциях, использующих пропеллент на основе азида (обычно NaN 3 ), почти всегда изначально присутствуют различные количества гидроксида натрия . В небольших количествах это химическое вещество может вызвать незначительное раздражение глаз и/или открытые раны; однако под воздействием воздуха он быстро превращается в бикарбонат натрия (пищевую соду). Однако это преобразование не является полным на 100% и всегда оставляет остаточные количества гидроксид-ионов из NaOH. В зависимости от типа системы подушек безопасности также может присутствовать хлорид калия .
Для большинства людей единственным эффектом, который может вызвать пыль, является незначительное раздражение горла и глаз. Как правило, незначительные раздражения возникают только тогда, когда пассажир остается в автомобиле в течение многих минут с закрытыми окнами и без вентиляции. Однако у некоторых людей, страдающих астмой , при вдыхании пыли может развиться потенциально смертельный астматический приступ.
Из-за конструкции выходной створки подушки безопасности на выступе рулевого колеса и панели приборной панели эти элементы не предназначены для восстановления в случае срабатывания подушки безопасности, а это означает, что их необходимо заменить, если автомобиль не был списан в результате столкновения. Более того, пылевидные частицы и газы могут нанести непоправимый косметический ущерб приборной панели и обивке, а это означает, что незначительные столкновения, которые приводят к срабатыванию подушек безопасности, могут быть дорогостоящими, даже если нет травм и автомобиль имеет лишь незначительные повреждения. состав.
11 июля 1984 года правительство США внесло поправки в Федеральный стандарт безопасности транспортных средств 208 (FMVSS 208), требующие, чтобы автомобили, выпущенные после 1 апреля 1989 года, были оборудованы пассивной системой удержания водителя. Подушка безопасности или автоматический ремень безопасности будут соответствовать требованиям стандарта. Внедрение подушек безопасности было стимулировано Национальной администрацией безопасности дорожного движения . [117] Однако до 1997 года подушки безопасности не были обязательными на легких грузовиках. [118]
В 1998 году в FMVSS 208 были внесены поправки, требующие двойных передних подушек безопасности, а также были обязательными подушки безопасности второго поколения с пониженной мощностью. Это произошло из-за травм, вызванных подушками безопасности первого поколения, хотя FMVSS 208 по-прежнему требует, чтобы подушки были спроектированы и откалиброваны так, чтобы они могли «спасти» жизнь непристегнутому « мужскому » манекену для краш-тестов размером и весом 50-го процентиля . Требования к техническим характеристикам и проверке узла нагнетателя воздуха, используемого в модулях подушек безопасности, указаны в SAE USCAR 24–2. [119]
Некоторые страны за пределами Северной Америки придерживаются международных европейских правил ЕЭК в отношении транспортных средств и оборудования, а не Федеральных стандартов безопасности транспортных средств США. Подушки безопасности ECE, как правило, меньше по размеру и наполняются с меньшей силой, чем подушки безопасности в США, поскольку спецификации ECE основаны на манекенах для краш-тестов с ремнями безопасности.
Рейтинг безопасности транспортных средств Euro NCAP призывает производителей применять комплексный подход к безопасности пассажиров; Хорошая оценка может быть достигнута только за счет сочетания подушек безопасности с другими функциями безопасности. [120] Почти каждый новый автомобиль, продаваемый в Европе, оснащен передними и боковыми подушками безопасности, но в Европейском Союзе в 2020 году [121] , а также в Великобритании и большинстве других развитых стран не существует прямого законодательного требования, чтобы новые автомобили имели такие функции. подушки безопасности.
В Эквадоре с 2013 года в новых моделях автомобилей требуются двойные передние подушки безопасности. [122]
С января 2014 года, за исключением микроавтомобилей, все новые автомобили, произведенные или импортированные в Аргентину, должны иметь передние подушки безопасности. [123]
С 1 января 2014 года все новые автомобили, продаваемые в Бразилии, должны быть оснащены двойными передними подушками безопасности. [124]
С июля 2014 года все новые автомобили, продаваемые в Уругвае, должны быть оснащены двойными передними подушками безопасности. [125]
С декабря 2016 года все новые автомобили, продаваемые в Чили, должны быть оснащены двойными передними подушками безопасности. [126]
С 1 января 2017 года все автомобили, произведенные или импортированные в Колумбию, должны быть оснащены двойными передними подушками безопасности. [127]
С 1 января 2020 года все новые автомобили, продаваемые в Мексике, должны быть оснащены двойными передними подушками безопасности. [128]
5 марта 2021 года Министерство автомобильного транспорта и автомобильных дорог Индии обязало все новые модели автомобилей, представленные в Индии после 1 апреля 2021 года, иметь двойные передние подушки безопасности; Постановление также требует, чтобы все существующие модели были оснащены двойными передними подушками безопасности к 31 августа 2021 года. [129] Индия также потребовала, чтобы все легковые автомобили, проданные после октября 2023 года, имели как минимум шесть подушек безопасности. [130]
Непреднамеренное срабатывание подушки безопасности во время технического обслуживания автомобиля может привести к серьезной травме, а неправильно установленный или неисправный блок подушки безопасности может не работать должным образом. Те, кто обслуживает автомобиль, а также лица, оказывающие первую помощь, должны проявлять максимальную бдительность, поскольку многие системы управления подушками безопасности могут оставаться под напряжением в течение примерно 30 минут после отсоединения аккумулятора автомобиля. [107] : 3 Некоторые страны налагают ограничения на продажу, транспортировку, обращение и обслуживание подушек безопасности и компонентов систем. В Германии подушки безопасности считаются опасными взрывчатыми веществами; К обслуживанию систем подушек безопасности допускаются только механики , прошедшие специальную подготовку.
Некоторые автопроизводители (например, Mercedes-Benz ) требуют замены не сработавших подушек безопасности через определенное время, чтобы обеспечить их надежность при столкновении. Одним из примеров является S500 1992 года выпуска, у которого на дверной стойке прикреплена наклейка с датой истечения срока годности. На некоторых автомобилях Škoda указан срок годности 14 лет с даты производства. В этом случае замена будет нерентабельной, поскольку к 14-летнему возрасту автомобиль будет иметь незначительную стоимость, намного меньшую, чем стоимость установки новых подушек безопасности. Volvo заявила, что «подушки безопасности не требуют замены в течение всего срока службы автомобиля», хотя это не может считаться гарантией на устройство. [131]
Хотя миллионы установленных подушек безопасности имеют отличные показатели безопасности, существуют некоторые ограничения в их способности защищать пассажиров автомобиля. Оригинальная реализация передних подушек безопасности мало что сделала для защиты от боковых столкновений , которые могут быть более опасными, чем лобовые столкновения, поскольку защитная зона деформации перед пассажирским салоном полностью обходится. Боковые подушки безопасности и защитные шторки безопасности все чаще требуются в современных автомобилях для защиты от этой очень распространенной категории столкновений.
Подушки безопасности предназначены для срабатывания только один раз, поэтому они неэффективны, если после первого удара происходят дальнейшие столкновения. Множественные столкновения могут произойти во время опрокидывания или других происшествий, связанных с множественными столкновениями, например, при множественных столкновениях нескольких транспортных средств . [132]
Чрезвычайно опасная ситуация возникает при « наездах на подкат », когда легковой автомобиль сталкивается с задней частью тягача-прицепа, не имеющего заднего противоподкатного устройства, или ударяется о бок такого прицепа, не оборудованного боковым противоподкатным ограждением. [133] Платформа типичного прицепа находится примерно на высоте головы сидящего взрослого пассажира типичного легкового автомобиля. Это означает, что между головой и краем платформы прицепа не существует большого барьера, за исключением лобового стекла . [134] При столкновении под автомобилем зоны удара , предназначенные для поглощения энергии столкновения, полностью игнорируются, и подушки безопасности могут не сработать вовремя, поскольку автомобиль не замедляется заметно до тех пор, пока лобовое стекло и стойки крыши не ударятся о кузов прицепа. [132] Даже отложенное надувание подушек безопасности может оказаться бесполезным из-за серьезного вторжения в пассажирское пространство, в результате чего пассажиры подвергаются высокому риску серьезной травмы головы или обезглавливания даже при столкновениях на низкой скорости. Западноевропейские стандарты для защиты днища более строгие, чем североамериканские стандарты, которые, как правило, допускают использование старого оборудования, которое может находиться в эксплуатации десятилетиями. [133] [135]
Типичные системы подушек безопасности полностью отключаются при выключении ключа зажигания . Неожиданные повороты обычно также выводят из строя двигатель, гидроусилитель руля и тормоза и могут стать непосредственной причиной столкновения. В случае сильного столкновения отключенные подушки безопасности не сработают для защиты пассажиров автомобиля. В 2014 году компания General Motors призналась в сокрытии информации о фатальных столкновениях, вызванных неисправными выключателями зажигания, которые могли резко отключить автомобиль (включая подушки безопасности). От 13 до 74 смертей были напрямую связаны с этим дефектом, в зависимости от того, как классифицируются смертельные случаи. [136]
В некоторых редких случаях подушки безопасности могут травмировать, а в очень редких случаях и убить пассажиров автомобиля. Чтобы обеспечить защиту при столкновении пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, конструкции подушек безопасности в США срабатывают гораздо сильнее, чем подушки безопасности, разработанные в соответствии с международными стандартами ЕЭК, используемыми в большинстве других стран. Последние «умные» контроллеры подушек безопасности могут распознавать, используется ли ремень безопасности, и соответствующим образом изменять параметры раскрытия подушки безопасности. [137]
В 1990 году было зарегистрировано первое ДТП со смертельным исходом, причиной которого стала подушка безопасности. [138] Компания TRW выпустила первую газовую подушку безопасности в 1994 году, вскоре после этого датчики и подушки с низкой силой надувания стали обычным явлением. Подушки безопасности двойной глубины (также известные как двухступенчатые) появились на легковых автомобилях в 1998 году. К 2005 году количество смертей, связанных с подушками безопасности, снизилось: в этом году не было случаев смерти взрослых и двух смертей детей, связанных с подушками безопасности. Однако травмы по-прежнему довольно распространены при столкновениях с срабатыванием подушек безопасности.
Серьезные травмы встречаются реже, но тяжелые или смертельные травмы могут возникнуть у пассажиров автомобиля, находящихся в непосредственной близости от подушки безопасности или при прямом контакте с ней при ее срабатывании. Такие травмы могут быть получены водителями, находящимися без сознания и свалившимися на рулевое колесо, пассажирами, которые не пристегнуты или неправильно удержаны, которые скатываются вперед на сиденье во время предаварийного торможения, а также правильно пристегнутыми ремнями водителями, сидящими очень близко к рулевому колесу. Веской причиной, по которой водитель не должен скрещивать руки на руле (правило, которому учат большинство начинающих водителей, но которое большинство быстро забывает), является то, что срабатывание подушки безопасности при прохождении поворота может привести к сильному движению руки (рук) водителя. ему или ей в лицо, что усугубляет травмы, причиненные одной только подушкой безопасности.
Усовершенствования в технологии датчиков и газогенераторов позволили разработать системы подушек безопасности третьего поколения, которые могут регулировать параметры своего срабатывания в зависимости от размера, веса, положения и состояния безопасности пассажира. Эти улучшения продемонстрировали снижение фактора риска травм для маленьких взрослых и детей, у которых был повышенный риск травм при использовании систем подушек безопасности первого поколения. [139]
В одной модели подушек безопасности, производимой корпорацией Takata, в надувных подушках безопасности вместо более стабильного, но более дорогого соединения тетразола использовались газогенерирующие составы на основе нитрата аммония . У насосов на основе нитрата аммония есть недостаток: старые насосы, длительное время подвергавшиеся воздействию жарких и влажных климатических условий, могут разорваться во время срабатывания, выбрасывая металлические осколки через подушку безопасности в водителя. [140] По состоянию на декабрь 2022 года из-за дефекта во всем мире погибло 33 человека, из них до 24 — в США, остальные — в Австралии и Малайзии. [141] Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA) отозвало более 33 миллионов автомобилей в мае 2015 года, [142] и оштрафовало Takata на 70 миллионов долларов в ноябре 2015 года. [143] Toyota, Mazda и Honda заявили, что они не будут использовать аммиак. - нитратные инфляторы. [144] [145] В июне 2017 года Takata подала заявление о банкротстве. [146]
С 1990 по 2000 год НАБДД США выявило 175 смертельных случаев, вызванных подушками безопасности. Большинство из них (104) были детьми. За этот период произошло около 3,3 миллиона срабатываний подушек безопасности, и, по оценкам агентства, было спасено более 6377 жизней и предотвращено бесчисленное количество травм. [138] [147]
Детское удерживающее устройство, обращенное назад, установленное на переднем сиденье автомобиля, помещает голову ребенка близко к подушке безопасности, что может привести к серьезным травмам головы или смерти в случае срабатывания подушки безопасности. Некоторые современные автомобили оснащены переключателем для отключения подушки безопасности переднего пассажира на случай, если там используется детское сиденье (но не в Австралии, где установка детских кресел, обращенных назад, запрещена спереди, где установлена подушка безопасности).
В автомобилях с боковыми подушками безопасности пассажирам опасно прислоняться к окнам, дверям и стойкам автомобиля или размещать предметы между собой и боковой частью автомобиля. Предметы, подвешенные на крючках для вешалок автомобиля, могут представлять опасность, если сработали боковые подушки безопасности автомобиля. [148] Установленная на сиденье подушка безопасности также может стать причиной внутренних травм, если пассажир прислонится к двери. [149] [150]
Аэрокосмическая промышленность и правительство США уже много лет применяют технологии подушек безопасности. НАСА и Министерство обороны США внедрили системы подушек безопасности в различные самолеты и космические аппараты еще в 1960-х годах.
Первыми использованием подушек безопасности при посадке были «Луна-9» и «Луна-13» . Как и в более поздних миссиях, в них будут использоваться подушки безопасности, чтобы подпрыгивать по поверхности, поглощая энергию приземления. В посадочном модуле Mars Pathfinder использовалась инновационная система приземления с подушками безопасности, дополненная аэротормозными , парашютными и твердотопливными ракетными двигателями. Этот прототип успешно протестировал эту концепцию, и в двух посадочных модулях Mars Exploration Rover Mission использовались аналогичные системы посадки. Посадочный модуль « Бигль -2» на Марс также пытался использовать для приземления подушки безопасности; приземление прошло успешно, и спускаемый аппарат благополучно приземлился, но несколько солнечных панелей космического корабля не развернулись, что привело к выводу космического корабля из строя.
Подушки безопасности также использовались на военных самолетах, таких как капсула спасательного экипажа F -111 Aardvark .
.jpg/1280px-OH-58D_Cockpit_Air_Bag_System_(CABS).jpg)
Армия США внедрила подушки безопасности в свой парк вертолетов UH-60A/L [151] [152] Black Hawk и OH-58D Kiowa Warrior [153] . Система подушек безопасности в кабине (CABS) [154] состоит из передних и боковых подушек безопасности, а также надувной трубчатой конструкции (только на OH-58D) с электронным блоком датчиков столкновения (ECSU). Система CABS была разработана Управлением прикладных технологий авиации армии США по контракту с Simula Safety Systems (ныне BAE Systems ). [155] Это первая традиционная система подушек безопасности для предотвращения травм пассажиров (во всем мире), спроектированная, разработанная и введенная в эксплуатацию для самолетов, а также первая система, специально предназначенная для вертолетов. [156] [157]
В середине 1970-х годов Лаборатория транспортных исследований Великобритании провела испытания нескольких типов мотоциклетных подушек безопасности . В 2006 году Honda представила первую серийную систему безопасности подушек безопасности для мотоциклов Gold Wing . Honda утверждает, что датчики в передней вилке могут обнаружить серьезное лобовое столкновение и решить, когда активировать подушку безопасности, поглощая часть энергии движения вперед и уменьшая скорость, с которой гонщик может быть выброшен из мотоцикла. [158]
Чаще всего жилеты с подушками безопасности , встроенные в куртку мотоциклиста или надеваемые поверх нее, стали использоваться обычными водителями на улицах. [159] С 2018 года MotoGP обязал гонщиков носить костюмы со встроенными подушками безопасности. [160]
Аналогичным образом, такие компании, как Helite и Hit-Air, продают подушки безопасности для конного спорта, которые прикрепляются к седлу и надеваются наездником. Другие виды спорта, особенно лыжный спорт и сноуборд, начали внедрять механизмы безопасности с подушками безопасности. [ нужна цитата ]
Источник творческих идей, [он] начал разработку подушки безопасности в качестве отправной точки для разработки системы безопасности автомобилей в 1964 году.
{{cite web}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )