Манекен для краш-теста , или просто манекен , представляет собой полномасштабное антропоморфное испытательное устройство (ATD), которое имитирует размеры, пропорции веса и сочленения человеческого тела во время дорожно-транспортного происшествия . Манекены используются исследователями, производителями автомобилей и самолетов для прогнозирования травм, которые человек может получить в результате аварии. [1] Современные манекены обычно оснащены приборами для записи таких данных , как скорость удара, сила сдавливания , изгиб, складывание или крутящий момент тела, а также показатели замедления во время столкновения. [2]
До разработки манекенов для краш-тестов автомобильные компании проводили испытания с использованием человеческих трупов , животных и живых добровольцев. [3] Трупы использовались для модификации различных частей автомобиля, таких как ремень безопасности. [4] Этот тип испытаний может обеспечить более реалистичные результаты испытаний, чем использование манекена, [5] но он поднимает этические дилеммы [6], поскольку человеческие трупы и животные не могут дать согласие на научные исследования. Испытания на животных сегодня не распространены. [7] Вычислительные модели человеческого тела все чаще используются в промышленности и исследованиях в дополнение к использованию манекенов в качестве виртуальных инструментов. [8] [9]
Необходимость в проведении новых испытаний существует постоянно, поскольку каждое новое транспортное средство имеет различную конструкцию, а по мере изменения технологий необходимо разрабатывать ATD для точного тестирования безопасности и эффективности.
31 августа 1869 года Мэри Уорд стала первой зарегистрированной жертвой автомобильной аварии ; вовлеченный автомобиль был на паровом ходу ( Карл Бенц изобрел автомобиль на бензиновом ходу только в 1886 году). Уорд из Парсонстауна, Ирландия , был выброшен из автомобиля и погиб. [10] Тридцать лет спустя, 13 сентября 1899 года, Генри Блисс стал первым в Северной Америке погибшим в результате автомобильной аварии, когда его сбили, когда он выходил из трамвая в Нью-Йорке . Потребность в средствах анализа и смягчения последствий автомобильных аварий для людей возникла вскоре после начала коммерческого производства автомобилей в конце 1890-х годов, и к 1930-м годам, когда автомобиль стал обычной частью повседневной жизни, а число смертей в результате автомобильных аварий росло. Уровень смертности превысил 15,6 смертельных случаев на 100 миллионов транспортных миль и продолжает расти. (В настоящее время, по данным CDC , каждый год на дорогах по всему миру погибает около 1,35 миллиона человек. [11] ).
В 1930-х годах автомобили имели приборные панели из жесткого металла, нескладывающиеся рулевые колонки и выступающие ручки, кнопки и рычаги. Без ремней безопасности пассажиры при лобовом столкновении могли быть отброшены внутрь автомобиля или через лобовое стекло . Сам кузов автомобиля был жестким, и ударные силы передавались непосредственно пассажирам. Еще в 1950-х годах производители автомобилей публично заявляли, что аварии с участием транспортных средств просто невозможно сделать выживаемыми, поскольку силы при столкновении слишком велики. [ необходима цитата ]
Университет Уэйна в Детройте первым начал серьезную работу по сбору данных о влиянии столкновений на высокой скорости на организм человека. В конце 1930-х годов не было надежных данных о том, как организм человека реагирует на внезапные, сильные силы, действующие на него в автомобильной аварии. Более того, не существовало эффективных инструментов для измерения таких реакций. Биомеханика была областью, которая только зарождалась. Поэтому для разработки исходных наборов данных необходимо было использовать два типа испытуемых.
Первыми подопытными были человеческие трупы . Их использовали для получения фундаментальной информации о способности человеческого тела выдерживать сдавливающие и разрывающие силы, которые обычно испытываются при аварии на высокой скорости. Для этого стальные шарикоподшипники сбрасывали на черепа , а тела сбрасывали вниз по неиспользуемым шахтам лифта на стальные пластины. Трупы, оснащенные грубыми акселерометрами , привязывали к автомобилям и подвергали лобовым столкновениям и опрокидываниям.
Статья Альберта Кинга в журнале Journal of Trauma 1995 года «Гуманитарные преимущества исследований трупов в профилактике травм» четко указывает на ценность человеческих жизней, спасенных в результате исследований трупов. Расчеты Кинга показывают, что в результате изменений в конструкции, внедренных до 1987 года, исследования трупов с тех пор спасали 8500 жизней ежегодно. [12] Он отмечает, что на каждый использованный труп ежегодно 61 человек выживает благодаря ремням безопасности , 147 — благодаря подушкам безопасности , а 68 — после удара о лобовое стекло.
Однако работа с трупами создавала почти столько же проблем, сколько и решала. Были не только моральные и этические проблемы, связанные с работой с мертвыми, но и исследовательские проблемы. Большинство доступных трупов были пожилыми мужчинами, умершими ненасильственной смертью; они не представляли демографический срез жертв несчастных случаев. Умершие жертвы несчастных случаев не могли быть использованы, потому что любые данные, которые могли быть получены от таких подопытных, были бы скомпрометированы предыдущими травмами трупа. Поскольку нет двух одинаковых трупов, и поскольку любая конкретная часть трупа могла быть использована только один раз, было чрезвычайно сложно получить надежные сравнительные данные. Кроме того, детские трупы было не только трудно получить, но и юридическое, и общественное мнение сделало их фактически непригодными для использования. Более того, поскольку краш-тесты становились все более рутинными, подходящих трупов становилось все меньше. В результате биометрические данные были ограничены по объему и смещены в сторону пожилых мужчин.
Очень мало внимания уделялось исследованиям ожирения и автокатастроф, и трудно получить тучного манекена для эксперимента. Вместо этого использовались человеческие трупы. Вес тела является жизненно важным фактором, когда дело касается автомобильных аварий, и масса тела распределяется по-разному у тучного человека по сравнению с не тучным человеком. [13] В Мичиганском университете были протестированы тучные трупы и сравнены с не тучными трупами, и они обнаружили, что у тучных трупов было больше травм нижних конечностей. Исследователи также предположили, что тучный человек может быть защищен своим жиром, почти вызывая «амортизирующий эффект». [13]
Использование NDT или мишеней нейтральной плотности было реализовано внутри мозга трупов, чтобы сосредоточиться на ударе и разделении мозга и черепа. NDT обеспечили подробные наблюдения и позволили исследователям рассмотреть определенную область мозга после стимуляции столкновения. Это также помогло установить и разработать модель конечных элементов, изначально разработанную для измерения травм шеи у трехлетних детей. Реальная шея ребенка была интерпретирована и включена в модель FE. Модели FE человеческой головы становятся все более важными для изучения травм головы. [4]
Некоторые исследователи взяли на себя смелость служить манекенами для краш-тестов. В 1954 году полковник ВВС США Джон Пол Стэпп разогнался до скорости более 1000 км/ч на ракетных санях и остановился за 1,4 секунды. [14] Лоуренс Патрик , тогда профессор Университета Уэйна, выдержал около 400 поездок на ракетных санях, чтобы проверить влияние быстрого замедления на организм человека. Он и его студенты позволяли себе получать удары в грудь тяжелыми металлическими маятниками , бить по лицу пневматическими вращающимися молотками и обливать себя осколками стекла, чтобы имитировать взрыв окна. [15] Признавая, что это заставило его «немного побаливать», Патрик сказал, что исследования, проведенные им и его студентами, были основополагающими в разработке математических моделей , с которыми можно было бы сравнивать дальнейшие исследования. Хотя данные реальных испытаний были ценными, люди не могли выдерживать испытания, которые превышали определенную степень физических травм. Для сбора информации о причинах и профилактике травм и смертельных случаев потребуются иные типы испытуемых.
К середине 1950-х годов большая часть информации, которую могло предоставить тестирование трупов, была собрана. Также было необходимо собрать данные о выживаемости в авариях, исследованиях, для которых трупы были крайне неадекватны. В сочетании с нехваткой трупов эта потребность заставила исследователей искать другие модели. Описание Мэри Роуч Восьмой конференции по автомобильным авариям и полевым демонстрациям Стаппа показывает направление, в котором начали двигаться исследования. «Мы видели шимпанзе, едущих на ракетных санях, медведя на ударных качелях... Мы наблюдали, как свинья , находившаяся под наркозом и помещенная в сидячее положение на качелях в упряжи, врезалась в рулевое колесо с глубокой тарелкой на скорости около 10 миль в час». [16]
Одной из важных исследовательских задач, которая не могла быть решена ни с трупами, ни с живыми людьми, было средство снижения травм, вызванных накалыванием рулевой колонки . К 1964 году было зарегистрировано более миллиона смертельных случаев в результате удара рулевого колеса , что составило значительный процент от всех смертельных случаев; внедрение компанией General Motors в начале 1960-х годов складной рулевой колонки снизило риск смерти от рулевого колеса на пятьдесят процентов.
Свиньи использовались для ударов рулевого колеса и других столкновений в кабине, поскольку их внутренняя структура похожа на человеческую, и их можно легко правильно разместить, сидя прямо в транспортном средстве. [17] Способность сидеть прямо была важным требованием для подопытных животных, чтобы можно было изучить еще одну распространенную смертельную травму среди человеческих жертв — обезглавливание . Кроме того, исследователям было важно определить, в какой степени необходимо изменить конструкцию кабины, чтобы обеспечить оптимальные условия выживания. Например, приборная панель со слишком маленькой подкладкой или слишком жесткая или слишком мягкая подкладка не будет значительно снижать травмы головы по сравнению с приборной панелью без подкладки вообще. Хотя ручки, рычаги и кнопки необходимы для работы транспортного средства, было важно определить, какие изменения в конструкции лучше всего гарантируют, что эти элементы не разорвут и не проколют жертв при столкновении. Удар зеркалом заднего вида является существенным явлением при лобовом столкновении : как должно быть сконструировано зеркало, чтобы оно было достаточно жестким, чтобы выполнять свою задачу, но при этом имело низкий риск получения травм при ударе?
Хотя работа с трупами вызвала некоторое сопротивление, в первую очередь со стороны религиозных учреждений, она была неохотно принята, потому что мертвые, будучи мертвыми, не чувствовали боли , и унижение их положения было напрямую связано с облегчением боли живых. Исследования на животных, с другой стороны, вызвали гораздо большую страсть. Группы по защите прав животных, такие как Американское общество по предотвращению жестокого обращения с животными (ASPCA), были яростны в своем протесте, и хотя такие исследователи, как Патрик, поддерживали испытания на животных из-за их способности давать надежные, применимые данные, тем не менее, существовало сильное этическое беспокойство по поводу этого процесса. Исследователи из Университета Вирджинии должны позвонить семье трупа и сказать им, для чего они используют своего любимого человека, после получения согласия семьи. Это, кажется, уменьшает этические дилеммы в отличие от испытаний на животных, потому что нет достаточного способа получить согласие на использование животного. [6]
Хотя данные испытаний на животных все еще было легче получить, чем данные испытаний на трупах, анатомические различия между животными и людьми и сложность использования адекватного внутреннего инструментария ограничивали их полезность. Испытания на животных больше не практикуются ни одним из основных производителей автомобилей; General Motors прекратила испытания на живых животных в 1993 году, и вскоре другие производители последовали ее примеру.
В 1980 году такие животные, как медведи и свиньи, были испытаны в симуляциях автокатастроф. Это привело к моральным дилеммам и было не первым случаем использования животных в автокатастрофах. В 1978 году Научно-исследовательский институт безопасности дорожного движения Мичиганского университета использовал бабуинов в качестве замены людей-испытуемых в автокатастрофах. Хотя возникло возражение о жестоком обращении с животными, также возникли споры о том, насколько они похожи на людей и могут ли быть использованы в качестве достаточной замены для нас. [17] Исследователи в конечном итоге прекратили использование бабуинов не из-за моральных возражений, а вместо этого остановились, потому что собрали достаточно данных. Моральные вклады от других людей и организаций были непоследовательными, что вызвало последствия при принятии решения о запрете здоровых животных на исследовательские испытания. Животных помещали под наркоз, поэтому им не было причинено боли, но последствия не могут оправдать этого. [17] Компания General Motors использовала животных для испытаний, а также предположила, что они будут подвергать животных анестезии, а затем убьют их после завершения испытаний. [7]
Хотя Научно-исследовательский институт безопасности дорожного движения Мичиганского университета получил плохую рекламу, было высказано предположение, что это не причина, по которой они прекратили использовать бабуинов. Миссия Мичиганского университета заключалась в создании более безопасных автомобилей для людей. Для достижения этой цели неизбежны исследования и испытания. Жестокость и моральные дилеммы испытаний на животных не перевесили исследователей, по-прежнему использующих их в качестве подопытных. Они рассудили, что для такого эксперимента необходимы данные по биомеханике, которые приведут к созданию более безопасных автомобилей. [17] Спустя годы испытания на животных прекратились, и вместо них был создан манекен с измерительными приборами в качестве замены. В 1978 году животные были их единственными подопытными, которые могли быть надежной заменой человеку. Однако недостатком использования манекена с измерительными приборами или человеческого трупа является то, что ткань не является живой и не вызовет такой же реакции, как живое животное. [17] К 1991 году использование животных в испытаниях на столкновение транспортных средств пошло на спад из-за достижений в области компьютеров и технологий. [7] Трудно использовать трупы вместо животных из-за прав человека, и трудно получить разрешение от семей умерших. Согласие на исследование и тестирование может быть получено только в том случае, если лицо, ответственное за предоставление согласия, является психически дееспособным и полностью понимает процедуры исследования и тестирования. [18]
Растет число специализированных манекенов, используемых для сбора данных с целью повышения безопасности женщин, детей, пожилых людей, людей с ожирением, при ударах о ребра и спину. THOR — очень продвинутый манекен, поскольку он использует датчики и имеет позвоночник, таз, похожий на человеческий, и может захватывать данные о шее в движении 6DOF (шесть степеней свободы). [19] Специальные классы манекенов, называемые Hybrid III, предназначены для исследования последствий лобовых ударов и менее полезны при оценке последствий других типов ударов, таких как боковые удары, удары сзади или опрокидывания. Hybrid III используют манекены, ориентированные на определенный возраст, например, типичный десятилетний, шестилетний, трехлетний ребенок и взрослый мужчина. [20] Оборудование, которое надевается на манекены или в них для сбора данных, также развивается, и самое современное оборудование встроено в ATD для создания более биофидельного ответа для получения более точных данных.
Информация, полученная в ходе исследований трупов и животных, уже была использована в некоторой степени при создании человеческих симулякров еще в 1949 году, когда Сэмюэл У. Олдерсон в своих Alderson Research Labs (ARL) и Sierra Engineering Co. создал «Сьерра Сэм» [21] для испытания катапультируемых кресел самолетов , авиационных шлемов [22] и ремней безопасности пилотов. Это испытание включало использование ракетных саней с высоким ускорением до 1000 км/ч (620 миль/ч), что выходило за рамки возможностей людей-добровольцев выдержать. В начале 1950-х годов Олдерсон и Грумман изготовили манекен, который использовался для проведения краш-тестов как автомобилей, так и самолетов. Оригинальный «Сьерра Сэм» был 95-процентильным мужским манекеном (тяжелее и выше, чем 95% мужчин).
Alderson продолжила производство серии VIP-50, созданной специально для General Motors и Ford , но также принятой Национальным бюро стандартов . Sierra продолжила выпуск конкурирующего манекена, модели, которую она назвала «Sierra Stan».
General Motors, которая взяла на себя инициативу по разработке надежного и прочного манекена, обнаружила, что ни одна из моделей Sierra не удовлетворяет ее требованиям. Инженеры GM решили объединить лучшие черты серий VIP и Sierra Stan, и так в 1971 году появился Hybrid I. Hybrid I был так называемым манекеном «50- процентильного мужчины». То есть он моделировал среднестатистического мужчину по росту, массе и пропорциям. В сотрудничестве с Обществом инженеров-автомобилестроителей (SAE) GM поделилась этой конструкцией со своими конкурентами.
С тех пор была проделана значительная работа по созданию все более и более сложных манекенов. Hybrid II был представлен в 1972 году с улучшенными плечевыми, позвоночными и коленными реакциями, а также более строгой документацией. Hybrid II стал первым манекеном, соответствующим Американскому федеральному стандарту безопасности транспортных средств (FMVSS) для тестирования автомобильных поясных и плечевых ремней безопасности. В 1973 году был выпущен мужской манекен 50-го процентиля, и Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) [23] заключила соглашение с General Motors на производство модели, превосходящей производительность Hybrid II в ряде конкретных областей. [24]
Хотя Hybrid I и Hybrid II были большим улучшением по сравнению с трупами для целей стандартизированного тестирования, они все еще были очень грубыми, и их использование ограничивалось разработкой и тестированием конструкций ремней безопасности . Нужен был манекен, который позволил бы исследователям исследовать стратегии снижения травматизма. Именно эта потребность подтолкнула исследователей GM к разработке текущей линейки Hybrid, семейства манекенов для краш-тестов Hybrid III.
Hybrid III, мужской манекен 50-го процентиля, впервые появившийся в 1976 году, является известным манекеном для краш-тестов, и теперь он семьянин. Если бы он мог стоять прямо, он был бы ростом 175 сантиметров (5 футов 9 дюймов) и имел бы массу 77 кг (170 фунтов). Он занимает место водителя во всех краш-тестах Страхового института дорожной безопасности (IIHS) [25] со смещением на скорости 65 км/ч (40 миль/ч). К нему присоединяется «старший брат», 95-й процентиль Hybrid III, ростом 188 сантиметров (6 футов 2 дюйма) и весом 100 кг (220 фунтов). Г-жа Hybrid III — женский манекен 5-го процентиля, ростом 152 см (4,99 фута) и весом 50 кг (110 фунтов). [26] Три детских манекена Hybrid III представляют десятилетнего ребенка, 21 кг (46 фунтов) шестилетнего ребенка и 15 кг (33 фунта) трехлетнего ребенка. Детские модели являются совсем недавними дополнениями к семейству манекенов для краш-тестов; поскольку имеется так мало надежных данных о влиянии аварий на детей, и такие данные очень трудно получить, эти модели основаны в значительной степени на оценках и приближениях . Основное преимущество, предоставляемое Hybrid III, заключается в улучшенной реакции шеи при сгибании вперед и повороте головы, что лучше имитирует человека. [27]
Манекен Hybrid III для трех-, шести- и десятилетних детей имеет свои ограничения и не обеспечивает тот же физический результат, с которым столкнулся бы человек при лобовом столкновении. Было обнаружено, что при тестировании трехлетнего манекена Hybrid III он показал, что лобовые столкновения, скорее всего, приведут к травмам шейного отдела позвоночника. При использовании данных из реального мира результаты не совпали с травмами от стимуляции Hybrid III. Чтобы обойти это, была создана THUMS, что означает Total Human Model of Safety. [20] Модель может быть легко соотнесена с человеческим телом анатомически, особенно с упором на позвоночник человека при ударе. Клинические испытания и эксперименты более точны, чем манекен, и с этой моделью можно реализовать более надежные исследования случаев. Модель основана только на мужчине и имитирует человеческие ткани и органы. Эта модель точна для мужчин в 50-м процентиле, и ее нельзя легко соотнести с трехлетними детьми при работе с травмами шеи и головы, которые являются причиной 57 процентов смертельных случаев в автокатастрофах. [20] Вместо этого модель FE может быть соответствующим образом реализована для этих критериев. [4]
Существуют определенные процедуры испытаний для Hybrid III, чтобы гарантировать, что они получат правильный изгиб шеи, подобный человеческому, и что они будут реагировать на столкновение так же, как и человеческое тело. [ необходима цитата ]
THOR — это усовершенствованный манекен для краш-тестов, разработанный для расширения возможностей манекена Hybrid-III при оценке лобовых столкновений. THOR-50M, мужской манекен среднего размера, был создан для улучшения антропометрических характеристик, приближенных к человеческим, и расширения возможностей инструментария для смягчения травм. [28]
Хотя разработка началась в 1990-х годах, с последним обновлением дизайна Национальной администрацией безопасности дорожного движения (NHTSA) по контракту с Humanetics , первые новые прототипы были поставлены в 2013 году. [29] С тех пор Европейская программа оценки новых автомобилей стала первым агентством, принявшим THOR в протоколы испытаний, заменив среднеразмерный мужской автомобиль Hybrid III на водительском сиденье. [30]
Маленькая женская версия THOR основана на технологии мужской версии, но имеет более женскую антропометрию, чтобы представлять женщин при испытаниях на лобовое столкновение. [28]
Женский THOR и отсутствие женских манекенов для испытаний привлекли новый интерес, поскольку возникли проблемы гендерного равенства, связанные с отсутствием женских манекенов для краш-тестов и доступностью новых технологий в нормативных испытаниях. [31] Центр прикладной биомеханики, Университет Вирджинии, в статье, опубликованной в 2019 году, говорится о повышенном риске получения травм женщинами-пассажирами автомобилей, что положило начало новому исследованию в области испытаний на столкновение и защиты женщин. [32]
Манекены THOR могут вместить более 150 каналов сбора данных по всему телу. [33]
WIAMan — это манекен для испытаний на взрыв, разработанный для оценки потенциальных скелетных травм солдат, подвергшихся воздействию взрыва под днищем (UBB). Проект, разработанный совместно армией США и Diversified Technical Systems (DTS), включает в себя антропоморфное испытательное устройство и решение для сбора данных и датчиков внутри манекена. [34] С момента начала проекта в феврале 2015 года два поколения прототипов WIAMan прошли ряд лабораторных испытаний и взрывов в полевых условиях. [35]
С поставкой прототипа в 2018 году WIAMan оценивает последствия взрывов под днищем транспортных средств и оценивает риск для солдат в наземных транспортных системах. Целью проекта WIAMan является получение данных, которые позволят улучшить конструкцию военных транспортных средств и средств индивидуальной защиты. WIAMan и платформа, созданная для имитации взрыва СВУ, проходят постоянные испытания. [34]
Тестовые манекены прошлого предназначались для автомобильной промышленности и не обладали той же реакцией, которую человек мог бы иметь на взрывы. [36] Задачей для армии было разработать манекен для краш-теста, который двигался бы достаточно подобно человеческому телу, чтобы получить точный результат. Армия работает над тем, чтобы сделать манекен «биофиделическим», то есть он мог бы соответствовать человеческим движениям. При росте 5 футов 11 дюймов и весе 185 фунтов, WIAMan основан на размерах и движениях среднестатистического солдата. [34]
Исследовательская лаборатория армии США и ее партнеры из Лаборатории прикладной физики Университета Джонса Хопкинса завершили испытания на биодостоверность в 2017 году. Целью испытаний была разработка манекена, способного предсказывать определенный риск травмирования пассажиров транспортного средства во время испытаний с боевой стрельбой на основе данных о реакции человека. [34]
Манекен поддерживает до 156 каналов сбора данных, измеряя различные переменные, которые солдат может испытать при взрыве транспортного средства. WIAMan включает в себя автономный внутренний источник питания и самую маленькую в мире систему сбора данных под названием SLICE6, основанную на архитектуре SLICE NANO, что устраняет огромную массу сенсорных кабелей, обычно выходящих из манекенов. Данные, измеряемые в WIAMan, включают силы, моменты, ускорения и угловую скорость. [37] Аналитический центр DEVCOM (DAC) обрабатывает данные WIAMan с помощью программного инструмента анализа, называемого Анализ данных манекена, или AMANDA. 2 февраля 2022 года AMANDA была аккредитована Командованием по испытаниям и оценке армии США для использования в испытаниях и оценке с боевой стрельбой. [38]
Манекены для краш-тестов обычно создавались на основе мужчин, хотя женщины составляют 62% всех покупателей автомобилей в США. [39] Это приводит к упущениям в области безопасности автомобилей и эргономики для этой демографической группы. В 2003 году Национальная администрация безопасности дорожного движения (NHTSA) представила женский Hybrid III для испытаний на столкновение. Этот манекен был уменьшенной версией своего мужского аналога, представляя 5-й процентиль женщин на основе стандартов середины 1970-х годов. [40]
В 2002 году Volvo стала пионером в разработке виртуального манекена для краш-теста, представляющего собой беременную женщину среднего размера. В сотрудничестве с Технологическим университетом Чалмерса они также создали компьютерную модель женщины среднего размера для усовершенствования своей системы защиты от хлыстовых травм. [40] Другие автомобильные компании также использовали компьютерные модели в своих испытаниях безопасности для имитации столкновений.
В мае 2023 года первый в мире женский манекен для краш-теста был использован в краш-тесте в Шведском национальном институте исследований дорог и транспорта в Линчёпинге , Швеция. Доктор Астрид Линдер возглавила группу исследователей по разработке женского манекена для краш-теста, который представлял рост и вес женщин на 50-м и 25-м процентилях. [41] Модель была создана после того, как статистика аварий показала, что женские тела более подвержены другим травмам, чем мужские, таким как хлыстовая травма . Женский манекен был разработан при поддержке проекта ЕС . [42]
Каждый Hybrid III проходит калибровку перед краш-тестом. Его голова снимается, а затем падает с высоты 40 сантиметров (16 дюймов) для калибровки головной аппаратуры. Затем голову и шею снова прикрепляют, приводят в движение и резко останавливают, чтобы проверить правильность изгиба шеи. Гибриды носят замшевую кожу; по коленям ударяют металлическим щупом, чтобы проверить правильность прокола. Наконец, голову и шею прикрепляют к телу, которое крепится к испытательной платформе и сильно ударяют в грудь тяжелым маятником, чтобы убедиться, что ребра сгибаются и изгибаются так, как им следует.
Когда манекен определен как готовый к испытаниям, калибровочные метки крепятся сбоку головы, чтобы помочь исследователям при последующем просмотре фильмов с замедленной съемкой . Затем манекен помещается в испытательный автомобиль, устанавливается в положение для сидения и затем маркируется на голове и коленях. До пятидесяти восьми каналов данных, расположенных во всех частях Hybrid III, от головы до лодыжки , регистрируют от 30 000 до 35 000 элементов данных при типичном столкновении длительностью 100–150 миллисекунд . Эти данные записываются во временное хранилище данных в груди манекена , а затем загружаются на компьютер после завершения испытания.
Поскольку Hybrid является стандартизированным устройством сбора данных, любая часть определенного типа Hybrid взаимозаменяема с любой другой. Один манекен можно не только тестировать несколько раз, но и если какая-то часть выйдет из строя, ее можно заменить новой. Полностью оснащенный манекен стоит около € 150 000. [43]
Дети в трехлетней возрастной группе имеют больше шансов на смертельный исход, потому что это возраст, когда положение имеет решающее значение. В некоторых странах дети переходят от положения лицом к задней части автомобиля к положению лицом вперед в этом возрасте. Было проведено исследование удерживающих устройств и положения трехлетних детей. Был сделан вывод, что удерживание и нахождение на переднем сиденье имеет более низкий уровень смертности, чем дети, находящиеся на заднем сиденье, но не удерживаемые. [20] Результаты по безопасности показали, что детей следует размещать на заднем сиденье и удерживать. Это также предполагает, что удерживающие устройства оказывают большее влияние на безопасность, чем положение сидя. [20] Поясной ремень, используемый для детей, не обеспечит такой же безопасности, как для взрослых, из-за гибкости детей. Взрослый ремень безопасности может принести больше вреда ребенку, чем пользы, поэтому вместо этого дети должны правильно использовать детскую удерживающую систему. Эта система включает в себя сиденье-бустер и надлежащий ремень, который соответствует критериям ребенка, включая возраст, вес и рост. [20]
Hybrid IIIs разработаны для исследования последствий лобовых столкновений и менее полезны при оценке последствий других типов столкновений, таких как боковые удары, удары сзади или опрокидывания . После лобовых столкновений наиболее распространенной аварией с тяжелыми травмами является боковой удар.
В целях соблюдения нормативных требований США и глобальных технических регламентов , а также для четкой коммуникации в вопросах безопасности и проектирования сидений [48] манекены имеют специально обозначенные контрольные точки, такие как точка H ; они также используются, например, в автомобильном проектировании.
{{cite web}}: |last=имеет общее название ( помощь )По состоянию на 15:16, 16 мая 2022 (UTC) эта статья полностью или частично взята из Humanetics . Владелец авторских прав лицензировал контент таким образом, что позволяет повторное использование в соответствии с CC BY-SA 3.0 и GFDL . Все соответствующие условия должны быть соблюдены. Текст и его публикация были получены Wikimedia Volunteer Response Team .
В статье использованы материалы, являющиеся общественным достоянием, с веб-сайтов или документов Министерства транспорта США .
