Кто придумал подушки безопасности: Inventor Peter Florjančič and his century of dreams | Slovenia.si

Содержание

История подушки безопасности — журнал За рулем

Кто изобрел подушку безопасности и какой эволюционный путь ей пришлось преодолеть?

Официально история подушки безопасности берет начало в середине прошлого века. Для меня же она началась с зимы двухтысячного года, когда во время тест-драйва Volvo по пути из Москвы в Питер под Новгородом в одну из наших машин, вылетев на встречную полосу, врезалась «девятка». Водитель «девятки» погиб, а водитель Volvo отделался лишь испугом. Правда, вечером жаловался на то, что от встречи с подушкой у него щеки горят. Был он за рулем одного из первых Volvo S80, который в реальной жизни подтвердил репутацию марки как одной из самых безопасных в мире.

Признаться, до того случая я не уделял особого внимания средствам пассивной безопасности. Но после все мои покупки автомобиля начинались с вопроса о наличии подушек безопасности.

Подушка безопасности

Наличие подушек безопасности можно распознать по незаметным тиснениям Airbag на пластике кнопки клаксона, передней панели и других местах, где прячутся эти спасательные приспособления.

Наличие подушек безопасности можно распознать по незаметным тиснениям Airbag на пластике кнопки клаксона, передней панели и других местах, где прячутся эти спасательные приспособления.

Материалы по теме

Воздушная, но без воздуха

Кто же был создателем воздушной защитной системы? Патенты на первые автомобильные подушки безопасности одновременно подали в 1951 году Джон Хетрик (John W. Hetrick) в Соединенных Штатах Америки и инженер Вальтер Линдерер (Walter Linderer) в Германии. Оба изобретения основывались на использовании в подушках сжатого воздуха. При дальнейших исследованиях, правда, выяснилось, что устройства не отличаются быстродействием и не обеспечивают максимальной безопасности. Их использование признали нецелесообразным.

Оптимальным решением оказалось использование пиропатрона, выделяющего при срабатывании мощный поток газов, достаточный для практически мгновенного надувания воздушного мешка. И такую подушку, которой пользуются сегодня повсеместно все автопроизводители, запатентовал в 1963 году японский изобретатель Ясузобуро Кобори.

Примечательно, что в этой подушке воздуха не оказалось и в помине — только продукты сгорания, и не просто токсичные, но и опасные для здоровья, хотя всюду прижилось название «воздушный мешок» — именно так переводится с английского Airbag. Тогда как термин cushion — подушка, введенный Джоном Хетриком, почему-то не получил распространения в англоговорящих странах.

Первые автомобили с подушками

Прежде чем подушка добралась до автомобиля, прошло еще почти десять лет. В экспериментальном порядке Ford устанавливал эйрбэги на модель Ford Taunus 20M P7b, а вот первым серийным автомобилем с таким устройством на борту стал Oldsmobile Toronado 1973 модельного года.

Oldsmobile Toronado 1973

Oldsmobile Toronado 1973 модельного года стал первым в истории серийным автомобилем с подушкой безопасности.

Oldsmobile Toronado 1973 модельного года стал первым в истории серийным автомобилем с подушкой безопасности.

Надо сказать, что клиенты встречали инновацию по-разному. Кто-то считал ее бесполезной и даже опасной. Тем более статистика GM зафиксировала случай разрыва сердца от внезапного срабатывания устройства. Кого-то, наоборот, воодушевляла идея того, что подушка может заменить ремнибезопасности, которыми американцы долгое время пренебрегали.

Подушки безопасности

Эволюция надувных систем защиты. Первыми появились фронтальные подушки на передней панели и ступице рулевого колеса, затем они заняли места в боковинах передних кресел, потом наступило время шторок для защиты головы.

Эволюция надувных систем защиты. Первыми появились фронтальные подушки на передней панели и ступице рулевого колеса, затем они заняли места в боковинах передних кресел, потом наступило время шторок для защиты головы.

Первые эйрбэги в Европе внедрила в 1980 году компания Mercedes-Benz на флагманской модели S-класса в кузове W126. Фронтальные подушки защищали водителя и переднего пассажира. В середине девяностых Volvo в качестве опции предложила на своих автомобилях боковые подушки безопасности, которые располагались в боковинах передних кресел. В 1998 году Toyota начала устанавливать надувные шторки для защиты головы и верхней части туловища. Примерно в это же время корейская Kia выдвинула идею защиты подушкой коленей водителя, который при ударе мог сползти под рулевое колесо. Тойота разработала центральную подушку безопасности, выскакивающую из подлокотника, для предотвращения травм, которые могут нанести друг другу сами пассажиры при боковом ударе.

Ford Mondeo

Ford предложил экипировать подушками безопасности ремни задних пассажиров. Подобной системой серийно оснащается седан Ford Mondeo.

Ford предложил экипировать подушками безопасности ремни задних пассажиров. Подобной системой серийно оснащается седан Ford Mondeo.

Ford пришел к выводу, что существенно обезопасит задних пассажиров, если снабдит надувными устройствами ремни безопасности. В 2011 году надувные ремни появились на модели Explorer, а еще через три года начал их опционально ставить и на Ford Fusion. Компания TRW представила в том же 2011 году потолочную подушку безопасности, но широкого применения изобретение не нашло до сих пор.

Эйрбэги выходят наружу

Постепенно защитные надувные приспособления заполнили весь салон автомобиля и теперь просятся наружу. Первой внешнюю подушку — для защиты пешехода — предложила Volvo на модели V40 в 2012 году. Сегодня ZF TRW (так называется объединенная компания после покупки немецким производителем трансмиссий ZF американского производителя эйрбэгов TRW) работает над внешней боковой подушкой безопасности, закрывающей всю боковину транспортного средства. По сути это надувной матрац, который прячется в пороге автомобиля и должен срабатывать не после столкновения, а перед ним. Работа на опережение требует серьезной программной проработки вопроса.

Внешняя подушка безопасности на Volvo V40

Внешняя подушка под лобовым стеклом для защиты головы пешехода появилась в 2012 году на автомобиле Volvo V40. Она обеспечивает полную защиту пешехода на скоростях 20–50 км/ч.

Внешняя подушка под лобовым стеклом для защиты головы пешехода появилась в 2012 году на автомобиле Volvo V40. Она обеспечивает полную защиту пешехода на скоростях 20–50 км/ч.

Наружная подушка безопасности

Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.

Наружная подушка безопасности может существенно снизить тяжесть травм при боковом столкновении.

Возможность смягчить удар воздушной подушкой привлекла к ней внимание и создателей других транспортных средств. Фирма Honda первой предложила эйрбэг для своего двухколесного флагмана — Gold Wing.

Honda Gold Wing

Первым мотоциклом, получившим подушку безопасности, стал Honda Gold Wing. Случилось это в 2006 году.

Первым мотоциклом, получившим подушку безопасности, стал Honda Gold Wing. Случилось это в 2006 году.

Но не все мотоциклы подходят для установки стационарных подушек. Чтобы от эйрбэга была польза, между наездником и мотоциклом должно быть пространство. Спортивные мотоциклы, на которых пилот буквально лежит на бензобаке, не позволяют использовать подушку безопасности. Так родилась идея использования надувных жилетов и шлемов.

Мотоциклетная воздушная подушка безопасности

Мотоциклетная воздушная подушка располагается между ручками руля. Чтобы от нее была польза, между седоком и рулем должно быть достаточно места.

Мотоциклетная воздушная подушка располагается между ручками руля. Чтобы от нее была польза, между седоком и рулем должно быть достаточно места.

Опасная защита

Призванная защищать, подушка с пиропатроном таит в себе и немалую опасность. Во-первых, она вылетает со скоростью от 200 до 300 км/ч (в зависимости от конструкции) и может нанести повреждение человеку, особенно если тот не пристегнут ремнем безопасности. Во-вторых, раскрытие происходит в замкнутом пространстве салона, и, чтобы избежать баротравм, нужно одновременно позаботиться об открытии стекол или другом способе разгерметизации салона. Компания Volvo предложила просто разбивать стекла — в этом случае вероятность заклинивания механизма опускания нулевая. В-третьих, азид натрия (NaN3) — основной газообразующий компонент многих подушек безопасности — весьма токсичное вещество, в больших дозах опасное для здоровья человека. Поэтому необходимо быстрое проветривание салона сразу после срабатывания эйрбэга. В защитных системах небольшого объема, таких как мотоциклетные куртки, шлемы, используется сжатый воздух.

Шейная подушка безопасности для мотоциклиста

Так выглядит шейная подушка безопасности для мотоциклиста.

Так выглядит шейная подушка безопасности для мотоциклиста.

Надувной защитный жилет

Надувной защитный жилет может стать спасением для любого водителя двухколесного транспорта.

Надувной защитный жилет может стать спасением для любого водителя двухколесного транспорта.

Для снижения непроизвольного риска срабатывания подушек безопасности ряд компаний используют датчики давления в сиденьях: пассажир на месте — пиропатрон наготове. Аналогичным образом отключаются подушки при установке детских кресел, но в некоторых случаях их придется деактивировать вручную.

Подушка безопасности для велосипедиста

Защитная подушка безопасности для велосипедиста разработана в Швеции. По сути это воротник, поскольку в сложенном состоянии устройство крепится вокруг шеи.

Защитная подушка безопасности для велосипедиста разработана в Швеции. По сути это воротник, поскольку в сложенном состоянии устройство крепится вокруг шеи.

Наконец, не раскрывшаяся во время аварии подушка безопасности коварна, как неразорвавшаяся мина. Она угрожает спасателям, когда те для извлечения пострадавших специальными ножницами режут кузов. Внезапное срабатывание может привести к трагедии.

Из всего этого следует, что самым безопасным будет не заставлять подушку безопасности работать.

Кто, когда и зачем придумал подушки безопасности для автомобилей

Сегодня подушки безопасности превратились в редкий тип оборудования, который жизненно необходим, но который, надеемся, вам никогда не пригодится. Конечно, никто, находясь в здравом рассудке, не хотел бы увидеть, как взорвутся подушки безопасности на его автомобиле. Но все же их незримое наличие где-то в глубине, под обшивкой, дает нам ощущение безопасности и защищенности во время вождения. И все это благодаря их изобретателям, которые на протяжении многих лет думали, в том числе, и о нас с вами. Сегодня мы их вспомним с благодарностью.

Как и многие полезные изобретения, автомобильная подушка безопасности началась с хорошей истории. Фото: Daimler

Ранние эксперименты

Однажды воскресным днем 1953 года бывший военный инженер по имени Джон У. Хетрик вместе с женой и 7-летней дочкой отправился на своем Chrysler Windsor 1948 года на ферму. Дело было в Пенсильвании.

В трех милях от Ньюпорта они отвлеклись на перебегавшего дорогу оленя, из-за чего водитель вовремя не заметил валун на обочине, резко вдарил по тормозам, и машина отправилась в кювет. При этом он и его жена инстинктивно выбросили руки в воздух, чтобы защитить дочь от удара головой о переднюю панель.

Патент №2,649,311 Источник: Ведомство по патентам и товарным знакам США

После того, как все успокоились и выяснили, что никто не пострадал, Хетрик не переставая вспоминал об аварии. Когда они вернулись домой, он задумался над тем, как можно защитить пассажиров в подобной ситуации. Фантазировал, начал рисовать эскизы будущего устройства — того, что сегодня называется емким и привычным словом эйрбэг (airbag).

В том же 1953 году Хетрик запатентовал конструкцию подушки, существовавшую только на бумаге

Она включала в себя баллон для сжатого воздуха под капотом и надувные мешки, расположенные на руле, в середине передней панели и в «бардачке». Для задних седоков подушки прятались в задней части передних сидений. Клапан баллона открывался и надувал мешки всякий раз, когда вследствие удара ослабевало давление на его подпружиненный замок.

Иллюстрация из патента №896312 Вальтера Линдерера. Источник: Немецкое ведомство по патентам и товарным знакам

У Хедрика не хватало средств на дальнейшее развитие своего изобретения, поэтому он предложил свою идею крупным автомобильным компаниям. Ответа он не получил.

В том же году, только тремя месяцами позже, похожий патент, но уже в Германии, получил местный изобретатель Вальтер Линдерер. Так часто бывает, когда хорошая идея одновременно приходит в две головы. Система безопасности Линдерера была основана по похожему принципу — сжатый воздух, выпущенный из баллона ударом бампера или самим водителем, довольно быстро наполнял подушки.

После детальных исследований этой технологии в Европе уже в 60-х годах выяснилось, что воздух не успевает наполнять систему с нужной скоростью. И это делает подушки безопасности Линдерера-Хетрика неэффективными.

Продолжатели дела

В США в конце 1950-х Ford и General Motors тоже начали серьезные эксперименты на эту тему. Их инженеры быстро сообразили, что схема заработает, если некий датчик смог бы точно в срок обнаружить столкновение, а сама подушка могла бы надуваться в течение 40 миллисекунд или даже быстрее. Поэтому до поры до времени они исследования прекратили.

Эксперимент по эксплуатации подушки безопасности, проведенный в 1965 году Фото: mitsubishielectric.co.jp

Следующий знаковый прорыв случился в Японии, где в 1963 году изобретатель Ясузобуро Кобори придумал, как мгновенно надуть воздушный мешок. Для этого он использовал пиропатрон с химическими реактивами, обеспечивающий при срабатывании мощнейший выброс азота. Это была мгновенная реакция азида натрия с нитратом калия. Конструкция получилась простой и эффективной. Именно она с небольшими изменениями используется и по сей день в современных подушках.

Не хватало буквально пустяка — подходящего датчика. Именно его спустя еще четыре года после изобретения японца придумал американец Аллен Брид.

Основной компонент для срабатывания воздушных мешков назывался шариковый сенсор

При ударе шарик по инерции перемещается, замыкая электроконтакты, и подушка «выстреливает». Конструкцию Брида, идею которой, кстати, он продал всего за $5, многие как раз и считают отправной точкой в истории подушек безопасности.

И только после этого, уже в начале 1970-х, Ford предложил первые оснащенные подушками безопасности автомобили. Правда, не серийные, а лишь экспериментальные образцы.

Эйрбэг как альтернатива ремням безопасности

Так, в 1967 году Аллен Брид собрал воедино все прошлые изобретения, включая собственный шариковый сенсор, и показал, что система работает надежно и вполне безопасно. Его подушка была устроена хитро. Перед самым соприкосновением человеческого тела с раскрывшейся подушкой из нее выходило некоторое количество газа, обеспечивая менее жесткий удар. В том же году Mercedes-Benz начал разрабатывать подушки безопасности для своих автомобилей.

На снимке 1969 года показано одно из многих испытаний, проведенных Daimler-Benz в процессе разработки подушек безопасности. Фото: Daimler

Примерно в то же время в США начало набирать силу Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA), которое в заботе об американцах с 1968 года обязало всех автопроизводителей оснащать все новые автомобили ремнями безопасности. Выдача аналогичного мандата подушкам безопасности неоднократно откладывалась.

В 1974-м чиновники из NHTSA определились: теперь автопроизводители обязаны установить либо ремни, либо подушки безопасности

Так, первым серийным и абсолютно гражданским автомобилем с подушкой безопасности (ранее Ford, например, испытывал подушки только на госслужащих) еще в 1973 году стал Oldsmobile Toronado, на котором стояла система Брида. Годом позже GM выпустил собственную систему безопасности ACRS и предлагал ее в качестве опции для серийных автомобилей марок Cadillac, Oldsmobile и Buick. ACRS здесь устанавливалась для водителя и переднего пассажира плюс дополнительная коленная подушка для водителя.

Oldsmobile Toronado 1973 года

Общественное мнение, а также мнения специалистов, что удивительно, в те годы сходились на необходимости сделать выбор либо в пользу ремней, либо в пользу подушек безопасности. Так диктовал имеющийся на тот момент опыт. А тот факт, что срабатывание подушек при отсутствии ремней может не спасти, а, напротив, — даже убить человека, сломав ему, например, шею (таких случаев было достаточно), во внимание почему-то принимался в последнюю очередь.

Подушки безопасности как дополнение к ремням

В 1980-е производители автомобилей начали отходить от своего первоначального взгляда на подушки безопасности как на альтернативу ремням. Подушки стали обозначаться как дополнительная удерживающая система (SRS) или дополнительные надувные удерживающие устройства.

И тут мы подходим к тому, с чего начали эту историю. В 1981 году 5 марта на автосалоне в Женеве Mercedes-Benz впервые показал подушку безопасности в качестве опции и как дополнение к ремням с преднатяжителем на своей топовой модели W126. Именно такая комбинация и сегодня считается наиболее эффективной.

Подушки как стандартное оборудование

Porsche построил 994 Turbo с подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования в 1987 году, и стал первым в мире, кто сделал это. Инженеры Porsche еще до чиновников от безопасности поняли, что экономить на безопасности — последнее дело. Первым японским автомобилем с подушками безопасности стала Honda Legend. А Chrysler в 1988 году стал первым автопроизводителем США, предложившим эйрбэг в качестве базового оснащения.

Porsche 994 Turbo с подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования в 1987 году. Фото: Porsche

Подушка безопасности переставала быть опцией по всему миру. Свою аналогичную систему в конце 80-х даже начали разрабатывать в СССР. Правда, делалось это не по инициативе ВАЗа или ГАЗа, а по заказу ГОНа (Гаража особого назначения) и на деньги Минобороны. Так что для кого предназначалась подушечка, сразу было понятно. Впрочем, в 90-е из-за недостатка финансирования и наличия готовых импортных аналогов проект закрыли.

Пионером в этом деле оставались США. В 1991-м уже все без исключения минивэны Chrysler поставлялись с подушками безопасности. Jeep Grand Cherokee 1992 года был первым внедорожником с подушками безопасности. А Dodge Ram 1993 года — первым пикапом.

В 1990 году в Вирджинии случилось первое зафиксированное столкновение автомобилей, каждый из которых был оборудован подушками безопасности

Дорогу не поделили два Chrysler Le Baron 1989 года, один из которых оказался на встречке. В итоге обе машины разбиты под списание, подушки раскрыты, а водители отделались только легкими травмами, испугом и заложенными в результате срабатывания пиропатронов ушами.

Jeep Grand Cherokee был первым внедорожником с подушками безопасности. Фото: Jeep

В 1991 году закон США обязал все легковые автомобили и пикапы, построенные после 1 сентября 1998 года, иметь в качестве базового оборудования подушки безопасности для водителя и переднего пассажира. У нас в России подобный закон начал работать только в конце «двухтысячных». А между тем, к 1999 году агентство NHTSA привело статистику: якобы за все время своего существования подушки гарантированно спасли в ДТП жизни более 4600 американцев.

Европа в этом вопросе слегка отставала. Быть может потому, что здесь скорости ниже, да и моторов V8 на душу населения гораздо меньше. Наиболее ходовые модели не имели обязательных подушек в базовой комплектации вплоть до начала 1990-х. В 1991-м в Европе только BMW, Volvo, Honda и Mercedes-Benz предлагают подушку безопасности в базе, и только для своих наиболее дорогих моделей. Впрочем, вскоре подушки проникли и в более массовые сегменты.

Фото: Daimler

Подушки для всех, даже для пешеходов

Большинство ранних подушек безопасности были расположены спереди. В 2000-х они начали проникать в бюджетные модели, включая второй ряд сидений.

Сегодня существуют коленные подушки, боковые шторки безопасности, боковые подушки торса, подушки безопасности сидений, центральные подушки безопасности и прочие.

Придумали даже ремень безопасности, надувающийся во время аварии, чтобы сберечь грудную клетку. Первый автомобиль с таким ремнем — Mercedes-Benz ESF 2009 — экспериментальный концепт повышенной безопасности, ставший со временем для компании традицией. Кстати, к собственной чести Mercedes никогда не возражал против использования другими компаниями своей интеллектуальной собственности по части безопасности. Жизнь — святое.

Во время загрузки произошла ошибка.Volvo V40: подушка безопасности для пешеходов

Бывают автомобили с подушками безопасности для пешеходов, которые устанавливаются снаружи, чтобы уменьшить риск травматизма в случае встречи автомобиля с пешеходом. Такую систему представляла в 2012 году Volvo на модели V40.

Не обошли подушками и мотоциклы. В середине 70-х Лаборатория транспортных исследований Великобритании провела испытания различных типов подушек безопасности на двухколесном транспорте. Впрочем, первым оснащенным системой безопасности с использованием подушек мотоциклом оказалась модель Honda Gold Wing.

Когда придумали подушки безопасности: история создания airbag

Прежде, чем прочно обосноваться в салоне автомобилей, и стать их неотъемлемой частью, подушкам безопасности пришлось пройти через массу трансформаций. На самом деле, Airbag в привычном для нас виде появились всего около 40 лет назад, а их первые прототипы были созданы в середине прошлого века, и с тех пор постоянно изменялись и совершенствовались.

За свою короткую историю подушки безопасности спасли тысячи человеческих жизней. И поэтому это изобретение заслуживает того, чтобы все знали имена тех, кто впервые придумал Airbag, и его историю создания.  

Кто и когда придумал Airbag

Теперь, приобретая новый автомобиль в салоне, всё равно какой он марки, вам уже даже не нужно спрашивать оснащен ли он подушками безопасности. Это само собой разумеется, так как за последнее десятилетие ни один автомобиль всех мировых автопроизводителей не сошёл с конвейера без установленных Airbag. 

Сейчас эта система кажется нам удивительно простой, а в её эффективности уже успели убедиться водители со всего мира, побывавшие в ДТП, и отделавшиеся, как говорится, легким испугом, благодаря вовремя пришедшим на помощь подушкам безопасности.

Но за кажущейся простотой стоят годы упорного труда инженеров, проектировщиков и испытателей. А началась история этого изобретения вот так:

  • В 1953 году американский военный инженер в отставке, Джон Хетрик, по пути на ферму не справился с управлением, отвлекшись на перебегавшего дорогу оленя, и машина слетела в кювет. К счастью, никто не пострадал, хотя вместе с ним в машине находились жена и маленькая дочка. Но Хетрик понял, что в следующий раз им может повезти меньше, и задумался над созданием приспособления, способного защитить пассажиров от удара головой о переднюю панель при резком торможении или столкновении. 

    В результате его раздумий появился первый проект подушки безопасности. Он был запатентован в августе того же 1953 г. Но изобретение ещё предстояло воплотить в жизнь, так как существовало оно только на чертежах.
     

  • А практически одновременно, в ноябре 1953 года, подобное устройство появилось и в Германии. Создателем немецкого варианта подушки безопасности  airbag стал Вальтер Линдерер. Его изобретение было практически аналогично устройству, которое придумал Джон Хетрик, и тоже имело только схематическое изображение. 
     
  • Но на практике всё оказалось иначе, и подушка безопасности не хотела вести себя так, как рассчитывали изобретатели.
    Силы сжатого воздуха в баллоне, который планировалось установить под капотом, не хватало для своевременного надувания подушек безопасности, и от этого варианта осталось только название «воздушные», хотя внутри них давно уже находится совсем не воздух. А вот наименование «cushion», как в своё время придумал называть своё изобретение Хетрик, совсем не прижилось. И современное название Airbag в буквальном переводе означает «воздушный мешок».
     
  • Поняв, что изобретение бесперспективно, и реализовать его в таком виде, как придумали Хетрик и Линдерер , невозможно, о нем на некоторое время забыли. И только в 1963 г., через 10 лет после первого изобретения, японский учёный Ясузобуро Кобори придумал, чем можно заменить воздух в подушках безопасности, чтобы они стали более эффективными, и могли надуваться за доли секунды. Он предложил использовать пиропатроны, генерирующие газ от сжигаемых внутри таблеток азида натрия, и это оказалось идеальным решением. Но и этого было недостаточно – теперь нужно было придумать устройство, дающее Airbag сигнал к срабатыванию.


     

  • Первый прототип современного датчика для Airbag был изобретён снова в Америке. Его придумал в 1967 г. Аллен Брид, и получил за свою идею всего лишь 5$. Но конструкция, в которой перемещающийся от удара шарик замыкал контакты, и приводил к выстреливанию пиропатрона и надуванию подушки безопасности, оказалась настолько удобной, что этот принцип до сих пор используется в современных датчиках Airbag.
     
  • В 60-е годы в США начался автомобильный бум, и, соответственно, участилось количество аварий с человеческими жертвами. Приняв во внимание угрожающий фактор, правительство в 1967 г. выпустило указ оснастить все машины дополнительными системами безопасности, и сделать это надлежало к 1969 году.

    Вот тогда и вспомнились все изобретения первых воздушных подушек Airbag, и их  решили в срочном порядке свести воедино, изменить и доработать. Этим занялся Аллен Брид, и благодаря ему появилась вполне жизнеспособная система, обеспечивающая своевременное срабатывание подушек безопасности в автомобилях, и началась её новая история.
     

  • За внедрение подушек безопасности одновременно взялись несколько автомобильных концернов Европы и Америки. Но для того, чтобы запустить Airbag в серийное производство, необходимо было сначала испытать его в краш-тестах, с манекенами в качестве водителя и пассажиров.

    И даже после того, как систему безопасности Airbag признали эффективной, испытания продолжались. Концерн Ford вначале 70-х выпустил партию экспериментальных авто с подушками безопасности, и в качестве добровольных испытателей на них ездили только сотрудники компании.


     

  • Первой в мире машиной с установленными подушками безопасности, производство которой было поставлено на поток, считается авто выпуска 1973 г. Oldsmobile Toronado. В том же году они появились как пробный вариант на моделях Chevrolet Impala, пока под рабочим названием «Air Cushion Restraint System» (скрытая воздушная подушка).

    А далее к истории развития подушек безопасности подключились практически все ведущие автоконцерны. Каждый из них со временем придумал и изобрел что-то своё, делясь изобретением с другими, и постепенно совершенствуя Airbag. 
     

  • В 1980 г. появились первые оснащённые фронтальными подушками безопасности автомобили компании Mercedes-Benz.
     
  • Инженеры Volvo к середине 90-х придумали устанавливать в своих авто дополнительные боковые подушки безопасности.
     
  • В 1998 г. к развитию изобретения подключились одновременно Toyota, придумав шторки для защиты головы, и Kia, внедрив подушки безопасности для коленей.
     
  • В 2011 г. компания Форд объединила ремни безопасности и воздушные подушки Airbag, и стала устанавливать надувающиеся в случае опасности ремни на задних сидениях в своих автомобилях.
     
  • В 2012 г. Volvo предложили обезопасить не только людей, находящихся в салоне автомобилей, но и пеших участников ДТП, и придумали наружные воздушные подушки. Но этот вариант Airbag еще находится в стадии развития, так как для его эффективной работы требуется принципиально новый датчик, который мог бы работать на опережение, и наполнять воздушную подушку еще до того, как произошел удар.

Учитывая возможности современных ученых, можно с уверенностью заявить, что они обязательно в ближайшем будущем придумают, как решить эту задачу. А, возможно, смогут изобрести ещё более действенную систему, достойно продолжив историю Airbag. Ведь если почти сотню лет назад изобретатели, не владеющие таким багажом знаний и новейшим высокотехничным оборудованием, смогли придумать первые воздушные подушки, то почему бы сейчас и не появиться их более «продвинутым» вариациям?

Подушки безопасности: история создания

Часть 2: История Airbag

 

 

Как работает подушка безопасности Часть 1: Работа подушки безопасности

 

История подушки безопасности насчитывает не один десяток лет. Главной целью этого гуманного устройства является спасение жизни и сохранения здоровья людей при самых серьезных авариях. Эти приспособления сейчас можно встретить почти на всех автомобилях, произведенных за последнее десятилетие. Их расположение, предназначение и количество претерпевают значительные изменения и современные автомобили становятся просто «нашпигованными» аирбэгами. Но когда и как они появились? Кто первым изобрёл эти устройства и как они работали?

 

На этот вопрос мы постараемся ответить в этой краткой статье, содержащей основные вехи в изобретении и развитии подушек безопасности.

 

Подушка безопасности, первые разработки.

 

Как это часто бывает, дорога к разработке эффективной и надежной подушке безопасности была извилистой. А первые попытки их создания относятся к 1941 году. Правда документально это не подтверждено, да и разработки были приостановлены, наступило военное время и стало не до этого.

 

Но вот прошла война и к забытой идее вновь устремились взоры инженеров.

 

Изобретение приписывают двум инженерам, создавшим каждый свое устройство, независимо друг от друга, на разных континентах (с выдающимися изобретениями такое иногда происходит).

 

Одним из создателей стал немецкий инженер Вальтер Линдерер, вторым был американец, Джон Хетрик. Таким образом в 1953 году был впервые выдан патент на систему способную защитить человека от удара о твердые предметы салона во время аварии.

18 августа 1953 года патент был выдан Джону Хетрику, а через 3 месяца, 12 ноября 1953 года другой патент был зарегистрирован на изобретение немца, Вальтера Линдерера.

 

Проблемы первых подушек безопасности

 

Как выяснилось позднее, научные изыскания немецкого инженера из Мюнхена имели один очень существенный недочет, который поставил жирный крест на разработки подушки по его технологии. Подушка безопасности немца имела баллон со сжатым воздухом, которым и наполнялся купол.

 

В чем был просчет? Давления сжатого воздуха было недостаточно для быстрого развертывания подушки, в результате чего человек ударялся о руль или приборную панель до раскрытия купола подушки безопасности. От идеи пришлось отказаться и начался поиск новых решений и компонентов системы, способных за кратчайшее время заполнить мешок газом. Оно было найдено в пиропатроне, способном в крайне короткий промежуток времени создать достаточное избыточное давление газа.

Примерно в тоже время на другом конце Атлантики к подобной идее пришел инженер-технолог ВМС США, Джон Хетрик. Разработке его аирбэга помог случай и служебное положение.

 

Как гласит легенда, идея о том, что было бы не лишним уберечь находящихся в машине людей от контакта с приборной панелью автомобиля пришла Хетрику в результате аварии, когда он ехал на своем автомобиле вместе с семьей. По счастливому стечению обстоятельств в той аварии никто не пострадал, даже автомобиль не был серьезно поврежден. Но пережитое настолько серьезно поразило будущего изобретателя, что приехав домой, в ту же ночь он сел за создание чертежей, которым суждено было стать прообразом подушек безопасности будущего. Также полезным в разработке устройства оказался опыт службы в Военно-Морском Флоте, а точнее опыт обслуживания торпед.

 

Как и у немца задумка заключалась в использовании сжатого воздуха. Проект был обречен.

 

Прорыв в технологиях для airbag

 

Потребуются годы и десятилетия в проектировании, тестировании и создании работающих экземпляров подушек безопасности. Разработка легла на плечи мировых автогигантов и их инженеров. Но даже не смотря на приложение таких усилий, первые аирбеги появились гораздо позже предполагаемого срока.

 

В США, этой проблемой одновременно занялись Ford и General Motors в конце 1950-х годов. Но обе компании быстро пришли к пониманию сложностей в изобретения.

 

Существовало два препятствия, которые необходимо было преодолеть для того, чтобы подушка безопасности стала успешной.

 

Первое- нужно было изобрести датчик удара, который надежно обнаруживал факт столкновения.

 

Второе- скорость наполнения подушки должна была быть в районе 40 миллисекунд.

 

Оба производителя посчитали, что эти две задачи являются непреодолимыми при нынешнем уровне технологий и потеряли интерес к этой идее. Но ненадолго.

 

В 1967 году произошел прорыв в развитии датчиков подушек безопасности, когда Аллен Брид создал основной компонент для использования аирбэгов- шариковый сенсор, определяющий столкновения. Это устройство используется для определения резкого изменения скорости и до сих пор применяется в системах пассивной безопасности.

 

Второй важный шаг был совершен, когда была разработана и применена система надувания подушки не с помощью воздуха, но с помощью пиропатрона, соединяющего две составляющих, азида натрия (Nan3) с нитратом калия (KNO3), для создания азота. Который и надувает подушку.

Третий ключевой момент состоялся в Японии, где в 1963 году изобретатель Ясузабуро Кобори запатентовал свое видение подушки безопасности. И именно этот патент используется во всех подушках безопасности современности. Кобори умер в 1975 году, так и не увидев внедрение систем подушек безопасности.

 

 

Создание первых серийных экземпляров аирбэгов 

 

После этих решающих моментов, в начале 70-х годов началась эра развития подобных систем безопасности. На волне инженерных успехов Ford решил, устанавливать подушки на свои автомобили. Тем не менее при всем прогрессе и проделанной работе, эти планы также было не просто реализовать. Причина на этот раз заключалась в экономических факторах, компоненты стояли настолько дорого, что массово производить их было просто не выгодно. И вторая часть нерешенной к тому времени проблемы была противоположенной той задаче, которую должна была решать подушка безопасности, дело в том, что при испытаниях она чаще ранила людей, чем спасала. Параллельно с этим были решены другие менее важные, но необходимые конструктивные недостатки, в том числе и относящиеся к салону автомобилей тех времен.

 

И только упорным трудом, инженеры, химики, физики, дизайнеры смогли создать то устройство, которое используется во всех современных автомобилях и спасает тысячи жизней в самых серьезных авариях.

Кто изобрел подушку безопасности для автомобилей | Helperia.ru

Подушка безопасности – это пассивная система безопасности, используемая в транспортных средствах. Она представляет собой специальную оболочку, которая заполняется каким-либо газом или воздухом.

В случае столкновения система безопасности способна удержать человека на месте, предотвращая дополнительные травмы от ударов при бесконтрольном перемещении по салону.

История создания

SRS или Airbag (так называют подушки безопасности) – штука простая, при этом существовала загвоздка – как заставить подушку надуться строго в нужный момент.

Решил задачку американский изобретатель Аллен Брид, который создал ключевой компонент для использования подушек безопасности в автомобилях - шариковый сенсор. Произошло столкновение – шарик по инерции переместился, замкнул электрические контакты, подушка «выстрелила». Готово.

Свое изобретение в 1967 году автор представил компании «Крайслер», и к началу 70-х машины производства Ford и General Motors также вовсю оснащались эйрбэгами.

Первые американские подушки работали так: при столкновении в специальном баллончике происходила химическая реакция, и нейлоновая, так сказать, наволочка мгновенно наполнялась газом. Подушка имела небольшие вентиляционные отверстия для медленного стравливания газа после удара о нее.

Поначалу подушки безопасности рекламировались как альтернатива ремням, которые тогда не очень-то любили. Но со временем нарастало количество случаев, когда гибель человека связывали именно со срабатыванием подушки. Это и сердечные приступы, и сильный удар от срабатывания, если тело не пристегнутого пассажира успевало податься вперед. Поэтому более поздние подушки раскрывались с меньшей энергией.

Европейские АБС

По нашу сторону океана внедренцем подушек безопасности стал Mercedes-Benz. Их седаны S-класса получили 3-компонентную бошевскую систему, состоящую из электронного блока управления, преобразователя напряжения и аккумуляторной батареи. Она занимала много места, но была более продвинутой. В ней при аварии сначала затягиваются ремни безопасности, а затем развертывается подушка. Таким образом, эйрбег позиционировался не как альтернатива ремням, а как способ дополнительной защиты пассажиров.

С момента начала серийного выпуска такой системы в 80-м году сменилось уже десять поколений подушек безопасности. И произведено более 111 миллионов электронных блоков управления к ним. Теперь, если масса человека невелика или он наклонен вперед, механизм активации подушек безопасности блокируется или запускается в несколько этапов, чтобы уменьшить вероятность травмы.

И все же это не отменяет требования пристегиваться ремнями. Это раз. Во-вторых, и это касается передних пассажиров, не нужно класть на панель, где расположена крышка подушки, металлические приборы – ключи, например. И уж тем более, это касается особенно девушек, не нужно складывать на панель ноги. Вы только представьте, где окажутся пятки при срабатывании подушки. Не смешно, между прочим. Курительная трубка в зубах и даже очки на переносице в таком случае тоже могут оказаться фатально опасными. А перевозить маленького ребенка в детском кресле с расположением лицом назад на переднем сиденье можно только при отключенной подушке безопасности.

Подушки безопасности в автомобиле (Airbag)

Airbag (подушка безопасности) – это один из элементов пассивной безопасности в современных автомобилях. Их наличие является важным фактором, обеспечивающим безопасность водителя и пассажиров. Airbag в переводе с английского языка означает «воздушная подушка», отсюда возникло и русское название – подушка безопасности, которое мы все привыкли использовать.

Подушки безопасности спасли тысячи жизней с тех пор, как их стали массово устанавливать на транспортные средства. Задумка системы Airbag проста: подушки безопасности надуваются достаточно быстро для того, чтобы защитить тело человека в случае аварии. Но как они это делают так быстро?

Устройство и принцип работы подушек безопасности

Тайна мгновенного наполнения воздухом подушек безопасности на самом деле кроется не столько в самих подушках, сколько в специальном устройстве – газогенераторе. Это самая технически сложная деталь во всей системе Airbag. Газогенераторы, которые используются в подушках безопасности, способны надуть её примерно в три раза быстрее, чем вы успеете моргнуть. В конце статьи смотрите видео о том, как устроена подушка безопасности, и через какие этапы производства ей приходится пройти перед установкой на авто.

Принцип работы подушек безопасности достаточно прост. Они срабатывают при ударе, когда скорость автомобиля превышает 20 км/ч.

  • В случае столкновения машины с препятствием, срабатывает один или несколько специальных датчиков. Эти датчики могут быть установлены спереди, сзади и по бокам автомобиля.
  • Сигналы от датчиков обрабатываются электронным блоком управления (ЭБУ), контролирующим работу системы Airbag. При определенных условиях (например, сильный лобовой или косой удар, наезд на высокий бордюр, жесткое падение после прыжка и т.д.) ЭБУ дает команду на срабатывание подушек безопасности.
  • На основании запрограммированного алгоритма, блок управления принимает решение о необходимости срабатывания подушек и передает электрический сигнал на исполнение.
  • Этот сигнал поступает в газогенератор подушки безопасности, и в нём срабатывает пиротехнический заряд (выстреливает пиропатрон).
  • В результате срабатывания пиропатрона, заключённая в газогенераторе натриевая кислота сгорает, выделяя значительное количество газа (азота), который поступает в Airbag и мгновенно раскрывает его.

Подушки безопасности изготавливаются из нейлоновой ткани похожей на парашютную. В ней есть отверстия, через которые газ после надувания подушки покидает её всего за 0,3 секунды. Быстрое сдутие необходимо, поскольку, когда из подушки безопасности выходит воздух, она становится мягче.

К каждой подушке безопасности в процессе производства прикрепляется газогенератор, после чего она сворачивается в компактный сверток (достаточно маленький для того, чтобы поместиться в руле или в передней панели со стороны пассажира). При этом генератор газа для водительской подушки безопасности дополнительно помещают в резиновое кольцо, в котором он исполняет роль балансировочного груза.

Устройство газогенератора подушки безопасности

Поскольку водители и пассажиры бывают разных размеров, инженеры, в свое время, хотели придумать такой Airbag-генератор, который мог бы регулировать количество газа. Ранние подушки безопасности не могли изменять скорость надувания относительно размера и положения человека, или силы столкновения автомобиля.

Поэтому конструкторы придумали «умный» генератор – в нем два пиропатрона вместо одного. Один из них выпускает газ всего на 80 процентов (для «мягкой посадки» этого хватает). Но если этого недостаточно, то второй пиропатрон запускает вторичное наполнение, и оставшийся газ наполняет Airbag и делает его жестче.

Типичный газогенератор подушки безопасности водителя состоит из следующих основных частей (смотрите на рисунке выше):

  1. Корпус с камерами сгорания;
  2. Заряды №1 и №2 из таблеток натриевой кислоты;
  3. Вспомогательный заряд для воспламенения заряда №1;
  4. Два пиротехнических патрона для воспламенения зарядов;
  5. Металлический фильтр.

Так что же происходит в газогенераторе при срабатывании Airbag?

  • В пиропатронах, устанавливаемых в газогенераторе подушки безопасности, содержится материал, похожий на порох. Когда к ним поступает сигнал от электронного блока управления, они срабатывают, образуя при этом тепло и высокое давление.
  • От срабатывания пиротехнического патрона в корпусе газогенератора загораются находящиеся там специальные таблетки натриевой кислоты (заряд). Эти таблетки при сгорании выпускают горячий, но безопасный газ на основе азота, который деформирует корпус генератора и покидает его, наполняя Airbag.
  • Перед попаданием в подушку безопасности, азот проходит через специальный металлический фильтр, который устраняет твердые частицы, образованные при сгорании заряда, и остужает газ.
  • При подаче электричества на пиропатрон №2, он воспламеняет второй заряд. Газ, образующийся при сгорании заряда, поднимает колпачок камеры ступени №2 и через камеру сгорания первой ступени наполняет подушку безопасности.

С того момента, как машина попадает в аварию до полного наполнения подушки безопасности проходит не более 30 миллисекунд.

Виды автомобильных подушек безопасности

Наибольшее распространение в автомобилях получили три основных вида подушек безопасности:

  1. Фронтальные подушки безопасности – устанавливаются в руле для водителя, и в правой части передней панели автомобиля для пассажира. Такие подушки безопасности встречаются практически во всех машинах иностранного производства и в некоторых отечественных авто.
  2. Боковые подушки безопасности – при аварии защищают грудную клетку человека, брюшную полость и кости таза. Встраиваются такие подушки безопасности чаще всего в спинки передних автокресел.
  3. Подушки-шторки (головные подушки безопасности) – предназначены для предотвращения травм головы, вследствие боковых ударов. Автопроизводители устанавливают эти подушки безопасности в районе крыши, как спереди, так и сзади или между центральными стойками.

Также на некоторых моделях автомобилей можно встретить коленные подушки безопасности и даже центральный Airbag (между водителем и пассажиром). Но такие виды подушек безопасности встречаются намного реже первых трёх, и в основном на премиальных марках авто.

Поскольку подушки безопасности стали достаточно важным компонентом конструкции современного автомобиля, инженеры постоянно изучают возможность проверки их функционирования. Немецкие специалисты, к примеру, разработали и систематизировали целый ряд тестов, учитывающих климатические факторы и вибрацию, экстремальные перепады температур и различные условия срабатывания устройства. Производители гарантируют безупречную работу подушек безопасности, потому что, по сравнению с создаваемой ими в лабораториях обстановкой, реальные ситуации, в которых эксплуатируется автомобиль, можно назвать очень щадящими.

Подушки безопасности служат долго и надежно не только благодаря испытаниям, предшествующим их серийному внедрению, но и в силу совершенства конструкции, которая сама следит за поддержанием рабочего состояния системы Airbag и исключает возможность старения и износа ткани.

Видео о том, как устроены подушки безопасности

Подушки безопасности

Статья опубликована 24.06.2014 16:42
Последняя правка произведена 19.10.2015 15:15

История создания подушки безопасности (air bag).

Предпосылки.

Первая подушка безопасности была установлена на серийный автомобиль около 25 лет назад. Тогда это было необязательным дополнением, которое принималось за эксклюзив. Сегодня же невозможно представить машину без этого нововведения, пусть и путь от совершенствования и до всеобщего признания был очень тернистым.

По мере развития технологий, автомобилей становилось все больше, а они, в свою очередь, прибавляли в своей мощности и становились быстрее. Количество аварий увеличивалось, все больше люди, попадавшие в них, гибли и получали тяжелые травмы. В США, как в лидирующей автомобильной державе, статистика смертности людей была самой угрожающей. Поэтому, в 1967 году там приняли законодательный акт, который обязывал оборудовать все автомобили в стране "автоматизированной системой защиты пассажиров" уже с 1969 года. Но на тот момент, кроме обычных (неинерционных ремней безопасности) ремней безопасности, конструкторы больше не могли ничего предложить.

организация NTHSA

Вот тогда-то, в 1967 году вспомнили об идее, которую предложили в 1953 году американец Джон Хендрик и немец Вальтер Линдерер. Согласно выданным им патентам устройство представляло собой прикрепленный к рулю "складной развертываемый мешок, который надувался в случае опасности". Реализовывать эту идею взялись многие разработчики, но они столкнулись с множеством проблем. Помимо того, в 1970 году инженеры подверглись серьезному давлению со стороны только что созданного ведомства дорожной безопасности (NTHSA), которое требовало оснастить подушками безопасности все новые автомобили уже с 1973 года. Задача, мягко говоря, была невыполнимая.

Предвидя, что реализация этой директивы затянется надолго, в СМИ и на политической арене была развернута кампания, направленная против данной системы безопасности. В итоге сроки внедрения технологического новшества сначала были продлены до 1976 года, а затем и вовсе отменены как директива. Лишь в 1993 году эта директива была окончательно закреплена, как обязательная к выполнению.

Конструкционные трудности и их решения.

Реализация идеи "развертываемого" мешка потребовала неимоверных усилий. Составляющие современной подушки безопасности: пиропатрон, надувной колокол, набор датчиков и электронного блока управления – все это надо было изобретать с нуля.

Необходимый показатель времени срабатывания – 30-50 миллисекунд достигался только при пиротехническом принципе наполнения подушки безопасности. Поэтому его сразу взяли на вооружение. Но открытым остался вопрос, чем начинять пиропатрон? При выборе наполнителя доходило дело до курьезов, конструкторы пытались применять даже ракетное топливо. Зачастую такие эксперименты приводили к разрушению автомобиля. Помимо того, патрон должен быть компактным, а продукты сгорания не представлять опасности для человека.

подушки безопасности

Раскрытие подушки безопасности сопровождается резким скачком давления в автомобильном салоне и громким хлопком (порядка 140 дБ), это может привести к повреждению барабанных перепонок. Для подтверждения безопасности конструкторы прибегли к старому методу – они поместили в салон клетки с пятнадцатью канарейками. Эти "хрупкие" на акустическое воздействие птички отлично прошли эксперимент и даже сохранили свои певческие способности.

Плотная ткань из которой изготавливалась основная часть подушки (колокол) была слишком толстой, к тому же она пропускала часть газа. Со временем конструкторы пришли к мнению, что оптимальным материалом для этого элемента является тонкий и прочный нейлон (толщина около 0,5 мм) с герметичным покрытием.

Механизма, который просто способен безопасно и быстро раскрывать подушку безопасности, было недостаточно. Необходимо было заставить его вовремя раскрываться и только в критический момент. Самопроизвольное срабатывание подушки на ходу очень опасно для водителя. Также человек должен удариться об уже раскрывшуюся, но еще не начавшую сдуваться подушку. Использование подушки безопасности, которая срабатывает не вовремя, приносит одни неудобства и, в некоторых случаях, даже увечья (ведь скорость раскрывающейся подушки безопасности порядка 300-от км/ч).

Для конструирования такой умной системы потребовалась помощь опытных людей. Концерн Bosh с его огромным опытом в сфере электроники и электрики как раз подходил на эту роль. Система управления совместно с датчиками должна была передать сигнал пиропатрону за несколько миллисекунд, не реагируя на слабые воздействия и сохраняя свою работоспособность независимо от эксплуатационных условий.

На выполнение всех этих условий, компании потребовалось свыше десяти лет работы, более двухсот краш-тестов на серийных автомобилях и около 2500 – на макетах, затратив на это свыше 7 млн. километров испытательных пробегов. Интересен тот факт, что около 600 опытных автомобилей, проходили реальные испытания с сотрудниками компании "мерседес" за рулем. Излишне говорить, что это была весьма рискованная затея.

К декабрю 1980 года, через 13 лет после начала работ, был выпущен первый серийный автомобиль, оснащенный подушкой безопасности. Данная опция была мало кому по карману, но было ясно, что будущее за подушками безопасности.

Эффект от внедрения новой системы безопасности был очевиден. В течение 80х годов количество смертельных исходов и случаев получения тяжелых травм сократилось на 5%, а в 90-х годах, когда использование подушки безопасности стало обязательным требованием, - значительно уменьшилось. Подушки безопасности, показав свою эффективность на деле, стали неотъемлемой частью комплектации большинства автомобилей.

Места размещения подушек безопасности.

Системы "надувной" защиты уже давно размещаются не только фронтально, но и с боку. Ведь среди ДТП нередки случаи, когда пассажиры подвергаются опасности именно от боковых ударов по автомобилю. Свое распространение нашли "эйр-бэги" вмонтированные не только в руль, но и в боковые двери, спинки передних сидений, в стойки крыши и над дверями.

В открытых автомобилях требование к боковым подушкам безопасности особое. Из-за отсутствия жесткой крыши и стоек приходилось монтировать их в верхнюю часть двери и делать более прочными. Зачастую предлагается укомплектовать машину дополнительными "эйр-бэгами" для защиты ступней и коленей, а также предотвращения "подныривания" под ремни безопасности. Отдельные подушки получают и пассажиры, сидящие на задних сидениях.

Безопасность превыше всего!

новейшие разработки Volvo

В борьбе за безопасность технологии надувного мешка вышли за пределы салона автомобиля. Новейшие прототипы обеспечивают безопасность не только пассажирам, но и сбитому пешеходу. Подушки безопасности раскрываются в местах контакта с автомобилем (у кромки капота и перед бампером), защищая от травм голову и ноги сбитого человека.

Количество датчиков и подушек безопасности в автомобиле растет с каждым годом, а сами они прибавляют в своей технологичности. Новейшие датчики, способны различать типы ударов по силе и характеру. Есть даже такие, которые могут распознать ситуацию, когда в стоящий на месте автомобиль врезается другая машина, и это при учете того, что обычно подушки безопасности не срабатывают на скорости менее 20 км/ч.

Скорость срабатывания подушек безопасности стала больше, теперь на полное раскрытие затрачивается не более 20 миллисекунд. Пиропатроны стали безопаснее и экологичнее. Фильтры не пропускают опасные для здоровья газы и твердые частицы. Подушки стали адаптивными, т.е. внутреннее давление и степень раскрытия варьируется в зависимости от силы удара. Благодаря датчикам, установленным в креслах, "эйр-бэги" не срабатывают, если ремни безопасности не пристегнуты или на сиденье попросту никого нет. Первые образцы подушек безопасности поддерживали необходимое давление в куполе около 2-х секунд, сейчас они не спускаются до 10 секунд. Благодаря этому пассажир защищен от повторного столкновения или последующего переворота автомобиля.

В новых "эйр-бэгах" учитываются особенности человеческой физиологии. Раньше, при срабатывании, подушка безопасности могла нанести повреждения на лице оберегаемого человека, теперь появились раздвоенные пассажирские подушки. Основной удар принимают плечи и грудь человека, а воздействие на голову минимальное.

Принцип работы системы подушек безопасности.

Есть вариации подушек безопасности, которые разработаны, как для водителей, так и для остальных пассажиров. Водительская подушка безопасности обычно устанавливается на руле, пассажирские – на приборной конструкции и на спинках сидений.

Подушки, расположенные спереди, служат для защиты водителя и пассажира от травмирования жесткими предметами (салон, автомобильный кузов и др.) и осколками стекол при фронтальных столкновениях.


Срабатывание подушек безопасности происходит при непосредственном ударе. В зависимости от направления удара активируются только определенные подушки безопасности. Датчики удара передают сигнал в блок управления в том случае, если сила удара превышает опасный порог. Блок управления, обработав полученные данные со всех датчиков, определяет необходимость и время срабатывания подушек безопасности и других составляющих пассивной системы безопасности.

В зависимости от обстановки возможно срабатывание только натяжителей ремней безопасности или совместное, с подушками безопасности. Блок управления подает электрический сигнал для включения газогенераторов соответствующих подушек безопасности. Подушка безопасности разрывается и сдувается только после прикосновения с человеком.

Подушки безопасности не подлежат дальнейшему использованию после срабатывания, поскольку они являются одноразовым компонентом автомобиля.

Дополнительные условия срабатывания фронтальных подушек безопасности:

• Падение автомобиля;
• Наезд на твердый прочный предмет;
• Жесткое приземление после прыжка;

Важно знать, что фронтальные подушки безопасности не срабатывают при ударе машины сзади, боковом ударе и опрокидывании автомобиля.

Новейшие разработки в сфере безопасности.

Мотоциклетная подушка безопасности.

подушка безопасности водителя Honda GoldWing

Компанией Honda была обнародована первая в мире система подушек безопасности для мотоцикла (Motorcycle Airbag System).

Сама воздушная камера вмонтирована по центру руля. Подушка срабатывает, когда все четыре "краш датчика" обнаруживают серьезное лобовое столкновение. Надутый буфер не дает мотоциклисту вылететь вперед.

Первый байк, на котором установлены подушки безопасности, был "Gold Wing" – самый тяжелый и большой мотоцикл Honda. Цены на такой мотоцикл начинаются с 18 тысяч долларов.

Оснастить такими подушками безопасности все модели мотоциклов невозможно по техническим причинам. Поскольку подушка поглощает кинетическую энергию летящего вперед мотоциклиста, то сам байк должен быть достаточно тяжелым, чтобы не перевернуться и не перекинуть владельца мимо развернутой камеры.

Помимо этого, для раскрытия "Air bag'а" необходимо достаточно места, следовательно, такую систему невозможно установить на спортивном мотоцикле, гонщик которого во время езды прижимается к байку.

«Умные» подушки безопасности.

сработавшая подушка безопасности Volkswagen

Современные подушки безопасности отличаются своей исключительной технологичностью. В седанах 2006-го модельного года, подушки оснащены сенсорными датчиками, благодаря которым они способны регулировать объем своего развертывания для предотвращения тяжких травм в зависимости от позы и веса пассажира. Таким образом, подушки оснащены двумя степенями развертывания, ограниченной и максимальной, которые выбираются автоматикой в зависимости от веса пассажира и натяжения ремня безопасности.

Несомненно, за многие годы работы, конструкторы и инженеры разработали высокотехнологичную систему безопасности, но несмотря на большие достижения в этой сфере, нельзя сказать, что они находятся на пике развития. Много чего можно улучшить и модернизировать, уйма нереализованных идей. Допустим, хорошо было бы, если подушки срабатывали не во время аварии, а за мгновения до нее.

Каких бы заоблачных высот не достигли эти "надувные" технологии, следует помнить, что результат их работы во многом зависит от того, был ли, пристегнут человек обычным ремнем безопасности.

Изобретатель Петр Флорянчич и его век мечты & vert; Slovenia.si

Спортсмен, сочинитель мелодий, актер. Он жил в Швейцарии, Монте-Карло, Австрии, Италии и Германии, а в последние годы в Бледе и Радовлице.

Он считает, что для того, чтобы стать успешным новатором, вам нужны три вещи: получать удовольствие от обнаружения препятствий, верить в себя и иметь вокруг себя людей, которые вам доверяют. Конечно, вам тоже нужно везение.

«Я прожил всю свою жизнь под счастливой звездой», - говорит великий новатор времен, посыпанный звездной пылью Чарли Чаплина, Одри Хепберн, Коко Шанель, Элизабет Арден, Эдит Пиаф, Марлен Дитрих, Элизабет Тейлор, Караджорджевичей и многие другие.Он смеялся, танцевал, пил и разговаривал с ними. Наверное, поссорился с одним или двумя.

Возможно, те времена были более очаровательными, но Петер Флорянчич видит вызов в ближайшем будущем. «Грядущий век будет основан на видении и воображении». Он сам зарабатывал миллионы в разных валютах не один раз, а несколько раз. Тоже несколько раз тратил, так как, по его словам, деньги для него ничего не значат. Его беззаботный характер, несмотря на то, что у него нет пенсии, проистекает из того, что он думает, что деньги просто лежат на улице.Да, смелость нужна, но, по его мнению, изобретателей в массе намного больше, чем может показаться на первый взгляд. «Это проблема, потому что мы не можем распознать ее в себе. Рутина убивает творчество, а также мужество», - говорит словенский изобретатель.

А возможно, это творчество в крови. Дед Петра Флорянчича, Якоб Петернель, был очень изобретательным и был мэром Бледа с 1895 по 1906 год. Он знал, что Бледу нужны не только отели, но и городские объекты, школа, дом для престарелых, электричество, железнодорожная станция. , общественные бани и ухоженная территория.При нем было построено множество вилл на берегу озера Блед и в его окрестностях. Его сын Францель основал фабрику Bizjak, ныне предприятие Kraš, и он также обладал высшими воинскими наградами. Дядя Петра Флорянчича также был мэром и крупным землевладельцем. Устроив отели, общественные бани и пешеходные дорожки, Кенда внесла большой вклад в превращение Бледа в современное туристическое направление.

Кто изобрел подушки безопасности и когда они впервые появились?

Подушки безопасности необходимы для всех U.S. cars с конца 1990-х, по данным Национальной администрации безопасности дорожного транспорта (NHTSA). Однако история этих широко распространенных устройств безопасности восходит к 50-м годам.

Первые прототипы подушек безопасности

В 1953 году Джон Хетрик получил патент США на «узел подушки безопасности для автомобилей». Примерно в то же время Вальтер Линдерер получил немецкий патент на подобное устройство.

Хетрик разработал подушку безопасности после автомобильной аварии, в которой участвовали он сам, его жена и их 7-летняя дочь.Он свернул, чтобы не попасть в камень на дороге, и семейная машина скатилась в канаву. К счастью, никто не пострадал, но Хетрик не мог упустить возможность промаха.

«По дороге домой я не мог перестать думать об аварии», - сказал он в интервью 2010 года изданию Invention and Technology. «Я спросил себя:« Почему не может выйти какой-то предмет, чтобы помешать тебе ударить внутрь автомобиля? »» Хетрик начал работать над эскизами той же ночью.

Датчики столкновения

В конструкции подушек безопасности Hetrick и Linderer отсутствовал важный компонент: датчики, которые могли обнаруживать столкновения и сообщать подушкам безопасности, когда нужно срабатывать.В 1968 году Аллен Брид разработал первый датчик удара подушки безопасности, сообщает New York Times. Затем он основал Breed Technologies, одного из крупнейших в мире производителей систем безопасности для автомобилей.

Когда Брид работал над своим датчиком, безопасность была в центре внимания общественности. Книга Ральфа Нейдера Unsafe At Any Speed ​​, критиковавшая автомобильную промышленность за то, что она не делает более безопасные автомобили, весной 1966 года попала в список бестселлеров New York Times. В том же году тогдашний президент Линдон Джонсон заявил: «Мы больше не можем терпеть небезопасные автомобили.«Производители автомобилей начали обращать на это внимание.

Первые автомобили с подушками безопасности

Автопроизводители начали разработку подушек безопасности для грузовых автомобилей в 1970-х годах. Ford продал Mercury Monterey с опцией подушки безопасности пассажира в 1972 году, заявив, что он был первой компанией, которая сделала это. Согласно Automotive News, General Motors предлагала свои собственные дополнительные подушки безопасности для некоторых моделей с 1974 по 1976 год, начиная с Oldsmobile Toronado.

Тем не менее, к 1977 году, как сообщает New York Times Magazine, GM полностью прекратила выпуск подушек безопасности, заявив, что клиенты не хотят их покупать.В течение многих лет GM и Ford лоббировали против требований к подушкам безопасности, заявляя, что они непрактичны.

Возвращение подушек безопасности

Однако озабоченность потребителей по поводу безопасности никуда не делась. К концу 80-х автопроизводители снова начали разрабатывать автомобили с подушками безопасности. На этот раз подушки безопасности не были дополнительными аксессуарами. По заявлению Porsche, его 944 Turbo 1986 года был первым проданным в США автомобилем, который включал стандартные подушки безопасности водителя и пассажира.

В 1989 году газета Los Angeles Times сообщила, что к 1990 году 15% автомобилей GM, 50% автомобилей Ford и все Chrysler американского производства будут иметь стандартные подушки безопасности на стороне водителя.В 1998 году вступил в силу закон Конгресса, требующий, чтобы все новые автомобили имели подушки безопасности, а остальное, как говорится, уже история.

Наследие безопасности подушек безопасности

После скандала с подушками безопасности в Такате, многие люди думают о несчастных случаях с подушками безопасности. Однако правда в том, что подушки безопасности предотвращают гораздо больше смертей, чем вызывают. По данным NHTSA, с 1987 по 2017 год подушки безопасности спасли более 50 000 жизней.

Сегодня никто не задается вопросом, должны ли подушки безопасности входить в стандартную комплектацию.Вместо этого, поскольку мы продолжаем работать над способами повышения эффективности подушек безопасности, становится ясно, что эти надувные устройства безопасности никуда не денутся.

История и изобретение автомобильных подушек безопасности

Как и ремни безопасности, подушки безопасности представляют собой тип автомобильной удерживающей системы, предназначенной для уменьшения травм в случае аварии. Эти надутые газом подушки, встроенные в рулевое колесо, приборную панель, дверь, крышу и / или сиденье вашего автомобиля, используют датчик столкновения, чтобы вызвать быстрое расширение газообразного азота, содержащегося внутри подушки, которая выскакивает при ударе, чтобы нанести удар. защитный барьер между пассажирами и твердыми поверхностями.

Типы подушек безопасности

Два основных типа подушек безопасности предназначены для защиты от лобового и бокового ударов. Усовершенствованные системы фронтальных подушек безопасности автоматически определяют, будут ли срабатывать фронтальная подушка безопасности со стороны водителя и передняя подушка безопасности со стороны пассажира и с каким уровнем мощности. Соответствующий уровень мощности основан на показаниях входных сигналов датчиков, которые обычно могут определять размер пассажира, положение сиденья, использование ремня безопасности пассажира и серьезность аварии.

Подушки безопасности для защиты от бокового удара (SAB) - это надувные устройства, предназначенные для защиты головы и / или груди в случае серьезной аварии, связанной с ударами о борт транспортного средства.Существует три основных типа САБ: грудные (или торсионные) САБ, САБ для головы и комбинированные (или "комбинированные") "голова / грудь".

История подушки безопасности

На заре индустрии подушек безопасности Аллен Брид владел патентом (US # 5,071,161) на единственную доступную в то время технологию обнаружения столкновений. Брид изобрел «датчик и систему безопасности» в 1968 году. Это была первая в мире электромеханическая автомобильная система подушек безопасности. Однако элементарные патенты на предшественников подушек безопасности относятся к 1950-м годам.Патентные заявки были поданы немцем Вальтером Линдерером и американцем Джоном Хетриком еще в 1951 году.

Подушка безопасности Linderer (патент Германии № 896312) была основана на системе сжатого воздуха, выпускаемой либо при контакте с бампером, либо водителем. В 1953 году Хетрик получил патент (номер США 2,649,311) на то, что он назвал «сборкой подушки безопасности для автомобилей», также основанной на сжатом воздухе. Более поздние исследования, проведенные в 1960-х годах, показали, что сжатый воздух не способен надувать подушки безопасности достаточно быстро, чтобы быть эффективным.

В 1964 году японский автомобильный инженер Ясузабуро Кобори (Yasuzaburou Kobori) разрабатывал систему «защитной сетки» для подушек безопасности, в которой использовалось взрывное устройство, вызывающее срабатывание подушки безопасности, на что он получил патенты в 14 странах. К сожалению, Кобори умер в 1975 году, прежде чем увидел, что его идеи нашли практическое или широкое применение.

Подушки безопасности запущены в серийное производство

В 1971 году Ford Motor Company построила экспериментальный парк подушек безопасности. Компания General Motors установила подушки безопасности во флоте Chevrolet Impalas 1973 года - только для государственного использования.Oldsmobile Toronado 1973 года стал первым автомобилем с подушкой безопасности пассажира, проданным широкой публике. Позже General Motors предложила опцию подушек безопасности на стороне водителя в полноразмерных Oldsmobiles и Buick в 1975 и 1976 годах соответственно. В те же годы Cadillac стали доступны с вариантами подушек безопасности водителя и пассажира. General Motors, которая продавала свои подушки безопасности как «систему сдерживания воздушной подушки», прекратила выпуск опции ACRS на 1977 модельный год, сославшись на отсутствие интереса со стороны потребителей.

Впоследствии Ford и GM потратили годы на лоббирование требований о подушках безопасности, утверждая, что эти устройства просто нежизнеспособны.В конце концов, однако, автомобильные гиганты поняли, что подушка безопасности никуда не годится. Ford снова начал предлагать их в качестве опции для своего Tempo 1984 года.

Хотя компания Chrysler сделала стандартную подушку безопасности на стороне водителя для своих моделей 1988–1989 годов, только в начале 1990-х подушки безопасности нашли свое применение в большинстве американских автомобилей. В 1994 году TRW начала производство первой газовой подушки безопасности. Подушки безопасности являются обязательными во всех новых автомобилях с 1998 года.

Краткая история подушки безопасности


Несчастный случай во время воскресной дневной поездки в сельскую местность Пенсильвании вдохновил Джона У.Компания Hetrick разработала одно из важнейших достижений в области автомобильной безопасности.

Хетрик, техник-промышленник на пенсии, в 1953 году получил патент на то, что он назвал «сборкой подушки безопасности для автомобилей». Его патент США № 2649311 стал первым прототипом современных подушек безопасности.

Хетрик разработал систему для снижения травм при экстренном торможении и лобовых столкновениях, согласно рассказу о своем изобретении в American Heritage .

В этом рассказе Хетрик вспоминал, что вдохновило его на изобретение: «Весной 52-го года мы с женой, моей семилетней дочерью Джоан и по воскресеньям ездили на автомобиле Chrysler Windsor 1948 года выпуска. В трех милях от Ньюпорта мы наблюдали, как олени перебегают дорогу. Внезапно на нашем пути, сразу за гребнем холма, оказался большой камень. Я помню, как нажал на тормоз и повернул машину вправо. канаву, но не задел дерево и деревянный забор.

«Когда я нажал на тормоз, мы с женой вскинули руки, чтобы дочь не ударилась о приборную панель ... по дороге домой я не мог перестать думать об аварии. Я спросил себя:« Почему? Неужели какой-нибудь предмет не может выскочить, чтобы помешать вам ударить внутрь машины? »

Вернувшись домой, Хетрик начал набрасывать эскизы своей« подушки безопасности ».

5 августа 1952 года он подал заявление о раскрытии информации и больше года ждал своего патента. Процесс обошелся ему примерно в 250 долларов.

Немецкий изобретатель Вальтер Линдерер также получил в 1953 году патент на «надувную подушку» для защиты водителей при авариях.

Их ранние конструкции подушек безопасности вдохновили других в автомобильной промышленности на работу над этой функцией безопасности. Например, Ford и General Motors начали экспериментировать с надувными удерживающими устройствами в конце 1950-х годов.

Подушка безопасности мотоцикла Honda

Компании быстро обнаружили несколько проблем, связанных с этой функцией безопасности: она должна быть способна быстро и точно определять столкновение, и она должна надуваться за 40 миллисекунд или меньше.

Автопроизводители также столкнулись с еще одной проблемой с подушками безопасности: они могли вызвать вторичные травмы, когда пассажиры контактировали с ними.

В 1967 году производитель автомобилей Mercedes-Benz приступил к разработке подушек безопасности для своих автомобилей. К этому шагу подтолкнули два события: быстрое увеличение количества аварий в 1960-х годах и новый федеральный закон, который вводил в действие «автоматические системы защиты пассажиров» для каждого автомобиля в США, начиная с 1969 года.

«Мы больше не можем терпеть небезопасные автомобили», затем Президент Линдон Б.- сказал Джонсон.

В конце 1960-х инженер-механик из Нью-Джерси по имени Аллен К. Брид изобрел устройство, которое, по мнению многих, положило начало производству подушек безопасности.

Брид изобрел надежный датчик удара за пять долларов. Его технология обнаружения столкновений - единственная в своем роде - считается первой в мире электромеханической автомобильной системой подушек безопасности.

Роль Breed в автомобильной безопасности на этом не закончилась. Он помог разработать более двух десятков других изобретений в области безопасности автомобилей, в том числе подушку безопасности, которая выпускает воздух при надувании.Это изобретение 1991 г. - патент № 5 071 161 - было разработано, чтобы «снизить риск вторичных травм за счет уменьшения жесткости надутого мешка».

Позже Брид основал свою собственную компанию, которая стала ведущим в мире производителем расходных материалов для датчиков столкновения и инфляторов.

Сегодня его компания Key Safety Systems, Inc. разрабатывает и производит подушки безопасности, ремни безопасности, рулевые колеса и другие системы безопасности.

Прочие ключевые даты

1973 - Oldsmobile Toronado стал первым автомобилем с подушкой безопасности пассажира;
1974 - Buick, Cadillac и Oldsmobile предлагают двойные подушки безопасности в качестве опции на некоторых своих полноразмерных автомобилях;
1980 - Mercedes-Benz повторно представил подушку безопасности в Германии в качестве опции для своей дорогой модели W126;
Середина 1980-х годов - Ford и Chrysler вводят подушки безопасности в свои автомобили;
1990 - Ford производит подушки безопасности в качестве стандартного оборудования для своих автомобилей.
1990 - 12 марта 1990 г. произошло первое зарегистрированное происшествие между двумя автомобилями, в котором для защиты каждого водителя срабатывает подушка безопасности;
1995 - Volvo предлагает боковые подушки безопасности и боковые подушки безопасности для защиты туловища в качестве опции для своих моделей 850;
1998 - Федеральное правительство обязало установить дуэльные фронтальные подушки безопасности на всех легковых автомобилях;
2006 - Honda представляет первые системы подушек безопасности для мотоциклов American Honda Motor, Corp.

История подушек безопасности | Знаете ли вы автомобили

Подушки безопасности

- одна из тех вещей, которые вам нужны, но надеяться никогда не использовать их. Конечно, никто в здравом уме не хотел бы, чтобы их машина разбилась из-за взрыва подушек безопасности. Но все же это дает нам чувство безопасности и защиты во время вождения - благодаря их изобретателям. Вот как эти надутые газом встроенные подушки разрабатывались на протяжении многих лет, чтобы обеспечить нам защиту от ударов в случае автомобильных аварий.

Ранние эксперименты

Как и многие хорошие изобретения, идея подушки безопасности началась с хорошей истории.Однажды воскресным днем ​​в 1952 году американский промышленный инженер на пенсии по имени Джон У. Хетрик ехал на своем Крайслер Виндзор 1948 года выпуска в сельскую местность Пенсильвании с женой и семилетней дочерью в 1952 году. Примерно в трех милях от Ньюпорта они наблюдали за происходящим. олень перебегает дорогу. Внезапно и неожиданно появился большой валун, из-за чего Хетрик так сильно ударил по тормозам и повернул машину в канаву. При этом он и его жена инстинктивно вскинули руки вверх, чтобы защитить свою дочь от удара о приборную панель.После того, как они успокоились и узнали, что никто не пострадал, Хетрик не мог перестать думать об аварии.

Когда они вернулись домой, Хетрик подумал о способе оградить пассажиров от внезапной остановки машины. Он начал набрасывать эскизы своего «узла подушки безопасности для автомобилей» и запатентовал его в 1952 году. Его конструкция включала подкапотный бак для сжатого воздуха и надувные мешки переднего пассажира, расположенные на рулевом колесе, в середине приборной панели и в бардачке.Для пассажиров сзади подушки безопасности располагались на спинке переднего сиденья. В баллоне со сжатым воздухом открывался клапан и надувал мешок всякий раз, когда подпружиненный груз ощущал внезапное замедление.

Хедрик ждал год, чтобы получить свой патент. У него не было денег на дальнейшее развитие своего изобретения, поэтому он представил свою идею крупным автомобильным компаниям. К сожалению, ответа он не получил.

В Германии изобретатель Вальтер Линдерер получил свой немецкий патент на ту же идею через три месяца после того, как Хетрик получил свой американский патент.Подушка безопасности Linderer была основана на системе сжатого воздуха, выпускаемой либо при ударе бампера, либо самим водителем. После надлежащих исследований и испытаний технологии в 60-х годах было обнаружено, что сжатый воздух не может надувать подушки безопасности достаточно быстро для обеспечения максимальной безопасности, что делает подушку безопасности Linderer непрактичной системой. Вы можете попытаться починить сработавшие подушки безопасности, получив точные инструкции из Car Fictions.

В конце 1950-х годов Ford и General Motors начали экспериментировать с надувной удерживающей системой.Они обнаружили, что подушка безопасности была бы эффективной, если бы только датчик мог точно и надежно обнаруживать столкновение, и если бы он мог надуть в течение 40 миллисекунд или меньше. Подушка безопасности Linderer работает не так. Между тем идея Хетрика со сжатым воздухом не работает так быстро, и его сенсоры не были так усовершенствованы. Компании быстро обнаружили проблемы, связанные с внедрением этой функции безопасности.

Подушки безопасности как альтернатива ремням безопасности

В 1967 году инженер-механик Аллен Брид создал первые надежные подушки безопасности с датчиками, которые многие считают началом производства подушек безопасности.Его технология обнаружения столкновений считалась первой в мире электромеханической системой автомобильных подушек безопасности, и тогда он продал ее за 5 долларов. В его подушках безопасности использовалось два слоя ткани, которые вентилировались таким образом, чтобы при контакте пассажира с подушкой безопасности выходило немного газа, обеспечивая менее жесткую и более безопасную подушку. В том же году Mercedes-Benz также начал разрабатывать подушки безопасности для своих автомобилей.

Правительство начало уделять больше внимания вопросам безопасности автомобилей из-за быстрого увеличения количества аварий в 60-е годы.Джим Холл из Национального совета по безопасности на транспорте сказал, что страна потеряла на шоссе больше американцев, чем во всех войнах, в которых она участвовала. Поэтому в 1968 году Национальное управление безопасности дорожного движения (NHTSA) потребовало, чтобы все автомобили были пристегнуты ремнями безопасности. К следующему году правительство предложило использовать в автомобилях пассивные удерживающие устройства для защиты пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, но GM предупредила о серьезных травмах, которые подушки безопасности могут нанести детям. Причина в том, что первый парк экспериментальных автомобилей GM с подушками безопасности потерпел семь смертельных случаев, один из которых предположительно был вызван подушкой безопасности.

Запрет на использование подушек безопасности неоднократно откладывался и откладывался, но в конце концов он был заказан к 1970-м годам. К 1974 году автопроизводители должны были установить автоматические ремни безопасности или подушки безопасности, но эти производители выступали против любого варианта. Ford и GM были среди автопроизводителей, которые лоббировали против требований к подушкам безопасности, утверждая, что эти устройства не нужны, непрактичны и неуместны. Однако решение только отложили, а не остановили.

В 1973 году Oldsmobile Toronado от GM стал первым автомобилем с подушкой безопасности пассажира.Позже GM сделала свою собственную систему удержания на воздушной подушке (ACRS) доступной в качестве опции для обычных серийных автомобилей, таких как модели Cadillac, Oldsmobile и Buick в 1974 году. Они сделали автомобили, оборудованные ACRS на стороне водителя, ограничителем колен на стороне водителя, и пассажирская сторона. Боковая подушка безопасности пассажира защищает передних пассажиров, а также включает двухступенчатое срабатывание, зависящее от силы удара.

Подушки безопасности как дополнение к ремням безопасности

В 1980-х годах производители автомобилей начали отходить от своего первоначального взгляда на подушки безопасности как на дополнительную вещь, которую нужно установить, или как на замену ремня безопасности.Подушки безопасности стали обозначаться как дополнительная удерживающая система (SRS) или дополнительные надувные удерживающие устройства.

В 1981 году Mercedes-Benz повторно представил подушку безопасности в Германии в качестве опции для своей роскошной модели седана W126. В подушках безопасности Mercedes используются датчики, которые автоматически предварительно натягивают ремни безопасности, чтобы уменьшить движение пассажира при ударе (что является обычным явлением в наши дни), а затем срабатывают при ударе. Они сделали подушки безопасности и ремни безопасности в качестве дополнения к удерживающей системе, вместо того, чтобы подушка безопасности рассматривалась как еще один вариант из-за отсутствия ремней безопасности.

Подушки безопасности в стандартной комплектации

Porsche построил 994 Turbo с подушками безопасности водителя и пассажира в качестве стандартного оборудования в 1987 году, что сделало его первым автомобилем с такой системой управления. Первый японский автомобиль с подушками безопасности - Honda Legend. Между тем, в 1988 году Chrysler стал первым автопроизводителем в США, который предложил системы удержания подушек безопасности в качестве стандартного оборудования, а позже стал первым американским производителем автомобилей, который установил подушки безопасности на стороне водителя на все свои автомобили, построенные в США.В 1991 году все версии минивэнов Chrysler поставлялись с подушками безопасности. Jeep Grand Cherokee 1992 года был первым внедорожником с подушками безопасности, доступным на рынке, а Dodge Rams 1993 года стал первым пикапом с подушками безопасности.

К 1990 году Ford также производил подушки безопасности в качестве стандартного оборудования для своих автомобилей. В том же году в Вирджинии, США, произошла первая известная авария между двумя автомобилями, в которой сработала подушка безопасности для защиты каждого водителя. Chrysler LeBaron 1989 года пересек центральную линию и врезался в другую машину той же модели.Несмотря на значительные повреждения обоих автомобилей, водители получили лишь незначительные травмы из-за срабатывания подушек безопасности.

В 1991 году закон требовал, чтобы легковые автомобили и легкие грузовики, построенные после 1 сентября 1998 года, имели подушки безопасности для водителя и переднего пассажира. NHTSA ввело новые правила для усовершенствованных подушек безопасности, чтобы дать производителям автомобилей большую гибкость, и потребовало улучшенной защиты пассажиров разного роста независимо от того, используют ли они ремни безопасности, при этом сводя к минимуму риск для детей, младенцев и других пассажиров, вызванный подушками безопасности.К 1999 году агентство зафиксировало, что подушки безопасности уже спасли более 4600 жизней в автомобильных авариях.

В Европе обычные автомобили не имели подушек безопасности до начала 1990-х годов. В 1991 году только BMW, Volvo, Honda и Mercedes-Benz предлагали подушки безопасности, и только на моделях более высокого класса. Вскоре после этого подушки безопасности стали обычным явлением на более массовых автомобилях.

Больше подушек безопасности

Самые ранние подушки безопасности располагались спереди. В 2000-е подушки безопасности стали появляться даже на бюджетных автомобилях.Есть подушки безопасности для коленей, боковые подушки безопасности-занавески, боковые подушки безопасности для туловища, подушки безопасности сиденья, центральная подушка безопасности, задние подушки безопасности и задние подушки безопасности-занавески.

В настоящее время также доступны подушки безопасности с использованием ремня безопасности, в которых сам ремень безопасности сдувается во время аварии, чтобы уменьшить возможные травмы грудной клетки или груди. Первый автомобиль с подушкой безопасности с ремнем безопасности - это Mercedes-Benz ESF 2009 Experimental Safety Vehicle.

Существуют также автомобили с подушками безопасности для пешеходов, которые устанавливаются снаружи для снижения травм в случае столкновения транспортного средства с пешеходом.Он был представлен в 2012 году на Volvo V40.

Мотоциклы теперь тоже выпускаются с подушками безопасности. В середине 70-х Лаборатория транспортных исследований Великобритании провела испытания различных типов подушек безопасности на мотоциклах, но первыми с системами безопасности с подушками безопасности стали мотоциклы Honda Gold Wing.

Как и все, с автомобилем обычно связано что-то, что не всегда заметно, но играет важную роль в автомобильной промышленности, например, подушки безопасности, автомобильные чехлы, зеркала и многое другое.Они могут быть небольшими, но влияют на удовольствие от автомобиля. Когда мы говорим о вне автомобиля, то важными инструментами являются распылитель автомобильной краски, удаление вмятин, мойка высокого давления, ходовая часть верхней части кузова для ремонта двигателя и многое другое. Возможно, нам не нужны такие инструменты постоянно, но при необходимости они могут стать важными - важно техническое обслуживание автомобиля.

Изобретатель подушки безопасности

Когда вы думаете о средствах безопасности в автомобилях, вы быстро думаете о Volvo или, возможно, одной из немецких марок.Однако в автомобилях сначала можно найти множество изобретений, которых от этого не сразу ожидать. То же самое и с подушкой безопасности. После ремней безопасности подушка безопасности - одно из величайших изобретений в области безопасности как водителя, так и пассажиров. При столкновении подушка, встроенная в рулевое колесо, приборную панель, двери, крышу или сиденье вашего автомобиля, за доли секунды надувается газом.

 Подушка безопасности возникла не в автомобильной промышленности, как в случае многих инноваций, а в авиации.

Два британских дантиста, Гарольд Раунд и Артур Паррот, уже изобрели систему подушек безопасности в 1919 году. Эта система была предназначена для военных пилотов, чтобы они не сломали челюсть или более того в авиакатастрофе. Спустя годы подушка безопасности широко использовалась в легковых автомобилях.

Аллен К. Брид - Изобретатель

Аллен Брид получил патент на единственную технологию обнаружения столкновений (EMS), доступную при зарождении индустрии подушек безопасности. Его система была широко изобретена в 1968 году, и это была первая в мире электромеханическая автомобильная система подушек безопасности.

После работы в RCA и создания подразделения Gruen Watch Company Аллен К. Брид основал свою первую компанию Waltham Engineering. Он основал Breed Corporation в 1961 году для разработки и производства военной техники безопасности и вооружения. В 1968 году Брид разработал первый электромеханический датчик удара для систем подушек безопасности. С 1969 по 1984 годы последняя версия EMS уже была доступна в Breed.

Убежденный в важности подушек безопасности для безопасности пассажиров, Брид объяснил преимущества своей системы на слушаниях конференции.В середине 1980-х он получил небольшие заказы на EMS от General Motors, Chrysler и Ford. Наконец, в 1984 году правила пассивного ограничения привели к повсеместному рождению индустрии подушек безопасности, и BREED Corporation в то время была единственным поставщиком в мире сенсорных технологий для систем безопасности автомобилей. В 1997 году Аллен К. Брид получил Премию за выслугу от журнала Automotive & Transportation Interiors за его вклад в безопасность пассажиров.

Однако мы также находим патенты на подушки безопасности в 1950-х годах.Патентные заявки были поданы еще в 1951 году немцем Вальтером Линдерером и американцем Джоном Хедриком. Подушка безопасности Вальтера Линдерера была основана на системе сжатого воздуха, которая активируется при контакте с бампером или водителем. Однако исследования 1960-х годов показали, что сжатый воздух не может достаточно быстро надуть подушку безопасности.

Aitbag представляет OldsMobile

В 1971 году Форд построил экспериментальный парк автомобилей с подушками безопасности, а компания General Motors провела испытания подушек безопасности на модели Chevrolet 1973 года, которые были проданы только правительству.В 1972 году Oldsmobile представил широкой публике первый автомобиль с подушкой безопасности пассажира. Вскоре за этим последовала General Motors, предложившая установить боковые подушки безопасности водителя в полноразмерных Oldsmobile и Buick в 1975 и 1976 годах соответственно. В те же годы были доступны кадиллаки с подушками безопасности водителя и пассажира. Однако эти ранние версии еще не были безопасными и приводили к гибели людей из-за подушек безопасности. Кроме того, этот вариант практически не вызвал интереса со стороны потребителя.В последующие годы GM и Ford выступили против использования подушек безопасности. Так продолжалось до середины восьмидесятых.

Подушки безопасности

были повторно предложены в 1984 году, на этот раз в качестве опции на Ford Tempo 1984 года. Десять лет спустя компания TRW начала производить первую надувную газовую подушку безопасности. В настоящее время подушки безопасности можно найти практически в каждой машине. В Европе Ford Escort был первым автомобилем с подушкой безопасности в начале 1990-х годов.

Тип Aibag

Есть два типа подушек безопасности; фронтальные и разные типы боковых подушек безопасности.Усовершенствованные системы фронтальных подушек безопасности автоматически определяют, должны ли и с какой силой срабатывать подушки безопасности водителя и пассажира. Эта сила определяется датчиком, который определяет размер человека, его положение сидя, надет ли ремень или нет, а также степень столкновения. Боковые подушки безопасности - это надувные устройства, предназначенные для защиты головы и / или груди в случае серьезного столкновения с боковой стороной транспортного средства.

Подушка безопасности - Энциклопедия Нового Света

Автомобильные подушки безопасности, подобные тем, что установлены в этом автомобиле Peugeot 306, надуваются и сдуваются за доли секунды.

Подушка безопасности , , также известная как удерживающая система на воздушной подушке (ACRS) или дополнительная удерживающая система (SRS), представляет собой автомобильное защитное устройство, которое автоматически надувается при столкновении для защиты гонщиков от серьезных травм. [1] Газонаполненный мешок, классифицируемый как пассивное удерживающее устройство, действует как подушка, которая предотвращает удары пассажиров о твердые предметы, такие как рулевое колесо и приборная панель.

Подушки безопасности предназначены для дополнения обычных удерживающих устройств, таких как ремни безопасности и преднатяжители ремней безопасности, но не заменяют их.Другие функции пассивной безопасности в автомобиле могут включать в себя «противолодочные» сиденья, телескопически складывающиеся рулевые колонки, «отрывные» педали управления (акселератор, тормоз и сцепление), а также закаленное или многослойное стекло.

С развертыванием подушек безопасности было связано несколько травм и даже смертельных случаев. Тем не менее, большинство смертей, связанных с подушками безопасности, произошло с пассажирами, которых не удерживали или удерживали ненадлежащим образом. Было обнаружено, что совместное использование подушки безопасности и ремня безопасности снижает риск серьезных травм головы на 83 процента. [2] Недавнее исследование показало, что с помощью подушек безопасности было спасено около 6000 жизней. [3]

История

1975 Buick Electra Limited с ACRS.

Изобретение

Джон У. Хетрик из Ньюпорта, штат Пенсильвания, (США) изобрел подушку безопасности в 1952 году и запатентовал свое устройство в 1953 году. Хетрику пришла в голову идея помочь защитить свою семью, используя опыт, полученный в дни его военно-морского инжиниринга. [4] На протяжении многих лет изобретение Хетрика приписывалось спасению многих жизней и освещалось в телевизионных шоу, таких как Nova на канале PBS.Он также получил различные награды, в том числе награду Golden Gear. Устройства, похожие на подушки безопасности, были введены для самолетов еще в 1940-х годах, а первые патенты на них были поданы в 1958 году.

Ранние системы подушек безопасности представляли собой наполненные воздухом баллоны. Эти системы были большими и громоздкими и состояли в основном из сжатого или нагретого воздуха, сжатого азота (N 2 ), фреона, диоксида углерода (CO 2 ) или смеси воды и калия (KH 2 O ). [5]

Американский изобретатель Аллен К.Затем Брид разработал ключевой компонент для использования в автомобилях: датчик с шариком в трубке для обнаружения столкновений. Он впервые продал это нововведение в 1967 году компании Chrysler. Аналогичный противоударный предохранитель Auto-Ceptor, разработанный Eaton, Yale & Towne Inc. для Ford, вскоре был предложен в качестве автоматической системы безопасности в США, а итальянская компания Eaton-Livia предложила вариант с локализованными воздушными подушками. [6]

Первые автомобильные применения: альтернатива ремню безопасности

Подушки безопасности для легковых автомобилей были представлены в Соединенных Штатах в середине 1970-х годов, когда использование ремней безопасности не было распространенным явлением.Подушки безопасности обычно считались удобной альтернативой ремням безопасности, предлагая аналогичный уровень защиты не пристегнутым пассажирам при лобовом столкновении.

Ford построил экспериментальный парк автомобилей с подушками безопасности в 1971 году, а в 1973 году - General Motors - автомобили Chevrolet. В 1974 году General Motors (GM) применила эту технологию к другим брендам, таким как Buick, Cadillac и Oldsmobile. GM предложила двойные подушки безопасности с двухступенчатым развертыванием [7] и назвала их «системой удержания на воздушной подушке». [8] Первый парк экспериментальных автомобилей GM, оборудованных подушками безопасности, потерпел семь смертельных случаев, один из которых, как позже предполагалось, был вызван подушкой безопасности.

Разработка подушек безопасности совпала с международным интересом к законодательству о безопасности автомобилей. Некоторые эксперты по безопасности предостерегали от предписания конкретного технического решения (а не общего стандарта безопасности на рабочем месте), которое может быстро устареть и может оказаться неэффективным с точки зрения затрат подходом.Производители двигателей предпочитали один стандарт другому, который было нелегко изменить. Поскольку страны последовательно вводили ограничения на использование ремней безопасности, в течение нескольких десятилетий уделялось меньше внимания другим конструкциям. [6]

Возрождение: дополнительное сдерживание

Конструкторы автомобилей отошли от первоначального представления о подушке безопасности как о замене ремня безопасности. Автомобильные подушки безопасности теперь разрабатываются и продаются как дополнительные удерживающие системы (SRS).

В 1980 году Mercedes-Benz повторно представил в Германии подушку безопасности, которую он запатентовал в 1971 году, в качестве опции для своего премиального S-класса (W126), который также предлагал другие экзотические опции, такие как гидропневматическая подвеска.В системе Mercedes датчики натягивают ремни безопасности, а затем срабатывают подушку безопасности при ударе. Таким образом, подушка безопасности больше не продавалась как средство избежать ремней безопасности, а как способ получить дополнительный запас безопасности пассажиров.

В 1987 году Porsche 944 turbo стал первым в мире автомобилем, в стандартной комплектации которого были подушки безопасности водителя и пассажира. У Porsche 944 и 944S это было как доступная опция. В этом году также была представлена ​​первая подушка безопасности в японском автомобиле Acura Legend.

Audi относительно поздно начала предлагать системы подушек безопасности в более широком масштабе; до 1994 модельного года, например, 80/90, безусловно, «хлеб с маслом» Audi, как и 100/200, не имели подушек безопасности в своих стандартных версиях. Вместо этого немецкий автопроизводитель до этого полагался исключительно на свою запатентованную систему сдерживания procon-ten.

Подушки безопасности стали обычным явлением в 1980-х годах, когда Chrysler и Ford представили их в середине 1980-х годов. Первый сделал их стандартным оборудованием для всей своей линейки в 1990 году.

В Европе до начала 1990-х годов о подушках безопасности в семейных автомобилях почти не слышали. Первым европейским Ford, оснащенным подушкой безопасности, был обновленный Escort MK5b в 1992 году; в течение года весь модельный ряд Ford имел по крайней мере одну подушку безопасности в стандартной комплектации. К середине 1990-х годов лидеры европейского рынка, такие как Vauxhall / Opel, Rover, Peugeot, Renault и Fiat, включили подушки безопасности как минимум в качестве дополнительного оборудования в свои модельные ряды. К концу десятилетия было очень редко найти массовый автомобиль без подушки безопасности, и некоторые продукты конца 1990-х годов, такие как Volkswagen Golf Mk4, также имели боковые подушки безопасности.Peugeot 306 был классическим примером того, как обычные подушки безопасности стали широко использоваться в автомобилях массового потребления в 1990-х годах. На момент запуска в начале 1993 года большая часть этой линейки даже не имела подушек безопасности водителя в качестве опции. Однако к 1999 году боковые подушки безопасности были доступны в нескольких вариантах.

В течение 2000-х боковые подушки безопасности были обычным явлением даже для бюджетных автомобилей, таких как версии Ford Fiesta и Peugeot 206 с меньшим двигателем, а шторные подушки безопасности также стали обычным явлением на автомобилях массового потребления.Toyota Avensis, выпущенная на рынок в 1998 году, была первым автомобилем массового потребления, проданным в Европе с девятью подушками безопасности.

Подушки безопасности становятся обязательными

11 июля 1984 года правительство США потребовало, чтобы автомобили, произведенные после 1 апреля 1989 года, имели боковые подушки безопасности водителя или автоматические ремни безопасности. (Автоматический ремень безопасности был технологией, от которой сейчас отказались, которая «заставляла» автомобилистов пристегивать ремни безопасности.) Введение подушек безопасности было стимулировано Министерством транспорта США. [9]

В 1998 году двойные передние подушки безопасности были разрешены Национальным управлением безопасности дорожного движения (НАБДД), а также отключенные подушки безопасности второго поколения.Это произошло из-за травм, вызванных подушками безопасности первого поколения, которые были достаточно мощными, чтобы удерживать людей, которые не были пристегнуты ремнями безопасности.

В Соединенном Королевстве и большинстве других развитых стран нет прямого юридического требования к новым автомобилям с подушками безопасности. Вместо этого рейтинг безопасности транспортных средств Euro NCAP побуждает производителей применять комплексный подход к безопасности пассажиров; хороший рейтинг может быть достигнут только путем сочетания подушек безопасности с другими функциями безопасности. [10] Таким образом, почти все новые автомобили теперь в стандартной комплектации поставляются как минимум с двумя подушками безопасности.

Боковые подушки безопасности
Боковые подушки безопасности постоянно надуты для демонстрации.

Боковые подушки безопасности - это категория подушек безопасности, которые обычно располагаются на сиденье и надуваются между пассажиром сиденья и дверью.

Они специально разработаны для снижения риска травм таза и нижней части живота. Некоторые автомобили теперь оснащаются другими типами конструкции, чтобы уменьшить травмы и выброс из транспортного средства при столкновении с опрокидыванием.

Шведская компания Autoliv AB получила патент на боковые подушки безопасности, и впервые они были предложены в качестве опции на Volvo 850 1995 модельного года и в качестве стандартного оборудования для всех автомобилей Volvo, выпущенных после 1995 года. Первая "защита головы" «Подушки безопасности входили в стандартную комплектацию BMW 7-й серии 1998 года и 5-й серии E39.

В конце 1997 года BMW 7-й серии и E39 5-й серии были оснащены головными боковыми подушками безопасности, «системой защиты головы (HPS)». Это первое в отрасли средство защиты головы пассажиров на передних сиденьях при боковом ударе. [11] Эта подушка безопасности будет накачиваться до семи секунд для защиты от опрокидывания. Однако эта воздушная подушка трубчатой ​​формы заменена надувной воздушной подушкой типа «занавес» для превосходной защиты.

В 1998 году Volvo S80 впервые получил шторки безопасности для защиты как передних, так и задних пассажиров. Затем они стали стандартным оборудованием для всех новых автомобилей Volvo с 1998 года. Конструкция шторных подушек безопасности Volvo теперь считается лучшей у большинства производителей автомобилей и является наиболее часто используемой; в некоторых автомобилях он был спроектирован таким образом, чтобы оставаться накачанным при столкновении с опрокидыванием.

Многие внедорожники и минивэны имеют длинную надувную шторку безопасности, которая защищает все 3 ряда сидений, произведенных в последние годы.

Подушки безопасности-занавески, как утверждается, сокращают травмы головного мозга или смертность до 45 процентов при боковом ударе внедорожника. Эти подушки безопасности бывают различных форм (например, трубчатые, шторные, устанавливаемые на двери) в зависимости от потребностей области применения. [12]

Мотоциклетные подушки безопасности

В 2006 году Honda представила первую систему безопасности мотоциклетных подушек безопасности на своем мотоцикле Gold Wing.

Двухступенчатые подушки безопасности

Многие передовые технологии подушек безопасности разрабатываются для адаптации развертывания подушек безопасности к серьезности аварии, размеру и осанке пассажира транспортного средства, использованию ремня безопасности и тому, насколько близко этот человек находится к реальной ситуации. воздушная подушка. Во многих из этих систем используются многоступенчатые инфляторы, которые при умеренных авариях поэтапно раскрываются с меньшей силой, чем при очень серьезных. Устройства обнаружения пассажиров позволяют блоку управления подушкой безопасности узнать, находится ли кто-то на сиденье рядом с подушкой безопасности, массу / вес человека, используется ли ремень безопасности или детское удерживающее устройство, а также находится ли человек на сиденье впереди. и рядом с подушкой безопасности.Основываясь на этой информации и информации о серьезности аварии, подушка безопасности срабатывает либо с высокой силой, либо с меньшей силой, либо вообще не срабатывает.

В адаптивных системах подушек безопасности могут использоваться многоступенчатые подушки безопасности для регулирования давления внутри подушки безопасности. Чем больше давление в воздушной подушке, тем большее усилие она будет оказывать на пассажиров, когда они с ней соприкасаются. Эти настройки позволяют системе раскрывать подушку безопасности с умеренной силой для большинства столкновений; резервируйте подушку безопасности с максимальной силой только на случай серьезных столкновений.Также могут использоваться дополнительные датчики для определения местоположения, веса или относительного размера пассажиров. Информация о пассажирах и тяжести аварии используется блоком управления подушками безопасности, чтобы определить, следует ли подавлять или раскрывать подушки безопасности, и если да, то на различных уровнях мощности.

Как работают подушки безопасности

Конструкция концептуально проста; центральный «блок управления подушкой безопасности» [13] (ACU) (конкретный тип электронного блока управления) контролирует ряд связанных датчиков в автомобиле, включая акселерометры, датчики удара, датчики скорости вращения колес, гироскопы, датчики тормозного давления и датчики занятости сиденья.Когда требуемый «порог» достигнут или превышен, блок управления подушкой безопасности инициирует воспламенение топлива газогенератора, чтобы быстро надуть мешок из нейлоновой ткани. Надутая подушка безопасности снижает замедление, которое испытывает пассажир во время аварии, за счет выпуска газа из небольших вентиляционных отверстий контролируемым образом, поглощая энергию удара пассажира о подушку. Объем подушки безопасности и размер вентиляционных отверстий в ней адаптированы к каждому типу транспортного средства, чтобы со временем рассеивать энергию пассажира и распределять силы замедления по большей части тела пассажира (по сравнению с одним ремнем безопасности).

Различные сигналы от различных датчиков поступают в блок управления подушкой безопасности, который определяет угол удара, тяжесть или силу столкновения, а также другие переменные. В зависимости от результата этих расчетов ACU может также задействовать различные дополнительные удерживающие устройства, такие как устройства предварительного натяжения ремня безопасности, боковые подушки безопасности, установленные на сиденье, и подушки безопасности-занавески, закрывающие боковое стекло.

Каждое удерживающее устройство обычно активируется одним или несколькими пиротехническими устройствами, обычно называемыми инициатором или электрическим спичкой.Электрическая спичка, которая состоит из электрического проводника, обернутого горючим материалом, активируется импульсом тока от 1 до 3 ампер менее чем за 2 миллисекунды. Когда проводник становится достаточно горячим, он воспламеняет горючий материал, который запускает газогенератор. В устройстве предварительного натяжения ремня безопасности этот горячий газ используется для приведения в действие поршня, который вытягивает провисание ремня безопасности. В воздушной подушке инициатор используется для воспламенения твердого топлива внутри надувной подушки безопасности. Горящий порох образует инертный газ, который быстро надувает воздушную подушку примерно за 20–30 миллисекунд.

Подушка безопасности должна надуваться быстро, чтобы полностью надуть ее к тому времени, когда едущий вперед пассажир достигнет ее внешней поверхности. Обычно решение о развертывании подушки безопасности при лобовом столкновении принимается в течение 15-30 миллисекунд после начала аварии, а подушки безопасности водителя и пассажира полностью надуваются в течение примерно 60-80 миллисекунд после первого момента столкновения. контакт. Если подушка безопасности срабатывает слишком поздно или слишком медленно, может возрасти риск травмы пассажира от контакта с надувной подушкой безопасности.Поскольку между пассажиром и приборной панелью обычно существует большее расстояние, подушка безопасности пассажира больше и требует большего количества газа для ее заполнения.

Передние подушки безопасности обычно не защищают пассажиров во время боковых, задних аварий или при опрокидывании. [14] Поскольку подушки безопасности срабатывают только один раз и быстро сдуваются после первого удара, они не будут полезны во время последующего столкновения. Ремни безопасности помогают снизить риск травм при многих типах аварий. Они помогают правильно расположить пассажиров, чтобы максимально использовать преимущества подушки безопасности, и помогают удерживать пассажиров во время первоначального и любых последующих столкновений.

В транспортных средствах, оборудованных системой определения опрокидывания, акселерометры и гироскопы используются для определения начала события опрокидывания. Если событие опрокидывания определено как неизбежное, срабатывают боковые шторки безопасности, чтобы защитить пассажира от контакта с боковой частью салона автомобиля, а также предотвратить его выброс при опрокидывании автомобиля.

Условия срабатывания

Подушки безопасности предназначены для срабатывания при лобовых и почти лобовых столкновениях, которые более сильны, чем столкновение с препятствием на скорости 23 км / ч (14 миль в час) или аналогичным образом при наезде на припаркованный автомобиль аналогичного размера по всей передней части каждого транспортного средства примерно в два раза быстрее.(Припаркованный автомобиль поглощает часть энергии столкновения.)

В отличие от краш-тестов с препятствиями, в реальных условиях аварии обычно происходят под углом, и силы удара обычно неравномерно распределяются по передней части автомобиля. Следовательно, относительная скорость между ударившимся и пораженным транспортным средством, необходимая для срабатывания подушки безопасности при реальной аварии, может быть намного выше, чем при эквивалентном столкновении с барьером. Поскольку датчики подушки безопасности измеряют замедление, скорость автомобиля и повреждения не являются хорошими показателями того, должна ли подушка безопасности сработать.Подушки безопасности могут сработать из-за удара ходовой части автомобиля о низкий объект, выступающий над проезжей частью из-за замедления.

Датчик подушки безопасности представляет собой акселерометр MEMS, который представляет собой небольшую интегральную схему со встроенными микромеханическими элементами. Микроскопический механический элемент перемещается в ответ на быстрое замедление, и это движение вызывает изменение емкости, которое обнаруживается электроникой на микросхеме, которая затем посылает сигнал на срабатывание подушки безопасности. Наиболее распространенным используемым акселерометром MEMS является ADXL-50 от Analog Devices, но есть и другие производители MEMS.

Почти все подушки безопасности спроектированы так, чтобы автоматически открываться в случае пожара в автомобиле, когда температура достигает 150-200 ° C (300-400 ° F). Эта функция безопасности, часто называемая самовоспламенением, помогает гарантировать, что такие температуры не вызовут взрыв всего модуля подушки безопасности.

Сегодня алгоритмы срабатывания подушек безопасности становятся намного сложнее. Они пытаются уменьшить ненужное развертывание (например, на низкой скорости, никакие удары не должны приводить к срабатыванию подушки безопасности, чтобы уменьшить повреждение салона автомобиля в условиях, в которых ремень безопасности был бы адекватным устройством безопасности) и адаптировать скорость развертывания до аварийных условий.Алгоритмы считаются ценной интеллектуальной собственностью. Экспериментальные алгоритмы могут учитывать такие факторы, как вес пассажира, расположение сиденья, использование ремня безопасности и даже пытаться определить наличие детского кресла.

Надувание

Когда передние подушки безопасности срабатывают, сигнал посылается на блок надувания в блоке управления подушками безопасности. Воспламенитель запускает быструю химическую реакцию, генерирующую в основном газообразный азот (N 2 ), который заполняет воздушную подушку, заставляя ее раскрыться через крышку модуля.В некоторых технологиях воздушных подушек используется сжатый азот или аргон с клапаном с пиротехническим управлением («гибридный газогенератор»), в то время как в других технологиях используются различные энергетические топлива. Пропелленты, содержащие азид натрия (NaN 3 ), были обычным явлением в ранних конструкциях инфляторов. Однако азид натрия очень токсичен, и пропелленты, содержащие это соединение, были постепенно прекращены в 1990-х годах в поисках более эффективных, менее дорогих и менее токсичных альтернатив.

Альтернативные пропелленты могут включать, например, комбинацию нитрогуанидина, фазостабилизированного нитрата аммония (NH 4 NO 3 ) или другого неметаллического окислителя, а также топливо, богатое азотом, кроме азида (такое как тетразолы, триазолы , и их соли).Модификаторы скорости горения в смеси могут представлять собой нитрат щелочного металла (NO 3 -) или нитрит (NO 2 -), дицианамид или его соли, боргидрид натрия (NaBH 4 ) и так далее. Хладагенты и шлакообразователи могут быть глиной, кремнеземом, глиноземом или стеклом. [15] Другими альтернативами являются, например, пропелленты на основе нитроцеллюлозы (которые имеют высокий выход газа, но плохую стабильность при хранении, и их кислородный баланс требует вторичного окисления продуктов реакции, чтобы избежать накопления монооксида углерода) или с высоким содержанием кислорода безазотные органические соединения с неорганическими окислителями (например, ди- или трикарбоновые кислоты с хлоратами (ClO 3 -) или перхлоратами (HClO 4 ) и, в конечном итоге, оксидами металлов.Безазотный состав предотвращает образование токсичных оксидов азота).

С момента возникновения сбоя весь процесс развертывания и надувания происходит примерно на 0,05 секунды быстрее, чем мгновение ока (примерно 0,2 секунды). Поскольку транспортные средства так быстро меняют скорость при столкновении, подушки безопасности должны быстро надуваться, чтобы снизить риск попадания пассажира в салон автомобиля.

После развертывания

После развертывания подушки безопасности сразу же начинается ее выпуск, поскольку газ выходит через вентиляционные отверстия в ткани и охлаждается.Развертывание часто сопровождается выбросом пылевидных частиц и газов (так называемых сточных вод) в салон автомобиля. Большая часть этой пыли состоит из кукурузного крахмала, французского мела или талька, которые используются для смазки воздушной подушки во время развертывания. Более новые конструкции производят сточные воды, в основном состоящие из безвредного талька / кукурузного крахмала и газообразного азота (около 80 процентов воздуха, которым мы дышим, составляет азот). В более старых конструкциях, использующих пропеллент на основе азида (обычно NaN 3 ), на начальном этапе почти всегда присутствуют различные количества гидроксида натрия (NaOH).В небольших количествах это химическое вещество может вызвать незначительное раздражение глаз и / или открытых ран; однако на воздухе он быстро превращается в бикарбонат натрия (пищевую соду). Однако это преобразование не завершено на 100 процентов и неизменно оставляет остаточные количества гидроксид-иона из NaOH. В зависимости от типа системы подушек безопасности также может присутствовать хлорид калия.

У большинства людей пыль может вызывать только 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 приступ астмы. С появлением симптомов астматики должны лечить себя в соответствии с рекомендациями врача, а затем немедленно обращаться за медицинской помощью.

Преимущества

Подушки безопасности дополняют ремень безопасности, уменьшая вероятность удара головой и верхней частью тела пассажира о какую-либо часть салона автомобиля. Они также помогают снизить риск серьезных травм за счет более равномерного распределения сил удара по телу пассажира.Шторные подушки безопасности помогают удерживать все части пассажира внутри автомобиля.

Недавнее исследование показало, что с помощью подушек безопасности было спасено около 6000 жизней. [3]

Стоимость

Подушки безопасности стоят около 500 долларов США за автомобиль от производителей оригинального оборудования (OEM), которые обычно платят поставщику менее 100 долларов США. Если подушки безопасности развернуты или украдены, зарегистрированный владелец транспортного средства обязан их заменить. Поскольку они являются неотъемлемой частью конструкции транспортного средства, подушки безопасности обычно не модифицируются на автомобиле, у которого их нет.

Большинство производителей предписывают замену неразвернутых подушек безопасности через определенный период, чтобы обеспечить их надежность в случае аварии.

Хотя самостоятельная установка использованных или лишних компонентов может привести к значительной экономии средств, подушки безопасности должны обслуживаться только теми, кто имеет соответствующую квалификацию. Случайное раскрытие во время обслуживания может привести к серьезным травмам, а неправильно установленная или неисправная подушка безопасности может не обеспечить достаточной защиты в случае аварии.По этим причинам в нескольких странах были введены законы, ограничивающие продажу, доставку, погрузочно-разгрузочные работы и техническое обслуживание. В Германии, где действуют одни из самых строгих законов, подушки безопасности считаются опасными взрывчатыми веществами, и только автомеханики, имеющие дополнительную специальную подготовку, могут обслуживать системы подушек безопасности. В соответствии с федеральным законом Германии использованные, но неповрежденные подушки безопасности должны быть взорваны в безопасных условиях и не должны передаваться третьим лицам каким-либо образом, а частным лицам (то есть непрофессионалам) не разрешается обращаться с подушками безопасности ни при каких обстоятельствах. .Законная покупка ограничивается покупкой нового заменяющего устройства для немедленной установки квалифицированным персоналом продавца.

Травмы и гибель подушек безопасности

Хотя подушки безопасности могут защитить человека при определенных обстоятельствах, они также могут травмировать или даже убить. Преимущества подушки безопасности максимальны для людей, которые пристегнули ремни безопасности и держат детей (12 лет и младше) на задних сиденьях, также пристегнутых. По данным НАБДД, почти все смертельные случаи, связанные с подушками безопасности, были связаны с пассажирами, которых не удерживали или удерживали ненадлежащим образом.Было обнаружено, что совместное использование подушки безопасности и ремня безопасности снижает риск серьезных травм головы на 83 процента. [16]

Для защиты пассажиров, не пристегнутых ремнями безопасности, подушки безопасности, разработанные в США, срабатывают намного быстрее, чем подушки безопасности, разработанные в других странах. По мере того как в конце 1980-х - начале 1990-х годов использование ремней безопасности в США увеличивалось, производители автомобилей смогли скорректировать свои конструкции. Сегодня все блоки управления подушками безопасности распознают, используется ли ремень, и соответственно устанавливают время срабатывания. [17]

Подушки безопасности более новой конструкции срабатывают с меньшей скоростью; Тем не менее, пассажирам настоятельно рекомендуется оставаться на расстоянии не менее 25 сантиметров (10 дюймов) от панели, от которой срабатывают фронтальные подушки безопасности, чтобы избежать травм подушкой безопасности при аварии. [18] Во время движения водитель должен сидеть так, чтобы центр груди оставался на расстоянии 25 сантиметров (10 дюймов) от центра ступицы рулевого колеса. Конструкция боковых подушек безопасности означает, что пассажиры транспортного средства не должны прислоняться к внутренней стороне окна или дверей автомобиля, стоек или размещать предметы между собой и стороной транспортного средства.

Срабатывание подушки безопасности может привести к травмам, особенно если пассажиры не пристегнуты ремнями безопасности должным образом. Травмы включают истирание кожи, повреждение слуха (от звука во время раскрытия), травмы головы, повреждение глаз у тех, кто носит очки, и переломы носа, пальцев, кистей или рук. Пассажир также может получить ожоги, такие как: химические ожоги (от контакта с гидроксидом натрия, присутствующим в аэрозоле), термические ожоги (от горячих газов в воздушной подушке) и ожоги от трения (от физического трения). [19]

Усовершенствования в технологии датчиков и газогенераторов позволили разработать системы подушек безопасности второго поколения, которые могут регулировать параметры развертывания в зависимости от размера, веса, положения и состояния удержания пассажира. Эти улучшения продемонстрировали снижение фактора риска травм для маленьких взрослых и детей, у которых был повышенный риск травм с системами подушек безопасности первого поколения. [20]

Безопасное использование подушек безопасности

Неподдерживаемый или ненадлежащим образом удерживаемый пассажир может получить серьезные травмы или погибнуть из-за раскрытия подушки безопасности.NHTSA рекомендует водителям сидеть на расстоянии не менее 25 см (10 дюймов) между центром грудины и центром рулевого колеса. Детей в возрасте до 13 лет всегда следует удерживать на заднем сиденье должным образом. [21] Детское удерживающее устройство, обращенное назад, никогда не должно устанавливаться на переднее сиденье транспортного средства с подушкой безопасности переднего пассажира. Обращенное назад устройство для младенцев помещает голову младенца рядом с подушкой безопасности, что может привести к серьезным травмам головы или смерти, если подушка безопасности раскрывается.В некоторых современных автомобилях есть переключатель для отключения подушки безопасности переднего пассажира (но не в Австралии, где детские сиденья, обращенные назад, не должны использоваться спереди, где установлена ​​подушка безопасности), в случае использования сиденья с поддержкой ребенка. там.

Не курить трубку за рулем. Надувная подушка безопасности ударила бы по трубе, что могло бы привести к летальному исходу, даже если бы авария была средней.

Аэрокосмическая и военная промышленность

Два изображения систем подушек безопасности, используемых на Mars Pathfinder.Вверху показан весь тестируемый узел подушки безопасности, внизу показаны три газогенератора Thiokol, используемых для надувания подушек безопасности.

Аэрокосмическая промышленность и правительство США уже много лет применяют технологии подушек безопасности. НАСА и министерство обороны США использовали системы подушек безопасности в различных самолетах и ​​космических аппаратах еще в 1960-х годах.

Системы посадки с подушками безопасности

Впервые подушки безопасности использовались для посадки на спутниках Luna 9 и Luna 13, которые приземлились на Луну в 1966 году и вернули панорамные изображения.В посадочном модуле Mars Pathfinder использовалась инновационная система посадки с подушкой безопасности, дополненная аэродинамическим тормозом, парашютом и твердотопливными ракетными двигателями. Этот прототип успешно протестировал концепцию, и два посадочных модуля Mars Exploration Rover Mission использовали аналогичные системы посадки. Посадочный модуль Beagle 2 Mars также пытался использовать подушки безопасности для посадки, но посадка оказалась неудачной по неизвестным причинам.

Защита пассажиров

OH-58D Проверка системы подушек безопасности кабины (CABS).

Армия США включила подушки безопасности в свои вертолеты UH-60A / L [22] Black Hawk и OH-58D Kiowa Warrior [23] . Система подушек безопасности в кокпите (CABS) состоит из передних и боковых подушек безопасности с электронным датчиком столкновения (ECSU). [24] Система CABS была задумана и разработана Управлением прикладных авиационных технологий армии США, Форт Юстис, штат Вирджиния. [25] Это первая обычная система подушек безопасности для предотвращения травм пассажиров, спроектированная и разработанная специально для вертолетов. [26] [27]

Автомобильный дизайн
Часть автомобильной серии

90 кузов
Кузов с рамой · Бампер · Междугородний автобус · Шасси · Континентальная шина · Зона деформации · Бамперы Dagmar · Decklid · Крыло · Юбки крыльев · Решетка · Капот · Ковш на капоте · Конструкция монокока · Стойка · Понтонные крылья совок · Спойлер · Подрамник · Тонно
Отделения Багажник · Капот
Двери Двери типа «бабочка» · Дверь типа «крыло чайки» · Двери с ножничным механизмом · Лобовое стекло · Стеклоочиститель · Омыватель ветрового стекла
Другое Щуп для бордюра · Наклейка на бампер · Капот ament · Японская черная краска · Муссонная защита · Дужка Nerf · Прицепное устройство · Принадлежности для грузовиков
Внешний вид
Оснащение
Освещение Дневные ходовые огни · Дневные ходовые огни · Фара дальнего света · Фара Газоразрядная лампа интенсивности · Световозвращатель · Герметичный луч · Дорожные указатели
Legal и др. Номерной знак автомобиля · Умывальник · Парктроник
Интерьер
оборудование
Камера заднего вида · Датчик наддува · Зуммер · Автомобильный компьютер · Указатель уровня топлива · Система глобального позиционирования и навигационная система · Индикация на лобовом стекле · Идиотский свет · Индикатор неисправности · Ночное видение · Одометр · Радар-детектор · Спидометр · Тахометр · Бортовой компьютер
Органы управления Трос Боудена · Круиз-контроль (скорость ntrol) · Электронное управление дроссельной заслонкой · Рычаг переключения передач · Ручной тормоз · Диск Манеттино · Рулевое колесо · Дроссельная заслонка
Защита от кражи
Ключ · Автосигнализация · Иммобилайзер · Клаксон · Автоматическое определение местоположения автомобиля · Травление VIN
Безопасность
и сиденье
Подушка безопасности · Подлокотник · Автоматический ремень безопасности · Скамья · Ковшковое сиденье · Блокировка для детей · Бегущее сиденье · Ремень безопасности
Другое Кондиционер · Перчаточный ящик · Разъем Motorola · Стеклоподъемник · Зеркало заднего вида
Портал · Категория

См. Также

6

Audi, подушка безопасности, глоссарий.Проверено 13 августа 2008 г.

  • ↑ NHTSA, Деактивация. Проверено 23 августа 2008 г.
  • 3,0 3,1 Юридическая фирма Ньюсом, подушки безопасности поколения I / Юридические статьи / ресурсы. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ American Heritage, l The Rough Road to Airbags. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Примечания, Как производятся продукты: подушки безопасности. Проверено 13 августа 2008 г.
  • 6,0 6,1 Джон Фентон, The Times.
  • ↑ Image Shack, иллюстрации срабатывания подушки безопасности. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Image Shack, Обложка Руководства по эксплуатации Buick. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Байрон Блох, Усовершенствованные конструкции защиты от бокового удара и опрокидывания. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Euro NCAP, Описание испытания на лобовой удар. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ The Auto Channel, Система защиты головы BMW устанавливает новый стандарт защиты от бокового удара в ходе последнего краш-теста IIHS.Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Более безопасный автомобиль, подушки безопасности для бокового удара NHTSA. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Audi, Airbag control unit. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Safer Car, Frontal Airbags. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Free Patents Online, Термостойкие неазидные пропелленты для автомобильных подушек безопасности - Патент 6306232. Получено 13 августа 2008 г.
  • ↑ NHTSA, Деактивация. Проверено 23 августа 2008 г.
  • ↑ NHTSA, Тесты на соответствие требованиям по улучшению защиты пассажиров разного размера, с ремнями и без ремней.Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ NHTSA, Контактные травмы подушки безопасности. Проверено 23 августа 2008 г.
  • ↑ D. Ulrich et al., Ожоговые травмы, вызванные развертыванием подушки безопасности, NCBI PubMed. Проверено 23 августа 2008 г.
  • ↑ Карин М. Олсон, Питер Каммингс и Фредерик П. Ривара, Ассоциация подушек безопасности первого и второго поколений со смертью переднего пассажира в автокатастрофах: согласованное когортное исследование, American Journal of Эпидемиология 164 (2): 161-169. Проверено 13 августа 2008 года.
  • ↑ Чарльз Дж. Кахане, Подушки безопасности - Национальная администрация безопасности дорожного движения. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ DefenseLink, Contracts. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ FAS, FAS OH-58D article. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Armor Holdings, Armor Holdings CABS Fact Sheet. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ Air University, концептуальные документы противовоздушной обороны. Проверено 13 августа 2008 г.
  • ↑ BNet, Пресс-релиз BNET о награде Ежегодного форума AHS. Проверено 13 августа 2008 года.
  • ↑ Special Operations Technology, Tougher Choppers. Проверено 13 августа 2008 г.
  • Ссылки

    • Чан, Чинг-Яо. 2000. Основы обнаружения столкновений в системах автомобильных подушек безопасности. Warrendale, PA: Общество автомобильных инженеров. ISBN 0768004993.
    • Кент, Ричард В. 2003. Разработка и производительность подушек безопасности: новые перспективы промышленности, правительства и академических кругов. Уоррендон, Пенсильвания: Общество автомобильных инженеров. ISBN 0768011191.
    • Паркер, Филип М. 2006. Мировой прогноз на 2007–2012 годы для новых узлов подушек безопасности и связанных с ними деталей для автомобилей. Сан-Диего, Калифорния: ICON Group International, Inc. ISBN 0497328968.

    Внешние ссылки

    Все ссылки получены 30 апреля 2021 года.

    Кредиты

    New World Encyclopedia писатели и редакторы переписали и завершили Wikipedia статья в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с указанием авторства.

    Comments |0|

    Legend *) Required fields are marked
    **) You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>
    Category: Разное