Центр безопасности «Вольво»: от трех отправных точек

Тихое зимнее утро. «Вольво-S60» направляется из Стокгольма на север Швеции. Водитель увлеченно беседует с сидящим рядом пассажиром. Внезапно на дорогу выскакивает лось. Руль влево, шипы пытаются зацепиться за скользкое покрытие, но тщетно – скорость слишком велика. Автомобиль теряет управление, вылетает на полосу встречного движения. Бам! Скрежет искореженного металла, звон задубевшего на морозе пластика. Тишина… Водителя врачи отпустили домой, а пассажиру в ближайшей больнице вынесли вердикт: незначительные ссадины, царапины и синяки. Чудеса? Возможно, но у всякого фокуса есть логическое объяснение.

КТО ВЛАДЕЕТ ИНФОРМАЦИЕЙ

«Удар пришелся в бок, в то место, где сидел передний пассажир, – поясняет Томас Бродберг, руководитель центра безопасности «Вольво», открытого под Гётеборгом в 2000 году. – Еще до приезда полиции и скорой на место аварии примчались наши спецы. Они оказали первую помощь, а потом занялись сбором информации. Досконально описали все повреждения автомобиля, чтобы уточнить, под каким углом произошло столкновение, какова была скорость при ударе, изучили место и условия аварии, даже расспросили очевидцев. С согласия хозяина доставили машину в лабораторию для детального исследования. Собранные сведения пригодятся для работы и спасут еще не одну жизнь».

Томас Бродберг, руководитель Центра безопасности «Вольво»: «Уровень безопасности будущей модели сильно зависит от багажа знаний, которым обладают инженеры «Вольво». Задача нашего центра – дать им максимум информации. Виртуальные и настоящие крэш-тесты позволяют точнее выявить сильные и слабые места наших машин и сделать их более безопасными».

Одно из главных достояний центра безопасности «Вольво» – накопленная за 40 лет база данных о дорожных происшествиях, в которые попадали автомобили шведской марки. Только вдумайтесь: более 40 000 аварий и 65 000 участников. Именно эту бесценную копилку информации время от времени используют разработчики: анализируют статистику, чтобы выявить типичные, наиболее частые присшествия и сначала смоделировать их на компьютере, а потом проверить в реальном крэш-тесте.

Ведь информация, которую дают ДТП, не позволяет в полной мере оценить сильные и слабые стороны автомобиля. Например, известно, что в описанной выше аварии люди, сидевшие в первом ряду, не пострадали. А что, если бы сзади тоже сидели пассажиры? А если дети? Или скорость удара оказалась выше на 10 км/ч? Поэтому все собранные после аварии показатели сначала подгружают в компьютер и программа моделирует произошедшее.

Виртуальные тесты позволяют не только сэкономить время и деньги, но и обработать больше параметров. Ежедневно на экране компьютеров «в аварии попадают» от 15 до 60 машин, а до главного ударного теста специалисты успевают «разбить» более тысячи таких 3D-моделей. И хотя компьютерные результаты почти не отличаются от реальных (это подтверждает сравнение повреждений виртуальных манекенов с травмами пострадавших в ДТП людей), проделанную работу окончательно проверяют в ходе крэш-теста.

Все происходящее снимают 18 видеокамер со скоростью 1000 кадров в минуту. Камеры установлены не только сверху и по бокам, но даже под прозрачным полом. Съемка дополняет информацию, полученную от манекенов, и позволяет более детально рассмотреть, как ведет себя автомобиль при ударе.

МЕЖДУ ЭКРАНОМ И КУБОМ

Как разумно сэкономить на безопасности? «Вольво» заменяет некоторые крэш-тесты стендовыми испытаниями. Это некий промежуточный этап между компьютерным моделированием и ударами в другую машину или барьер. А если точнее, симуляция последних, только без контакта с препятствием и, следовательно, без повреждений кузова. Такие тесты выгодны, если приходится испытывать, например, удерживающие системы или элементы интерьера, влияющие на безопасность (панель приборов, руль, сиденья).

Сменную кабину, имитирующую переднюю часть салона одной из моделей, закрепляют на подвижной платформе, и установка резко отталкивает ее назад. Эффект тот же, что при фронтальном ударе: манекены подаются вперед. Срабатывают ремни с преднатяжителями и подушки, сверхбыстрый компьютер снимает информацию (до 100 параметров) с датчиков манекенов, а высокоскоростная камера фиксирует каждое движение неодушевленных испытателей – эти данные пригодятся при «разборах полетов».

Всё, как при ударе в куб, только дешевле и требует меньше времени на подготовку. После очередного теста достаточно поменять подушки, пиропатроны, ремни, проверить основные крепления и элементы интерьера – и опять можно усаживать манекенов и начинать обратный отсчет. Поэтому стендовые испытания проводят в среднем вдвое чаще, чем крэш-тесты, – иногда до четырех раз в день. Есть и еще одно преимущество: при серийных испытаниях на этом симуляторе намного проще выдерживать заданные параметры (ускорение, распределение удара). В общем, уникальный стенд, однако и он не способен полностью заменить крэш-тест.

Уникальный стенд «Вольво» для испытаний удерживающих систем и прочих деталей в салоне, влияющих на безопасность. Этот аппарат имитирует не только нужные перегрузки, но и другие силы, действующие на автомобиль при ударе. Например, которые немного приподнимают машину или которые качают ее вверх-вниз относительно центра.

Есть и еще одно преимущество: при серийных испытаниях на этом симуляторе намного проще выдерживать заданные параметры (ускорение, распределение удара). В общем, уникальный стенд, однако и он не способен полностью заменить крэш-тест.

БИТЬЕ ОПРЕДЕЛЯЕТ БЕЗОПАСНОСТЬ

Самое жестокое и одновременно зрелищное испытание происходит в сердце центра безопасности. К «месту встречи» ведут два тоннеля, по которым летят тестовые автомобили, посланные в последний путь расчетливыми операторами. Изюминка этого сооружения – поворотный механизм одного из тоннелей, разворачивающий полосу на угол до 90°. Это дает возможность имитировать удары в бок и под углом. Другая труба неподвижна, зато ее протяженность позволяет разогнать автомобиль до 120 км/ч – хватит с запасом для любых испытаний.

В конце прямой стационарный стенд, который в зависимости от типа столкновения можно установить под нужным углом и увенчать любой насадкой – от мягкого сминаемого барьера до столба. Здесь же имитируют и переворот. Автомобиль устанавливают боком на специальную тележку, разгоняют и резко останавливают – машина слетает с платформы и делает несколько кувырков. В списке проведенных тестов и актуальные для северных стран дорожные коллизии: иногда в лаборатории авто врезается в «лося». Впрочем, скоро столкновения с лосями станут редкостью – «Вольво» работает над электронными ассистентами, идентифицирующими животных и своевременно информирующими водителя об их приближении.

В большой шведской семье, «проживающей» в центре безопасности, более 100 манекенов разного возраста, роста и пола (по восемь категорий взрослых и детей), не считая виртуальных фигурок для компьютерного моделирования. В их числе манекены Hybrid III и более совершенные THOR для фронтальных ударов, EuroSID для боковых и BioRID для наездов сзади. Цена каждой куклы доходит до 150 тыс. евро.

Каждый год здесь разбивают более 250 «вольво». При этом оборудование загружено меньше чем на половину. Поэтому еще 350 крэш-тестов в этой лаборатории шведы проводят для других марок, среди которых, например, «Астон Мартин», «Ленд-Ровер», «Ягуар». Кроме того, по собственным оригинальным методикам тут работает над безопасностью подразделение «Вольво трак», которое изредка предоставляет грузовики и для крэш-тестов с легковыми моделями.

Один из нестандартных заводских крэш-тестов «Вольво».

Модель V70 врезается на скорости 64 км/ч с 25-процентным перекрытием в недеформируемое препятствие. Имитирует ситуацию, когда водитель сталкивается с разделительным брусом (например, на развилке дорог или в начале моста) или, неправильно рассчитав обгон, цепляет встречный автомобиль.

0,0 с:

0,04 с:

0,15 с

0,3 с

Угол у препятствия, в который приехал автомобиль, сглаженный, что смягчило удар (автомобиль немного соскользнул с него), тем не менее повреждения существенные. Больше всего досталось, естественно, водительской стороне, хотя кузов отвел часть энергии и на пассажирскую.

Отлично сработала клетка безопасности, кабина почти не задета, передок хорошо погасил энергию удара, поэтому манекены зафиксировали неопасные перегрузки. Иными словами, люди в такой аварии не пострадали бы.

Такие весы не для слабонервных. Они показывают, как меняется вес тела при ударе. Этот 76-килограммовый молодой человек всего-то при 25 км/ч тяжелеет почти до 2 т. Представляете последствия, если такой снаряд прилетит к вам с заднего сиденья! Лучше попросите пассажиров во втором ряду пристегнуться.

«Склад готовой продукции» центра безопасности «Вольво». Эти автомобили достойно закончили свой жизненный путь. Они помогли собрать бесценную инфор- мацию, которая спасет не одну человеческую жизнь.

Примерно четверть века назад в Швеции каждый десятый попавший в автомобильную аварию получал серьезные повреждения. Cегодня этот показатель снизился почти в пять раз – во многом благодаря стараниям автопроизводителей, уделяющих безопасности все больше внимания. И случай с вылетевшим на встречную полосу «Вольво» – лишнее тому подтверждение.