То ли люди, то ли куклы
ТЕХНИКА
/БЕЗОПАСНОСТЬ
ТО ЛИ ЛЮДИ, ТО ЛИ КУКЛЫ
МАЛЬЧИКИ ДЛЯ БИТЬЯ
ТЕКСТ / МИХАИЛ ГЗОВСКИЙ
...Напряженную тишину испытательного комплекса прорезал звук мощного удара, и уже через несколько мгновений смятый автомобиль застыл на бетонном полу. В считанные секунды самый зрелищный этап крэш-теста завершен. Теперь дело за специалистами, которым предстоит проанализировать результаты сымитированной аварии... Максимально точно оценить пассивную безопасность автомобиля невозможно без участия "подопытных кроликов", в роли которых выступают специальные манекены.
РОЖДЕНИЕ
Как и многие ноу-хау, манекены пришли в автомобильный мир из авиации. Начало было положено вскоре после Второй мировой войны, когда по заказу ВВС разработали модель для испытаний катапульт.
Первые автомобильные манекены, которые дебютировали чуть позже, были примитивны и напоминали человека лишь силуэтом. Но эволюция шла стремительно. Из молчаливых, безучастных кукол, сообщающих о травмах лишь стертым мелом на "пострадавших" участках, они превращались в сложных роботов, напичканных дорогой электроникой. Настоящий прорыв пришелся на 1973 год, когда появились манекены "Гибрид". Они используются для фронтальных крэш-тестов и по сей день. Конечно, "гибриды" не единственные в своем роде. Наряду с ними в разных концах света испытатели работают с моделями "Краби", "БиоРид", "Тор" и другими.
ВОСПИТАНИЕ
Наиболее сложная задача, которую продолжают решать специалисты, - заставить манекен вести себя во время испытаний в точности по-человечески. Антропоморфизм - наделение человеческими свойствами - включает имитацию анатомии, распределение массы тела, повторение углов сгиба суставов, прочности костей и сухожилий по образу и подобию homo sapienc. Учитывается даже упругость кожи! А ведь первенцы ограничивались одним датчиком ускорения в голове.
Современный манекен куда сложнее. Например, "Гибрид III" (Hybrid III) содержит акселерометры не только в голове, но и шее, груди, бедрах, коленях... Все они призваны зафиксировать силы и моменты, которые действуют на человека во время аварии, и понять, насколько они опасны для жизни и здоровья. По сути, "Гибрид" представляет собой аналог "черного ящика" - бортового самописца, неизменного атрибута любого современного самолета.
ПОРТРЕТ В ПРОФИЛЬ
В конце 70-х конструкторы озаботились безопасностью и при боковых ударах, поскольку их количество лавинообразно росло. Для этих целей манекены "Гибрид" и им подобные подходили плохо. Рождение "ЕвроСида" ознаменовало новый этап в развитии и производстве подопытных кукол. При его создании специалисты сконцентрировались на детальной проработке корпуса манекена: каждое ребро "ЕвроСида" снабжено отдельными датчиками и гидравликой, так что определить степень деформации грудной клетки и нагрузку на тот или иной участок тела можно с ювелирной точностью. "ЕвроСид" уже вовсю используют при проведении тестов EuroNCAP (ЗР, 2001, № 5), программа которых с недавних пор включает боковой удар.
СЕМЕРО ПО ЛАВКАМ
Вскоре испытания станут еще более строгими и разноплановыми, поэтому уже сейчас многие фирмы идут на полшага впереди, перекрывая существующие требования. Например, разработаны различные модели как манекенов-мужчин, так и женщин, в которых учтены физиологические особенности разных полов. В первую очередь различия касаются массы. Если отдельные мужчины племени "Гибрид" весят под 120 кг, то представительницы слабого пола - от 50 кг. Все чаще возникает вопрос о безопасности пешеходов. Уже разработаны и выпускаются особые куклы, которым уготована невеселая судьба - месяц за месяцем попадать под колеса машин...
Но все же самая актуальная на сегодня тема - детская. Как безопаснее возить ребенка: в специальном кресле или без? Как лучше устанавливать детское сиденье - по ходу движения или наоборот? На эти вопросы помогают ответить целые группы манекенов-детей: они имитируют малышей в возрасте трех, шести лет и 12-летних подростков. Наряду с детсадовцами в семье появились полуторагодовалые и годовалые младенцы, нашлось место даже для шестимесячных "грудничков"!
АТТЕСТАТ ЗРЕЛОСТИ
Чтобы добыть достоверную информацию, манекен должен работать с точностью швейцарского хронографа, без права на ошибку - ведь подготовка теста стоит не один десяток тысяч долларов. Поэтому особенно ответственна процедура калибровки. Перед каждым ударом манекен разбирают на основные узлы. Вначале испытанию подвергают голову, затем к голове монтируют шею и отправляют на следующий тест. Так, путешествуя от одного стенда к другому, манекен постепенно приобретает законченный, цельный облик. В общей сложности кукла проходит не менее девяти тестов, прежде чем ее допускают к крэш-тесту.
Бывает, в ходе калибровок выясняется, что та или иная деталь не удовлетворяет нормативам. Тогда приходится заказывать новые комплектующие, а это ой как недешево! Например, комплект ребер выдерживает, как правило, не более 10 тестов, а потом будьте любезны раскошелиться на 3000 долларов! Но эта цифра меркнет перед заменой манекена в сборе, цена которого достигает 220 000 долларов. Добавьте сюда сложные калибровочные стенды, видео- и фотооборудование, способное снимать до нескольких сотен кадров в секунду, системы поддержания микроклимата в лабораториях - и станет ясно, сколь дорого обходятся полученные при тестах данные.
Впрочем, цена человеческой жизни определяется иными категориями...
НАША СПРАВКА
Исследования в области пассивной безопасности ведут и в России. Например, в распоряжение специалистов Дмитровского полигона (НИЦИАМТ) недавно поступил современный комплекс с калибровочным и измерительным оборудованием. Проведены первые испытания с использованием новейших манекенов "Гибрид III". К грядущему в 2003 году ужесточению правил сертификации автомобилей в Дмитрове готовы. Помимо фронтального удара, в новой, более строгой методике предусмотрен боковой крэш-тест, специально для которого уже закуплен манекен "ЕвроСид".
Более 30 датчиков "Гибрида III" отправляют сведения по ста информационным каналам с частотой до 20 000 раз в секунду.
Подготовка к тесту требует полной разборки манекена.
"ЕвроСиду", который испытывает автомобили на боковой удар, руки не нужны.
Калибровка начинается с теста головы, в ходе которого ее "роняют" с высоты в полметра на стальную плиту.