Кукольный театр

ГЕНЕАЛОГИЯ

Первый мальчик для битья, «Сьерра Сэм», созданный Сэмюэлем Альдерсоном в 1949 году, был далек от идеала. Его шарнирные соединения, имитирующие суставы, двигались совсем не так, как у человека, да и тело сделали цельным. В 1971-м специалисты «Дженерал моторс» создали более совершенный «Гибрид I», а ныне за рулем автомобиля, несущегося в стену, сидят «гибриды» третьего поколения.

До недавнего времени в некоторых крэш-тестах принимали участие волонтеры. Но такие испытания уже стали историей.

Главный в их семье – манекен ростом 168 см и весом 77 кг. Именно этот «специалист» чаще всего участвует в испытаниях. Есть у него менее известный, но более высокий (188 см) и тяжелый брат (100 кг). Рядом с водителем должна сидеть 50-килограммовая супруга ростом 152 см, а на заднем диване или в специальных креслах располагаются 3-, 6-, 10-летние дети.

Подготовка манекенов к испытанию – длительный процесс. На полную сборку и калибровку уходит порой несколько недель.

Ученые мужи изрядно потрудились, чтобы манекен был максимально антропоморфным. Иными словами, вел себя при столкновении как человек. Пропорции, распределение веса, форма головы, сгибающийся благодаря эластичным «хрящам» стальной позвоночник, ребра из гибких пластин, шарниры вместо суставов – все работает как единый организм. Сходство с людьми усиливает виниловое покрытие, подбираемое с учетом упругости кожи.

Хороший датчик – новый датчик. Все потенциометры и акселерометры нужно периодически проверять и при необходимости менять.

Три десятка электронных акселерометров и потенциометров, установленных в голове, шее, груди, руках и ногах «Гибрида» – ценная начинка куклы. Они примерно 20 тыс. раз в секунду передают информацию о переносимых манекеном ускорениях – данные поступают по 10 тыс. каналам в автономный блок памяти, спрятанный в грудной клетке. Для корректности измерений каждый манекен перед испытаниями полностью разбирают и калибруют. Голову, например, безжалостно бросают с полуметровой высоты на стальную плиту и сверяют показатели датчиков с эталонными. После проверки манекен вновь собирают, в прямом смысле, по кусочкам. В отличие от людей, здесь можно легко поменять некорректно работающий орган и даже часть тела. Хотя такие операции отнюдь не дешевы. Например, трансплантация металлопластиковых ребер (их обновляют после каждых 10 ударов) обходится примерно в 3000 долларов. Правда, эта сумма кажется смешной на фоне цены самого манекена: ныне около 220 тысяч.

Специалистам по безопасности недостаточно информации от датчиков. Перед каждым ударом на манекены наносят разноцветные метки, чтобы потом определить точки контакта с деталями интерьера.

ВИДОВЫЕ ПРИЗНАКИ

Специализация манекена «Гибрид III» – фронтальные удары. Для остальных тестов используют его дальних родственников. Например, модель, которой частенько наминают бока, зовут «ЕвроСИД». Каждое ребро этой куклы снабжено дополнительными датчиками, чтобы точнее оценить степень повреждения и найти зону максимального риска при боковом ударе. А вот в испытаниях, имитирующих наезд сзади, используют «БиоРИД», который фиксирует повреждения при обратном ходе тела после удара. Для этого в хребет имплантированы 24 особых позвонка с датчиками, чтобы точно отследить движение позвоночника и шеи.

«ЕвроСИД» покорно ждет своей участи. Его ребра помогут понять, насколько опасен автомобиль при боковом ударе.

Для испытания детских сидений и удерживающих систем используют не только маленькие «гибриды», но и членов другой семьи – CRABI. Наиболее популярны три разновидности манекенов-малышей: полуторагодовалого, годовалого и шестимесячного младенца.

«Дети» появились гораздо позже своих родителей. Но сегодня они незаменимы – в автомобиле должны быть защищены все.

ДЕТИ ПРОГРЕССА

«Гибриды» – добросовестные работники, но, увы, несовершенные. Поэтому в скором времени их, возможно, сменит многофункциональный манекен THOR, разработанный в США. Он отличается более реалистичной кинематикой позвоночника и ног (особенно ступней, которые у «гибридов» недостаточно подвижны), улучшенной электронной начинкой, большим количеством акселерометров, работающих уже не в двух, а трех измерениях. Эти неодушевленные испытатели не только поставляют более полную информацию о последствиях аварии, но и могут участвовать как во фронтальных, так и в боковых крэш-тестах, а также ударах сзади. Управление безопасности транспорта Соединенных Штатов всерьез подумывает о том, чтобы использовать в своих испытательных программах именно манекены типа THOR. Но и у них есть серьезные конкуренты.

Виртуальными тестами занимаются не только «Вольво» и «Тойота». Например, в испытательном центре «Рено» в Ларди с помощью компьютеров отлаживают работу подушек безопасности и натяжителей ремней.

Многие автопроизводители уже сейчас проводят перед реальными крэш-тестами целую серию виртуальных испытаний. Современные компьютерные программы способны моделировать удары не только отдельных узлов, но всей машины. Специалисты компании «Тойота» пошли еще дальше, усадив в виртуальное авто манекен по имени THUMS (Total Human Model for Safety – общая модель человека для безопасности). Преимущества бестелесных марионеток налицо – они не изнашиваются и не ломаются. Кроме того, собирают гораздо больше данных, ведь в программу можно заложить самые различные параметры. Кстати, сейчас японцы разрабатывают (или, если хотите, программируют) несколько десятков виртуальных моделей, имитирующих людей от мала до велика.

Манекен THOR совершеннее своих предков. Основное достижение его создателей – сложная структура позвоночника, почти точно копирующего человеческий.

Компьютерную эстафету подхватила компания «Вольво». Но шведы сконцентрировали усилия не просто на проецировании людей в цифровое пространство. Они постарались решить с помощью современных технологий очень сложную задачу… Так появилась «Линда», виртуальная беременная женщина, участвующая в испытательной программе шведской фирмы.

За последние десятки лет безопасность автомобилей достигла небывалых высот. Еще недавно лишь редкие модели могли получить пять звезд на тестах EuroNCAP, а сейчас это уже никого не удивляет. Действительно, конструкторы тратят немало сил, чтобы сделать новые модели еще безопаснее, а отважные манекены всякий раз проверяют их на своей шкуре. Ничего не поделаешь – такая у них работа.