Samochód nie może być zbyt mocny – ciekawostki dotyczące bezpiec

Samochód nie może być zbyt mocny – ciekawostki dotyczące bezpieczeństwa

Testy zderzeniowe samochodów nie należą do najtańszych. Dlatego też coraz więcej podstawowych projektów tworzy się, korzystając z komputerowych symulacji. Do grupy najpopularniejszych programów tego typu należy opracowany i używany w Europie oraz Japonii PAM-CRASH. W Stanach Zjednoczonych od wielu lat w użyciu jest LS-DYNA3D oraz RADIOSS. Ten ostatni został opracowany we Francji. Wszystkie z nich wykorzystują rozwiązania, które znane są w technice wojskowej Stanów Zjednoczonych od końca lat 60. XX wieku.

PAM-CRASH został użyty w 1995 roku przez projektantów marki BMW. Pozwoliło to na zwiększenie bezpieczeństwa samochodu przy kolizjach bocznych. Dach czteroosobowego sedana jest połączony z podłogą za pomocą sześciu słupków:

  • słupki A – znajdują się po obu stronach szyby przedniej
  • słupki B – znaleźć je można między przednimi i tylnymi drzwiami
  • słupki C – umiejscowiono je za tylnymi drzwiami

Fizyczne zderzenie pokazały, że w momencie uderzenie w boczną część auta nie wytrzymał mały fragment słupka B tuż przy podłodze. Rozwiązanie wydawało się proste, należało po prostu wzmocnić ten fragment. Projektanci doszli do wniosku, że nie ma potrzeby przeprowadzania dalszych testów. Jedne z inżynierów był jednak innego zdania i nalegał, aby przynajmniej przeprowadzić symulację komputerową zderzenia wzmocnionego samochodu. Wyniki były zakasujące. Okazało się, że wzmocnienie słupków B spowodowało, że samochód stał się jeszcze mniej bezpieczny przy uderzeniach w jego bok. Program PAM-CRASH pokazał, że słupek w dalszym ciągu pęka, ale tym razem na większej wysokości, co prowadzi do bocznej penetracji w głąb kabiny pasażerskiej. Naraża to na urazy delikatne części ciała jak pierś, brzuch i głowa pasażera.

Do roku 1996 przeprowadzono 91 symulacji w programie PAM-CRASH i tylko dwa testy fizyczne. Dzięki temu obecne modele BMW są o 30% bezpieczniejsze przy zderzeniu bocznym niż wcześniej. Dwa testy fizyczne kosztowały 300 tysięcy dolarów, a więc o wiele więcej niż 91 komputerowych symulacji. Sprawdza się w tym przypadku stare powiedzenie fizyków: „Dla każdego problemu istnieje rozwiązanie proste, jasne i łatwe do zrozumienia oraz intuicyjnie poprawne... i w 100% błędne”.

Wynalazek słynnego doktora Stappa

Eksperymenty i doświadczenia dr. Stappa przyczyniły się do uratowania tysięcy istnień. Pasy bezpieczeństwa, które montuje się obecnie w samochodach, są bezpośrednim wynikiem jego badań. Stapp dowiódł, że ludzie mogą wytrzymać znacznie większe przeciążenia, jeśli siedzą tyłem do kierunku ruchu, niż kiedy siedzą przodem. Jako bezpośredni rezultat tych ustaleń we wszystkich samolotach amerykańskiego wojskowego transportu powietrznego siedzenia montuje się tyłem do kierunku lotu. Udowodnił także, iż piloci mogą przeżyć potężne hamowanie, jeśli mają na sobie odpowiednią uprząż i jeśli ich fotele nie oderwą się od podłoża. W efekcie w obecnych myśliwcach mocowanie foteli pilotów zostało wzmocnione i może wytrzymać przeciążenie o wartości 32 g. Opracował również „boczne siodło”, czyli trójkątną uprząż dla żołnierzy w pełnym rynsztunku, siedzących rzędem, obok siebie w samolotach sił powietrznych. Wykonano ją z nylonowej plecionki i wyposażono w pas ramieniowy zamiast zwykłego pasa poprzecznego.

Stapp odbył więcej ślizgów rakietowych niż jakikolwiek inny człowiek. Pokazał przy tym, że siedząc przodem do kierunku ruchu, można wytrzymać przeciążenie równe przynajmniej 45 g i jest to najwyższe przeciążenie, jakie ochotniczo przyjął na siebie człowiek wyposażony w odpowiednią uprząż. Opracował potem dodatkowe pasy do uprzęży – biegnące skosem od pasa na brzuchu i unieruchamiające uda. Dzięki temu przeciążenie rozkłada się na najmocniejsze części ciała – barki, biodra i uda, zamiast koncentrować się na brzuchu.

Dr Stapp przeprowadził też na sobie eksperymenty pozwalające stwierdzić, czy pilot powinien pozostać w samolocie, jeśli straci kopułę kabiny. W tym celu przeleciał samolotem z prędkością 917 km/h, w kabinie pozbawionej kopuły. Okazało się, że przetrwał ten lot bez kontuzji. 10 grudnia 1954 roku, już w randze pułkownika, ustanowił rekord prędkości na saniach rakietowych (Sonic Wind I) w bazie sił powietrznych Holman, w Nowym Meksyku. Osiągnął szybkość 1017 km/h. Za wszystkie te wyczyny musiał jednak zapłacić uszkodzeniami ciała. Miał połamane żebra, kilka wylewów w siatkówce i dwa razy złamane nadgarstki.

Przeciążenia w samochodzie

Przody większości współczesnych samochodów są tak zaprojektowane, żeby podczas zderzeń ulegały zgnieceniu, gwarantując pasażerom odpowiedni stopień bezpieczeństwa. To sprawia, że projektowanie samochodów wymaga rozlicznych sztuczek. Przeciętny samochód ma stosunkowo mocną ramę, stosunkowo słabe poszycie i kilka dużych kawałków metalu, takich jak silnik i skrzynia biegów. W australijskim komputerowym programie nowoczesnego projektowania samochodów typowe przeciążenie przy zderzeniu czołowym samochodu, jadącego z prędkością 56 km/h, z betonową ścianą, mierzone przy słupku B, sięga 30-40 g. Jest to odpowiednik czołowego zderzenia dwóch identycznych pojazdów.

Niektóre pojazdy z napędem na cztery koła mają ramy zbyt sztywne. Mogą, więc gdy samochód jadący z prędkością 56 km/h ulega zderzeniu, powodować przeciążenia przewyższające 50 g (Kia Sportage osiąga nawet 60 g). Bardzo możliwe, że gdyby przetestować w tym programie wojskowe czołgi, otrzymalibyśmy trzycyfrowe przeciążenia! Powyższe wartości dotyczą przeciążeń działających na samochód, kiedy uderza on w betonową ścianę.

Kukły testowe (a także ja i wy, jeśli mamy pecha) podczas zderzenia nadal się poruszają i wchodzą w drugą kolizję, tym razem z wnętrzem samochodu. Na szczęście działanie pasów bezpieczeństwa i poduszek powietrznych częściowo niweluje zderzenie, umożliwiając pasażerom przeżycie katastrofy. Amerykańskie standardy przewidują, że samochody muszą być zaprojektowane, by na pasażerów działało przeciążenie poniżej 60 g, w razie czołowego zderzenia przy prędkości 48 km/h. Przeciążenie mierzy się na wysokości piersi, jeśli hamowanie trwa dłużej niż 3 milisekundy (milisekunda jest to jedna tysięczna sekundy). Jeśli trwa krócej niż 3 milisekundy, ciało człowieka może wytrzymać o wiele większe przeciążenia. Przypuszczalnie dlatego, że nasze organy wewnętrzne nie mają czasu, żeby rozpocząć ruch względem siebie nawzajem, a więc nie zderzają się i nie pękają. Trzecia kolizja podczas zderzenia samochodów następuje wówczas, gdy ograny wewnętrzne uderzają o kości.

fot. pixabay.com

Komentarze czytelników:

Brak komentarzy do artykułu - Twój może być pierwszy!

pomidor

* Wysyłając komentarz, potwierdzasz znajomość regulaminu portalu. Autor komentarza ponosi odpowiedzialność za jego treść, z kolei wydawca portalu zastrzega sobie możliwość moderacji treści i publikacji wyłącznie komentarzy najlepszych merytorycznie.

Nietypowe nawyki żywieniowe Marlona Brando

Nietypowe nawyki żywieniowe Marlona Brando

Brando już na początku swojej kariery filmowej był znany nie tylko ze świetnej gry. Legendą obrosły także jego nawyki żywieniowe.

Co widzą psy i koty?

Co widzą psy i koty?

W przeszłości sądzono, że psy i koty widzą świat w czarno-białych barwach. Z biegiem czasu i rozwoju technologii badawczej wiemy, że wiele zwierząt może w pewnym stopniu mieć zdolność do widzenia kolorów.

Poznaj panią Wasiljewę, żonę Fiodora i matkę 69 dzieci

Poznaj panią Wasiljewę, żonę Fiodora i matkę 69 dzieci

Kobieta, która jest rekordzistką świata Guinnessa w kategorii najbardziej płodnej matki wszechczasów, to żyjąca w XVIII wieku Rosjanka z miejscowości Szuja. W ciągu 40 lat rodziła ona w sumie 27 razy.

W których krajach zjada się najwięcej czekolady?

W których krajach zjada się najwięcej czekolady?

Pomimo że kakao jest rośliną tropikalną, wśród czołówki konsumentów czekolady znalazły się kraje europejskie, w których panuje znacznie chłodniejszy klimat.

Najmniejszy kraj i zakątek z najmniejszą liczbą ludności

Najmniejszy kraj i zakątek z najmniejszą liczbą ludności

Może to być trudne do wyobrażenia, ale na naszej planecie istnieje kraj, którego powierzchnia jest mniejsza niż powierzchnia Central Parku w Nowym Jorku, a jego ludność nie przekracza ilości uczniów w przeciętnej, miejskiej szkole podstawowej w Polsce.

Pyszne ciekawostki na temat lodów

Pyszne ciekawostki na temat lodów

Było już piwo, a teraz przyszedł czas na lody. W porównaniu do tego pierwszego, zimny deser jest dla każdego. Nie tylko najmłodsi go uwielbiają. Dorośli, nawet ci na diecie, lubią sobie od czasu do czasu zgrzeszyć i zjeść ich nawet cały kubełek.

Czy piranie naprawdę są śmiertelnie groźne dla człowieka?

Czy piranie naprawdę są śmiertelnie groźne dla człowieka?

Filmy i nie tylko stworzyły obraz piranii jako krwiożerczych bestii, którym potrzeba zaledwie kilka chwil, aby z człowieka obgryźć całe mięso i pozostawić jedynie szkielet. To jeden z największych mitów, jakie zdołała stworzyć kinematografia.

Kiedy powstała pierwsza zapalniczka? Historia „zapalary” i co ni

Kiedy powstała pierwsza zapalniczka? Historia „zapalary” i co nieco o zapałkach

Urządzenia przenośne, które wytwarzały stabilny i stały płomień w wyniku wykorzystania łatwopalnych cieczy pod ciśnieniem i iskry były rozwijane już w XIX wieku.

Oglądasz serial „Czarnobyl”? Poznaj fakty o katastrofie sprzed 3

Oglądasz serial „Czarnobyl”? Poznaj fakty o katastrofie sprzed 33 lat

Czy wydarzenia przedstawione w serialu HBO "Czarnobyl" odpowiadają rzeczywistemu przebiegowi katastrofy w elektrowni jądrowej z 1986 roku? Sprawdź to, poznając fakty.

Tego głazu z Tychowa nie uniósłby nawet Syzyf!

Tego głazu z Tychowa nie uniósłby nawet Syzyf!

Zbliżające się cieplejsze miesiące to dobry moment na zwiedzanie Polski i odkrywanie jej tajemnic. Jeśli w kręgu Waszych zainteresowań znajduje się geologia, atrakcyjnym wypadem może okazać się ten do Tychowa położonego w powiecie białogardzkim.

Największe śpiochy wśród zwierząt

Największe śpiochy wśród zwierząt

Poznajcie największych śpiochów w ich świecie. A może już wiecie, który zwierzak śpi najwięcej? Jeśli postawiliście na leniwca, to nie macie racji.

Polub nas na Facebooku'u
W celu ułatwienia korzystania z serwisu, strona wykorzystuje pliki cookies (tzw. ciasteczka). Możesz zarządzać ustawieniami plików cookies, korzystając z opcji swojej przeglądarki internetowej. Kliknij zgadzam się, aby informacja ta nie pojawiała się ponownie.
Zgadzam się