בובת מבחן ריסוק

שמאל|ממוזער|250px|הדמיה ממחושבת של בובות מבחן ריסוק
שמאל|ממוזער|250px|משפחת הבובות "הייבריד 3" שהוצגה ב-1976
בובת מבחן ריסוק היא בובה המדמה גוף אנושי במבחני ריסוק. מבחני הריסוק הנפוצים ביותר נועדו לבדוק את ההשפעות של תאונת דרכים על נוסעי מכונית והולכי רגל מבחני ריסוק המשלבים בובות נערכים גם בבדיקות בטיחות לכלי טיס ובכלי רכב מסוגים נוספים.

בובות הריסוק מדמות מאפיינים ביומכניים של הגוף האנושי ומצוידות במספר חיישנים המודדים את עוצמת הכוחות המופעלים על חלקי הגוף בעת ריסוק. באמצעות מדידת הכוחות והנזק הנגרם לבובות מנסים עורכי מבחן הריסוק לשער את מידת הנזק הנגרמת לגוף אנושי בתנאי ריסוק דומים וכך להסיק כיצד ניתן לשפר את בטיחות כלי הרכב.

היסטוריה
טרם המצאתן של בובות הריסוק החלו ניסיונות ראשונים בביצוע מבחני ריסוק בארצות הברית בשנות ה-30 של המאה ה-20. המבחנים נערכו באמצעות גופות של אנשים שמתו מוות טבעי. השימוש בגופות היה מעורר מחלוקת מסיבות אתיות ומדעיות עקב העובדה שהן לא יצגו את החתך האופייני של נפגעים בתאונות דרכים. כמו כן, השוני בין גופה לגופה וחוסר היכולת לבצע מבחן השוואתי הטילו צל על דיוק המסקנות. גם כך, נטען שהמבחנים בעזרת גופות והפיתוחים הבטיחותיים שבאו בעקבותיהם, לדוגמה חגורות הבטיחות, הצילו את חייהם של אלפי נוסעים מדי שנה. ניסיונות מבחן אחרים עשו שימוש בחיות כדוגמת שימפנזים וחזירים אך גם אלו עוררו ביקורת רבה.

ימין|ממוזער|100px|בובת "סיירה סם" מ-1949
הבעיות שתוארו לעיל הובילו לפיתוח בובות הריסוק. הבובה הראשונה פותחה ב-1949 על ידי סמואל אלדרסון וחברת סיירה הנדסה שבנו אותה לצורך בחינת מושבי מפלט למטוסים. הבובה כונתה "סיירה סם" ועד מהרה הותאמה גם לשימוש במבחן ריסוק של כלי רכב. דגם בשם VIP-50 נבנה עבור יצרני הרכב האמריקנים פורד וג'נרל מוטורס ואף התקבל כתקן אמריקני. בסוף שנות ה-60 של המאה ה-20 פנתה ג'נרל מוטורס לתכנון עצמאי של בובה וב-1971 הוצגה בובה בשם "הייבריד 1" (Hybrid I). ממדי הבובה ייצגו גבר אמריקני ממוצע באחוזון 50 מבחינת גובה ומשקל, בעוד שבובת "סיירה סם" הותאמה לאחוזון ה-95.

ב-1972 הוצגה בובת הייבריד 2 שכללה שיפורי מפרקים שהפכו אותה דומה יותר לגוף האנושי. היא שימשה למבחנים נרחבים שעזרו בפיתוח חגורת הבטיחות מטיפוס שלוש נקודות, אך עדיין סיפקה מידע בסיסי בלבד בנוגע לדרכים להפחתת פגיעות גוף אופייניות בעת תאונה. הצורך הוביל לפיתוח הדור השלישי של הייבריד שהוצג ב-1976 ומהווה במידה רבה את הבסיס לבובות שפותחו בשלושת העשורים העוקבים. השיפור המשמעותי בדור השלישי היה מבנה הצוואר ויכולותיו בכיפוף קדימה וסיבוב לצדדים. הבובות יוצרו במספר גדלים שייצגו גברים באחוזונים 95 ו-50, אישה באחוזון חמש וילדים בגילאי עשר, שש ושלוש.

הייבריד 3 עדיין משמשת כבסיס לבובות המשתתפות במבחני ריסוק בעשור הראשון של המאה ה-21. עם התפתחות מבחני הריסוק, הוגבל השימוש בה לבחינת מבחני ריסוק חזיתיים בעוד שלצורך מבחנים אחרים כדוגמת מבחן ריסוק צד או מבחן ריסוק מאחור, פותחו בובות חדשות המאופיינות ברכיבים המדמים טוב יותר את האיברים העשויים להיפגע בתאונות מן הסוג הנבחן. עריכת מבחני ריסוק במקומות נוספים מחוץ לארצות הברית, כדוגמת מבחני ה-יורו NCAP האירופאיים הובילה לפיתוח בובות נוספות, למרות שגם בשנת 2008 הייתה הייבריד 3 בובת הריסוק הראשית במבחנים אלו.

לצורך בחינת ריסוק צד פותחה הבובה SID (Side Impact Dummy) שמאופיינת בעמוד שדרה, צלעות ואיברים פנימיים מורכבים יותר. לבובה פותחה מקבילה דומה בשם EuroSID (בשנת 2008 הייתה בשימוש ה-EuroSID 2). בובה אחרת, לשימוש במבחני ריסוק חזיתיים, מכונה THOR. היא מבוססת על ההייבריד 3 ומכילה מבנה משופר של עמוד שדרה, אגן ופנים וכמות חיישנים גדולה יותר. בובות נוספות, מנסות לדמות מאפיינים אחרים של משתמשי כלי הרכב כדוגמת נשים בהיריון. במסגרת תביעה משפטית בבריטניה בשנת 2010, הודה יצרן המכוניות פיג'ו שאביזרי הבטיחות במכוניותיו תוכננו להיות יעילים במיוחד עבור בני אדם בעלי נתונים פיזיים ממוצעים, שבובות המבחן הנפוצות דומות להם, בעוד שיעילותם עבור בני אדם בעלי משקל גבוה מהממוצע אינה ודאית. בדצמבר 2010 יצאה קבוצת רופאים שערכה מחקר באוניברסיטת באפלו בקריאה לעשות שימוש נרחב בבובות מבחן בעלות משקל גבוה יותר, במיוחד עקב העלייה המתמדת במשקל הממוצע של תושבי ארצות הברית. 

ההשקעה במציאת שיפורים נוספים בביצוע מבחני ריסוק מכוונת בין השאר גם למודלים ממוחשבים של בובות ריסוק. נכון לשנת 2008 השימוש במודלים אינו מסוגל להחליף ביצוע מבחנים עם בובות אמיתיות, אך היתרונות בעבודה עם מודלים ממוחשבים משמעותיים בהיבט הכלכלי והמחקרי. ההיבט הכלכלי מושפע מהאפשרות למנוע הרס בלתי הפיך של מוצרים (כדוגמת הבובות וכלי הרכב) וההיבט המחקרי יוצא נשכר מהיכולת להפעיל את המבחנים במגוון בלתי מוגבל של צורות. למשל, עקב העלויות הגבוהות נוהגים מבצעי המבחנים לרסק את הרכב במהירות אחת או שתיים לכל היותר. במודל ממוחשב ניתן להריץ מבחנים במגוון מהירויות ותנאים אחרים תוך עלויות מינימליות.

הכנות למבחן
בובת מבחן ריסוק עוברת לקראת ביצוע המבחן סדרה של הכנות המוודאות שהיא עומדת בדיוק בתקן מסוים כדי שתוצאות המבחנים שיתקבלו יהיו בנות השוואה למבחנים קודמים. לדוגמה, בובות מסוג הייבריד 3 עוברות תהליך הכולל את השלבים הבאים:
 הסרת הראש והטלתו מגובה 40 סנטימטר לצורך כיול החישנים המורכבים בו.
 חיבור הראש לצוואר, דחיפתו ועצירתו בחדות לשם בדיקת כיפוף הצוואר
 הבובה מולבשת בעור צבי המדמה את העור האנושי ועובר בדיקת עמידות בברכיים.
 חזה הבובה מוכה בחוזקה על ידי מטוטלת מתכתית כדי לבדוק את עמידות וגמישות צלעות בית החזה.
 לאחר סיום הבדיקות מולבשת הבובה כולה בבגד צהוב ומסומנת בנקודות כיול במקומות שונים, למשל בצידי הראש, כדי לעזור לאחר המבחן לנתח את התנהגות הבובה בעת צפייה בהסרטת ההתרסקות בהילוך איטי.

בהייבריד 3 קיימים 44 ערוצי מידע שאוספים כ-35,000 פיסות נתונים בפרק זמן של כ-150 מילישניות שהוא זמן ריסוק אופייני. בדגם זה נאגרים הנתונים ביחידה מקומית הממוקמת בין צלעות הבובה ואחר כך הם מועברים למחשב חיצוני. בובות מדגם הייבריד 3 והלאה בנויות באופן מודולרי וכך לאחר הריסוק ניתן להשתמש בבובה שוב, תוך החלפת החלקים שנפגעו. מחירה של בובה המצוידת במלואה עשוי להגיע ל-150,000 אירו.

ראו גם
 מודל

קישורים חיצוניים

 ההיסטוריה של בבות ריסוק, FTSS - יצרן בובות ריסוק 

 הערות שוליים 

קטגוריה:בטיחות בתחבורה
קטגוריה:טכנולוגיה תחבורתית
קטגוריה:ארצות הברית: המצאות