Ремни безопасности. Почём жизнь?

Ремень – всего лишь капроновая лента. Но на её счету миллионы спасённых жизней. В автомобиль он пришёл прямиком из авиации ещё в начале прошлого века.

Ещё в 1903 году французский ученый и изобретатель Густав Дези Лебе предложил конструкцию пятиточечного ремня безопасности, состоящего из поясной и двух пересекающихся на груди диагональных лямок. Но идея поддержки не встретила – водители и пассажиры не хотели, чтобы их сажали на привязь, да и сам процесс пристёгивания доставлял кучу неудобств и отнимал немало времени. О ремнях вспомнили лишь спустя полвека, когда стала расти скорость, а вместе с ней и количество смертельных случаев в дорожных происшествиях. Только в 50-х годах прошлого века это удерживающее устройство стали устанавливать на автомобили сначала как дополнительное оборудование, а потом и штатно.

Вариантов пристёгивания и крепления лямок изобрели несколько десятков, хотя многие из них по разным причинам не прижились. Порой конструкция оказывалась излишне мудрёной или пользоваться ремнями было неудобно, а некоторые и вовсе неэффективно выполняли свои функции. Так, например, поясные ремни при ударе надежно фиксируют нижнюю часть тела в кресле, но позвоночник испытывает повышенные изгибные нагрузки, а голова встречается с панелью приборов, рулём и прочими элементами интерьера. Диагональные ремни, популярные на американских моделях 60-х годов, – наоборот, удерживают тело выше пояса, но не препятствуют «подныриванию» человека под лямку во время аварии, со всеми вытекающими отсюда последствиями.

Поэтому поиски более удобных и удачных конструкций продолжались. В конце 1950-х годов шведский инженер Нильс Ивар Болин, перешедший из авиационного подразделения фирмы SAAB, где он занимался удерживающими системами для катапультирующих установок, в компанию Volvo, предложил трёхточечные ремни. Они состояли из поясной и диагональной лямок и единственного замка рядом с бедром водителя. Все три точки креплений к элементам автомобиля монтировались статически (отсюда и название – статический ремень). После тщательных испытаний новинка в 1959 году дебютировала на моделях Volvo PV 544 и P 120 Amazon и быстро доказала свое превосходство над прочими схемами. Уже через пару лет ими стали оснащать все автомобили шведской фирмы, а прочие производители могли приобрести бесплатную лицензию на производство и установку на свои машины таких удерживающих систем.

Но, при всех достоинствах, у этих трёхточечных ремней был один существенный недостаток. Максимально эффективно они работали, лишь будучи правильно отрегулированы. И так как с этим типом ремней ещё можно встретиться на старых моделях, запомните простой метод проверки: зазор между грудью и лентой должен быть не более двух пальцев. Многие по незнанию или из-за дискомфорта (все-таки, правильнее, когда ремень затянут довольно туго) распускают «удавки». В этом случае при столкновении тело успевает развить нешуточное ускорение, прежде чем, резко упёршись, повисает на спасительных лямках. В результате тело испытывает повышенные нагрузки, не исключены контакты с деталями интерьера. В общем, последствия неправильной регулировки могут быть совсем нерадостными.

В 70-е годы конструкцию трёхточечного ремня усовершенствовали – вместо статических стали устанавливать инерционные. Основное отличие: вместо регулировочных пряжек нужную длину ленты автоматически отмеряет инерционная катушка. Всё, что требуется от пристегивающегося, вытянуть ремень и защёлкнуть замок, а излишки сами намотаются обратно на бобину. А если авария? Тело человека при ударе подаётся вперед, лента, натягиваясь, начинает разматывать катушку, но маятниковый или шариковый механизм, установленный в катушке, под действием центробежных сил мгновенно зафиксирует её и не даст ленте разматываться дальше. Этот эффект вы, наверняка, не раз испытывали, резко дергая за лямку.

Но блокировка срабатывает не только при резком вытягивании лямки, катушка также фиксируется при критических кренах и при ускорениях автомобиля 0,5-0,7g в любом из направлений. Таким образом, седоки фиксируются на своих местах не только при ударе, но и в случаях, когда автомобиль интенсивно замедляется или с большими боковыми ускорениями проходит вираж. Фиксатор также срабатывает при кренах и на начальных стадиях опрокидывания.

Инерционные ремни совершили маленькую революцию, здорово поправив статистику. Из-за того, что пользоваться ими оказалось намного удобнее – регулировать-то их не надо, – число пристегивающихся водителей и пассажиров выросло почти вдвое. А вместе с этими показателями в разы уменьшилось число серьезно пострадавших в результате ДТП. Но у инерционных ремней наряду с достоинствами есть и недостатки. Они почти не сковывают сидящих, действуют уже по факту и с некоторым запозданием – при аварии такая «свобода» приводит к ощутимым перегрузкам и тяжким последствиям. Посудите сами, человек, сидя в кресле, может менять позу, наклониться вперёд или в сторону. К тому же зимняя одежда с толстыми подкладками увеличивает тот самый «зазор» между телом и лямкой. Да и по комплекции люди разные. Тучный человек в более проигрышной ситуации, поскольку, жировая прослойка способствует небольшой, но потере времени. Инженерам вновь пришлось ломать голову, чтобы исправить этот недочёт. Плодом поисков стало новое устройство, быстро устраняющее при ударе слабину ремня, и, тем самым, снижающее опасные ускорения при столкновении.

Существуют несколько вариантов разных по концепции и конструкции преднатяжителей, но принцип действия у всех одинаковый. Например, привод подкручивает катушку, которая, в свою очередь, затягивает ремень безопасности, а иногда подтягивает замок, воздействуя одновременно на обе ветви ремня. В среднем, лямки «укорачиваются» на 100-150 мм – этого достаточно, чтобы устранить опасный зазор между ремнем и грудной клеткой. А что приводит механизм в движение? Ведь счёт идёт на сотые доли секунды.

Поможет микровзрыв, и устроит его пиропатрон, который задействуется при помощи электродетонатора. Датчики системы управления распознают вектор и силу удара, передают сигнал на блок управления и «поджигают» заряд. Энергия расширяющихся газов, высвобождающаяся в результате химической реакции, как раз и толкает привод преднатяжителя.

Гася ускорение, важно не допустить, чтобы хватка ремня не стала «мёртвой». Максимальное усилие, с которым ремень должен давить на грудь, живот и таз, не должно превышать 1500 Н (примерно 150 кг), иначе не избежать тяжелых травм. Поэтому при приближении к пиковой нагрузке срабатывает ограничитель усилия. Устроен он предельно просто: катушка с лентой посажена на торсион – стальной стрежень, который при определенном усилии на ремне начинает закручиваться и распускать ремень. Лямка, соответственно, удлиняется, нагрузка на грудную клетку человека снижается, при этом значение пикового замедления становится несколько ниже. Удар системой ремень-торсион гасится несколько мягче, нежели когда лента закреплена намертво. Шансы на выживание увеличиваются.

При очень сильных ударах (например, при высоких встречных скоростях во время лобовых столкновений), ограничитель усилия способен настолько сильно «стравить» ремень, что водитель и пассажир даже через сработавшие подушки безопасности могут «достать» до руля и передней панели. Вспомните печальный пример с погибшими в Citroen С3 женщинами во время громкой аварии на Ленинском. Как говорится, у всего есть предел – и у человеческого организма, и у систем спасения.

Однако инженеры, кропотливо настраивая между собой элементы и системы безопасности (работу ремней, преднатяжителей, ограничителей усилия, скорость и силу раскрытия подушек безопасности, зону программируемой деформации кузова), проводят тысячи тестов, разбивают сотни и сотни автомобилей в поисках компромиссов, которые позволяют снизить последствия аварии в максимально широком диапазоне скоростей и ситуаций. Так что пристёгиваться – это жизненно важно. Подушки безопасности эффективны только в том случае, если вы будете пристёгнуты.

У пиропатронов растёт достойная смена. В современных превентивных системах безопасности, работающих на опережение, ремни подтягиваются электроприводами. У них не «отсыреет порох», да и работают они, в прямом смысле слова, без шума и пыли. Действуют они немного медленнее, но необходимую временную фору им дает электроника. Например, датчики ускорений или радары, постоянно сканирующие обстановку вокруг автомобиля, определяют опасную ситуацию, заранее подтягивают ремень и крепко вжимают водителя и пассажиров в сиденья. Если всё обошлось, то ремни ослабят хватку, в противном случае – вступят в ход остальные средства пассивной безопасности.

Одно из преимуществ электромоторов перед пиропатронами – они многоразовые. Такие преднатяжители на многих автомобилях (Audi, Lexus, Mercedes-Benz) могут подтягивать ремни уже сразу после того, как вы пристегнулись, они заранее уменьшают зазор между лентой и телом, выбирают слабину и проминают подкладку теплой одежды. Электропреднатяжители, как правило, используются в комбинации с пиропреднатяжителями, какой из них задействовать в нужный момент, уже решает электроника.

А вообще, для чего нужно пристёгиваться?

Давайте разбираться. Статистика говорит, что применение ремней безопасности уменьшает риск гибели и тяжёлых травм при фронтальном столкновении в 2-2,5 раза, при боковом — в 1,8 раза, а при опрокидывании — аж в 5 раз!
Во время и после удара необходимо, чтобы тело было зафиксировано на месте. И совершенно неважно, где вы сидите – спереди или сзади, в легковушке вы или в автобусе. Зачем фиксироваться? Чтобы предотвратить произвольные перемещения седоков по салону. «Прилететь» со всего маха головой в стекло, переломать руки и ноги об элементы интерьера, наткнувшись по пути глазом на рычаг коробки передач или стеклоочистителя, – малорадостная перспектива. Если голова попадёт между подголовником и боковой стойкой – тоже ничего хорошего. Куда мотнёт автомобиль в следующий момент после первого удара, спрогнозировать совершенно невозможно – вывих шейных позвонков вероятен даже на самых безобидных скоростях.

Что последует дальше? Повторные удары или серия переворотов? Хотите при опрокидывании вылететь из бокового разбитого окна (ситуация на видео выше, увы, не редкость) и быть раздавленным собственным автомобилем? Не пристёгивайтесь! А ведь таких аварий ежедневно происходит сотни! Кстати, неофициальная статистика подтверждает – непристёгнутые пассажиры на переднем сиденье частенько разбивают лбы и ломают носы о переднюю панель, когда водитель резко бьёт по педали тормоза.

Будучи зафиксированным и плотно прижатым ремнём к «обволакивающему» креслу, имеющему боковую поддержку, тело находится в бережливых тисках. Водитель при резком манёвре или после удара с хорошо затянутым ремнём имеет возможность управлять автомобилем и бороться с ситуацией до последнего, с рабочего места его уже ничто не выбьет. Как бы ни крутило, ни било, ни переворачивало автомобиль на дороге или вне её, сиденье и ремень удерживают тело в максимально защищенном положении вдали от крыши, стоек кузова, передней панели. Автогонщики все прелести аварий и переворотов неоднократно прочувствовали на своих шкурах. Вспомните, как организована их посадка – они сидят буквально «вбитыми» в ковшеобразные кресла, плотно «связанные по рукам и ногам» многоточечными ремнями.

В автоспорте без удерживающих систем никуда. Если бы не многоточечные ремни и плотная посадка в спортивных ковшеобразных креслах, гонщики, «убирающие» за свою карьеру не по одному автомобилю, попросту были бы расходным материалом

Представим себе простейший фронтальный удар (кстати, самый распространённый). Что происходит в данном случае? Автомобиль замедляется, а седок по инерции стремится продолжить движение вперёд. Идеально, когда ещё до удара ремень с хорошим усилием прижимает тело седока к креслу и уже из такого первоначального положения начинает его «ловить». Почему это важно?

На примере фронтального краш-теста Volvo XC90 можно легко проследить стадии работы пиропреднатяжителей, ограничителей усилия ремней и подушек безопасности.

выполнены Европейским комитетом по проведению независимых краш-тестов

. Фронтальный удар с 40-процентным перекрытием о деформируемый барьер произведён на скорости 65 км/ч. Боковой удар о столб осуществляется на скорости 29 км/ч. Боковой удар в область бёдер водителя 950-килограммовой тележкой с деформируемым элементом, имеющим ширину 1,5 метра, производится на скорости 50 км/ч. Автомобиль продемонстрировал очень хороший уровень защиты седоков и получил пятизвёздочный рейтинг безопасности

Дело в том, что во время фронтального удара от момента касания препятствия до полной остановки корпуса автомобиля проходит некоторое время. Энергия удара и скорость гасится при помощи зоны программируемой деформации, которая заложена в конструкцию передней части силовой структуры автомобиля. Сминаясь на протяжении какого-то времени, силовые элементы смягчают удар, тем самым снижая ускорения и нагрузки, действующие на автомобиль.

Соответственно, пристёгнутый человек, замедляясь заодно с кузовом автомобиля, останавливается более плавно. При этом нагрузки тела на себя принимают широкие лямки ремня – вес распределяется по большой площади поверхности, ведь с ремнём контактируют грудная клетка, ключица, таз и, отчасти, бёдра. А ещё ремень самостоятельно способен несколько смягчить энергию удара в пределах запаса пространства: капроновая лента при воздействии на неё тела немного растягивается, катушка (если это ремень инерционный) «выпускает» часть ленты. Если удар очень сильный, чтобы не сломать грудную клетку и оградить организм от чрезмерных ускорений, сработает ограничитель усилия, который, поддавшись натиску тела, «стравит» лямку ещё сильнее.

Если человек не пристегнулся, он, ударяясь об элементы интерьера, испытывает куда бОльшие перегрузки, нежели пристёгнутый. Ведь пока автомобиль деформировался и гасил скорость удара, человек свободно летел вперёд. Вот и встречается тело с частями салона жёстко, когда автомобиль уже неподвижен. «Прилететь» головой в лобовое стекло – смертельно опасно. Почему? Ответ ниже.

Надеяться на подушки отстёгнутым бесполезно, тело при ударе, как правило, пролетает над ними. Эйрбеги эффективны только в ограниченном «кокпите», в пределах которого седоков удерживает ремень. Мало того, часто подушка, выстреливающая навстречу незафиксированному телу, может даже навредить. Так что банальная, на первый взгляд, лямка – это универсальное средство, которое одновременно и фиксирует тело, и гасит энергию удара.

Короткая справка для покупателей видавших виды машин – у пиропатронов преднатяжителей ремней (это также касается и подушек безопасности) существует срок годности. Обычно периодичность их замены указывают в руководстве по эксплуатации. И если вам не безразлична безопасность всех, находящихся в вашем автомобиле, обращайте на это внимание – обычно после 10–15 лет эксплуатации мало кто из производителей гарантирует исправную работу этих средств защиты. Выбирайте: или выкладывать деньги на замену, или рисковать. Кстати, после аварии далеко не все владельцы готовы выложить кругленькую сумму за замену пиротехники. Многие предпочитают восстановить автомобиль, что называется, по минимуму, а при продаже, чтобы у покупателей не возникло подозрений об аварийности экземпляра, просто погасить «лампочки», стерев все «чеки» и коды по сработавшим подушкам и преднатяжителям. Как не наколоться на этом, мы ещё поговорим.

И ещё пара советов тем, кто выбирает подержанный автомобиль. При осмотре уделите должное внимание и ремням, ведь они не только защищают, они могут рассказать о неприятных случаях из жизни машины. Например, общее потрёпанное состояние выдаст интенсивную эксплуатацию железного коня, а локальные потёртости, оплавленное полотно ленты или повреждения от проушин расскажут о пережитой аварии. Даже если вы решите приобрести этот автомобиль, одним из первых пунктов в графе «что надо сделать» должен быть «заменить ремни безопасности» (и, возможно, другие удерживающие системы). Дорого? А может, настало время пересмотреть свои взгляды на безопасность. Ведь здоровье и жизнь бесценны.

Анатолий Кучерявенко, Виталий Кабышев
Фото: Aвто@Mail.Ru, Авторевю и фирм-производителей
Видео: Euro NCAP

Ещё видео про ремни и подушки

, выполненные Европейским комитетом по проведению независимых краш-тестов

. Скорость седоков средствами пассивной безопасности (зоной программируемой деформации кузова, ремнями и подушками) гасится плавно, датчики регистрируют безопасные для жизни и здоровья ускорения и нагрузки. И до, и во время, и после удара все «члены семьи» остаются на своих местах. По новой методике проведения тестов Q3 получил

Фронтальный удар с 40-процентным перекрытием о деформируемый барьер произведён на скорости 65 км/ч. Боковой удар о столб осуществлён на скорости 29 км/ч. Боковой удар в область бёдер водителя 950-килограммовой тележкой с деформируемым элементом, имеющим ширину 1,5 метра, выполнен на скорости 50 км/ч

Наглядный краш-тест проводили специалисты американского страхового института дорожной безопасности (Insurance Institute for Highway Safety). Перед вами фронтальный удар со 100-процентным перекрытием о неподвижное недеформируемое препятствие со скоростью 50 км/ч. В первом случае водитель непристёгнут, во втором – его удерживает ремень и подушка. Результаты видны невооруженным глазом – замедление манекена с ремнём и подушкой значительно плавнее. Хочется пристегнуться, даже сидя в офисном кресле

Производители и независимые организации часто проводят нестандартные краш-тесты, чьи сценарии взяты из реальной жизни. Вроде фронтального кососмещенного столкновения двух встречных автомобилей, переворотов, «встреч» с животными, коллизии с непривязанными ездоками и грузом в салоне

Взгляните с разных ракурсов, что происходит в момент удара с непристёгнутой мамой и малышом на её руках. А ваши дети ездят в специальных креслах?

Краш-тест, в котором смоделировано сразу несколько ситуаций, проведён на довольно безобидной, на первый взгляд, скорости 48 км/ч.

Непристёгнутые дети на заднем сидении со всего маха летят через весь салон в лобовое стекло и водителя. Не забывайте отключать фронтальную подушку, когда на пассажирском кресле люлька с младенцем, последствия могут быть фатальными

Пристёгнутая «мама» с «младенцем» на руках. Вес ребёнка массой 10 кг при аварийном замедлении со скорости 50 км/ч может достигать 600-800 кг. Вы к этому готовы? Если предстоит ехать на такси, не поленитесь заказать автомобиль с детским креслом

Беспечность и глупость может обойтись очень дорого