В этой статье мы разберемся, насколько безопасны современные автомобили. Почему нельзя сделать машину абсолютно прочной, и над какими решениями работают инженеры, чтобы минимизировать последствия аварии для пассажиров?
Энергия движения: источник опасности
Огромная сила в малом объеме
В одном литре бензина содержится около 56 мегаджоулей химической энергии. Это количество энергии превышает мощность взрыва аналогичного объема тротила. Такой энергии хватило бы, чтобы тостер работал целый день. Двигатель автомобиля преобразует эту химическую энергию в кинетическую, заставляя машину двигаться. Примерно 80% энергии теряется в виде тепла в двигателе, но оставшиеся 20% — это колоссальная сила. Всего 5 чайных ложек бензина достаточно, чтобы разогнать двухтонную машину с 0 до 60 км/ч.
Энергия автомобиля, движущегося со скоростью 60 км/ч, сравнима с энергией слона или даже стегозавра, падающего с третьего этажа. Чтобы остановить машину, вся эта энергия должна куда-то уйти. При обычном торможении энергия рассеивается через нагрев и последующее охлаждение тормозных колодок и дисков. В случае же столкновения энергия гасится за счет разрушения передней части автомобиля.
Конструкция на службе безопасности
Резкое замедление оказывает огромное давление на тело человека, его мозг и внутренние органы. Именно поэтому инженеры проектируют автомобили с длинной деформируемой зоной впереди. У большинства машин есть около 50 см сминаемого пространства, в котором необходимо погасить энергию, эквивалентную четверти тяги главного двигателя космического шаттла.
Более половины контролируемой деформации берут на себя пара металлических балок, соединяющих основную часть кузова с бампером. Они специально сгибаются и деформируются, чтобы поглотить энергию и замедлить машину. Оставшуюся энергию поглощает конструкция остального металла в передней части. Это запланированное разрушение позволяет автомобилю замедляться быстро, но с оптимальной и предсказуемой скоростью.
Почему жесткий кузов опасен?
Сминаемые зоны спасают жизни
Если бы автомобили были абсолютно жесткими, они останавливались бы почти мгновенно. Перегрузки внутри салона при таком столкновении могли бы в 15 и более раз превышать те, что испытывают космонавты на тренировках. Такие экстремальные перегрузки несовместимы с жизнью.
Инженеры научились создавать автомобили со специальными сминаемыми зонами, которые формируют внутри жесткой капсулы безопасное пространство для пассажиров. Абсолютно жесткие автомобили непригодны для безопасности водителя и пассажиров. В полностью негнущихся машинах люди могли бы погибать даже при столкновениях на относительно небольших скоростях (30–40 км/ч).
Спидометр моего деда
Заключение
Всем спасибо за прочтение статьи! Берегите себя на дорогах!