Как работает система пассивной безопасности(SRS).

В течение многих лет ремень безопасности был единственной пассивной формой защиты в автомобиле. Статистика показывает, что использование ремней безопасности сохранило жизнь тысячам людей. Подушку безопасности разрабатывали с целью уменьшения количества травм при аварии. Первые подушки безопасности в автомобилях появились в 1980 году, а с 1998 года, все автомобили, продаваемые в США, должны быть оборудованы подушками безопасности с обеих сторон, водительской и пассажирской. На сегодняшний день статистика показывает, что подушки безопасности снижают риск смерти при лобовом столкновении на 30 процентов.
Количество подушек безопасности в автомобили постоянно растёт, их монтируют в сиденья, боковые двери и сегодня в некоторых автомобилях можно увидеть шесть или даже восемь подушек безопасности.

Законы движения.
Если на объект действует внешняя сила, объект не будет продолжать двигаться в том же направлении и с той же скоростью. Автомобиль состоит из нескольких объектов, в число этих объектов входит, как минимум само транспортное средство и, конечно же водитель. Если объекты, находящиеся внутри автомобиля не зафиксированы, они будут продолжать движение, даже после того, как автомобиль остановился в результате столкновения. Во время столкновения импульс автомобиля изменяется до нуля почти мгновенно, а пассажиры продолжают движение. Цель любой системы безопасности автомобиля — замедлить движение пассажиров, причинив им при этом минимальные травмы. Чтобы минимизировать травмы, замедление пассажира должно быть равномерным и длиться доли секунды.

Система, позволяющая сделать это, состоит из трёх частей:

• Подушка, изготовленная из тонкой нейлоновой ткани, которая складывается в рулевое колесо или приборную панель;
  
• Датчик столкновения, который представляет собой устройство, которое сообщает, что подушку надо раздуть. Датчик срабатывает при ударе, движущегося автомобиля со скоростью от 16 км/ч до 24 км/ч. При столкновении замыкается электрический контакт, и считывается информация с акселерометра, которая позволяет до срабатывания подушки безопасности натянуть ремень безопасности;
  
• Газогенератор, наполняющий подушку газом при столкновении;
  

При срабатывании подушки безопасности происходит реакция между азидом натрия (NaN3) и нитратом калия (KNO3), при этом выделяется азот в виде газа. Далее, горячий газ раздувает подушку.Ранее, попытки адаптировать подушки безопасности для использования в автомобилях, столкнулись с запредельными ценами и техническими препятствиями, связанных с хранением и выпуском сжатого газа.
Исследователи задавались следующими вопросами:
Где в автомобиле разместить баллончик с газом?
Можно ли годами хранить газ под давлением?
Как обеспечить срабатывание подушки без оглушительного хлопка?
В итоге пришли к выводу, что необходим способ запустить химическую реакцию, при которой будет выделяться азот, наполняющий подушку. Первые небольшие твердотопливные генераторы появились в 1970 году. Система, подушек безопасности, зажигает твёрдое топливо, при этом очень быстро создаётся большой объём газа для наполнения подушки. Подушка выстреливает со скоростью 322 км/час, секундой позже, газ выходит из подушки через крошечные отверстия, позволяя двигаться пассажирам и водителю. Несмотря на то что весь процесс происходит за одну двадцать пятую секунды, этого достаточно чтобы предотвратить получение серьезных травм. Порошкообразное вещество, которое выделяется при срабатывании подушки, не что иное, как крахмал или тальк, используемый производителями, чтобы подушка не слиплась во время хранения.

Меры предосторожности.
С первых дней использования подушек безопасности эксперты предупреждают, что использовать их надо только в тандеме с ремнями безопасности. Ремни безопасности, нужны потому, что подушки спасают только при лобовом столкновении, но не спасают при боковых и задних столкновениях.
Прошло не так много времени и стало понятно, что сила с которой вылетает подушка может наносить травмы, близкорасположенному человеку. Исследователи определили, что зона риска составляет 5—8 см от газогенератора. Таким образом, безопасное расстояние от водителя до газогенератора равно 25 сантиметрам, это расстояние измеряется от груди до рулевого колеса.
Если это расстояние меньше, его можно настроить одним из следующих способов:

• Максимально отодвинуть кресло от руля, что бы при этом было комфортно нажимать на педали;
  
• Можно слегка откинуть спинку кресла. Все зависит от конструкции, большинство водителей получат расстояние от груди до рулевого колеса, равное 25 сантиметрам просто подвинув сиденье до упора вперёд и немного, откинув спинку сидения назад. Подушка безопасности должна находиться на уровне груди, а не живота или шеи, этого можно добиться, регулируя высоту руля, если, конечно, он регулируется;
  

Правила эксплуатации подушек безопасности для детей.
Подушка безопасности может сильно ранить или даже убить не пристёгнутого ребёнка, сидящего к ней слишком близко.
Эксперты сходятся во мнении, что для безопасной перевозки детей важны следующие аспекты:

• Дети до 12 лет должны ездить пристёгнутыми в специальных автокреслах на заднем сидении;
  
• Младенцы, до одного года и весом менее 10 кг, никогда не должны ездить в креслах, устанавливаемых против движения автомобиля на переднем сидении, если машина оборудована подушками безопасности;
  
• Если необходимо везти ребёнка старше одного года на переднем сидении, то необходимо использовать детское кресло, установленное по движению автомобиля, отодвинув его максимально назад;
  

В некоторых случаях владелец авто может отключить подушки безопасности. Давайте рассмотрим как это сделать. Для защиты детей, а также людей невысокого роста, от получения серьёзных травм, Национальное Управление Безопасности США в 1997 году установило правило, разрешающее производителям автомобилей устанавливать подушки “пониженной мощности”. Это правило разрешает уменьшить мощность подушек безопасности на величину от 20% до 35%. Кроме того начиная с 1998 года, автомастерские и региональные дилеры имеют право устанавливать переключатель, с помощью которого можно отключать подушки безопасности.
Таким образом, у владельцев автомобилей появилась возможность установить включатель/выключатель подушек безопасности, если они входили в одну из ниже перечисленных групп риска:

• Для пассажира и водителя с заболеваниями, при которых риск получения травм при раскрытии подушки, превышает риск воздействия без неё;
  
• Подушка водителя (помимо медицинских показаний). Если водитель, в силу своих физических особенностей, не может занять правильное положение, не менее 25 см от руля;
  
• Подушка пассажира (помимо медицинских показаний). Лица вынужденные перевозить ребёнка на переднем кресле спиной вперёд, так как в автомобиле отсутствует заднее кресло или оно очень мало или необходимо постоянно проверять состояние здоровья ребёнка;
  
• Подушка пассажира (помимо медицинских показаний). Лица, которым необходимо перевозить ребёнка в возрасте от 1 до 12 лет на переднем сидении потому, что в автомобиле нет заднего сиденья, необходимо перевезти больше людей чем помещается на заднем сидении, необходимо постоянно следить за состоянием ребёнка;
  

Подушки безопасности рекомендуется отключать в случае:

• наличие кардиостимулятора;
  
• ношение очков;
  
• ангина;
  
• эмфизема;
  
• астма;
  
• мастэктомия;
  
• перенесённая операция на спине или шеи;
  
• преклонный возраст;
  
• остеопороз;
  
• артрит;
  
• беременность;
  

Будущее подушек безопасности.
Постоянно проводятся мероприятия, направленные на улучшение свойств подушек безопасности. До недавнего времени большинство из шагов, сделанных в автомобильной безопасности, были направлены на уменьшение травм при ударах спереди и сзади. Однако, 40% всех серьёзных травм и 30% всех несчастных случаев, были результатом боковых ударов. На результаты этой статистики отреагировали многие производители и усилили дверные коробки, двери, крышу и днище. Но есть компании, которые пошли другим путём, они предлагают боковые подушки безопасности.

Инженеры говорят, что разработка боковых подушек безопасности гораздо сложнее, чем передних. Все потом, что большая часть энергии при лобовом столкновении поглощается бампером, капотом, двигателем и проходит примерно 30–40 миллисекунд пока ударная волна достигнет водителя. При боковом ударе только тонкая дверь и несколько сантиметров отделяет человека от другого автомобиля. Это означает, что установленные в боковые двери подушки безопасности должны сработать через пять-шесть миллисекунд.

Инженеры Volvo провели множество экспериментов, чтобы определить оптимальное место размещения боковых подушек, в итоге выбор пал на спинку сидения. Такое размещение позволяет защитить пассажиров любого телосложения, независимо от того как установлено сидение. При таком размещении, срабатывает датчик столкновения, со стороны где произошёл удар. Это предотвращает срабатывание подушки с неповрежденной стороны. Установка подушки безопасности в спинку сидения предотвращает срабатывание подушки при столкновении с пешеходом или велосипедистом. Для того чтобы подушка безопасности раскрылась, столкновение должно произойти на скорости 19 км/ч.

Инженеры BMW установили подушки безопасности в дверях автомобиля. В двери можно расположить подушку большого размера, которая при срабатывании охватит большую площадь, тем самым уберегая от получения травм. Также была разработана подушка безопасности, защищающая голову, которая по форме напоминает большой батон колбасы и в отличие от других подушек не сдувается в течение пяти секунд, чтобы защитить пассажира и водителя от возможных последующих ударов. С целью повышения эффективности подушек безопасности, в этом направлении постоянно ведутся исследования, которые основываются на данных реальных аварий.