Как известно, автомобиль — источник повышенной опасности. Причем не только для находящихся внутри его людей, но и других участников движения, самые уязвимые из которых — пешеходы. Защитить человеческую жизнь — такова сегодня приоритетная задача конструкторов, работающих над каждой новой моделью.
Прежде всего необходимо сделать все возможное для того, чтобы избежать аварии. Здесь, разумеется, многое зависит от водителя: его опыта, реакции, мастерства. Но и техника должна, как говорится, соответствовать. Вот почему последние модели ведущих автопроизводителей напичканы всевозможными электронными системами и устройствами, помогающими водителю контролировать поведение автомобиля в сложнейших дорожных условиях.
При резком нажатии на педаль тормоза срабатывает система экстренного торможения (BAS), а чтобы колеса не заблокировались и автомобиль не потерял управление, в дело включается “старая знакомая” — антиблокировочная система (ABS). А есть еще EBD — хитрое устройство, которое при таком экстренном замедлении позволяет удержать машину на траектории. Если же вы не тормозите, а, наоборот, газуете вовсю, а впереди крутой поворот, и вы крутите руль “без понятия”, машину начинает заносить или сносить, то в дело вступает ESP. Эта система “любезно” притормозит одно из колес (сама, умница, знает, какое именно!), и вы благополучно впишетесь в вираж. И так далее...
Идиллия, не правда ли? Но не следует расслабляться: кажущаяся вседозволенность может обернуться неприятной ситуацией, когда электроника, измученная вашими экспериментами, не так вас поймет и автомобиль вдруг поведет себя совсем иначе, чем вы того ожидали. И на старуху бывает проруха. О возрасте мы не случайно обмолвились: “древние” системы достаточно примитивны, потому и “обдурить” их проще. Скажем, при торможении на “миксте” (неоднородном покрытии: справа песок, слева лед) АБС старого поколения может и спасовать. Но вы-то были уверены, что автомобиль останется, как всегда, управляемым!
В экстренной ситуации электроника способна помешать водителю предпринять необходимые для стабилизации движения меры. Допустим, переднеприводный автомобиль развернуло на девяносто градусов, и он продолжает двигаться в боковом скольжении. Что в данной ситуации можно предпринять? Если заблокировать колеса, ничего не изменится. На самом деле это, возможно, выход. Как-никак направление движения стабильное (условно, разумеется), а боком автомобиль остановится достаточно быстро. Но с АБС такой фокус не пройдет.
С другой стороны, существует реальная опасность переворота, к тому же направление, в котором движется автомобиль, может быть неоптимальным. Тогда лучше попытаться вернуть автомобиль в первоначальное положение — развернуть его на девяносто градусов до прямолинейного движения. Передний привод позволяет это сделать, для чего необходимо сорвать ведущие колеса в пробуксовку. Но как это сделать, если работает противобуксовочная система?
Поймите правильно, эти примеры приводятся не для того, чтобы скомпрометировать электронные системы безопасности. Просто необходимо знать, что электроника наверняка не допустит критической ситуации, если только ее намеренно не спровоцировать. Не стоит переоценивать свои возможности и возможности этих систем, и тогда можно надеяться, что в кювет вы по своей глупости не улетите. Но если перейти тот разумный рубеж, мало не покажется...
Однако что это мы все про электронные “навороты”? В конце концов, конструкция автомобиля включает в себя и другие, более традиционные элементы, влияющие на безопасность движения. Прежде всего это органы управления (рулевое колесо, педали, рычаг коробки передач, “ручник”). Надо ли говорить о том, что к ним предъявляются особые требования по надежности? Но не менее важна и информативность: водитель должен чувствовать автомобиль, а тот, в свою очередь, беспрекословно “подчиняться”. Ведь, скажем, зимой есть существенная разница между “торможением”, “плавным торможением” и “резким торможением”...
Рулевое колесо обязано иметь определенный диаметр и толщину, хорошо ложиться в руку. Само рулевое управление не должно быть излишне “острым” или чересчур “ватным”, а что до гидроусилителя... Чрезвычайно полезный при маневрировании на небольших скоростях (во время парковки, например), на трассе он становится не только ненужным, но даже и опасным: на руле отсутствует усилие, и водитель “не чувствует” колес. Вот почему современные ГУРы в зависимости от скорости изменяют свою “силу”: на месте руль можно крутить пальцем, а на автобане приходится прикладывать гораздо больше потуг.
Так мы, того гляди, дойдем и до управляемости. Но более подробно о ней “словарь” расскажет, когда мы доберемся до буквы “У”. А пока просто отметим, что управляемость, а также устойчивость и поворачиваемость (зависящие от развесовки, компоновки, настроек подвески и рулевого, колеи, длины колесной базы и т.д.) и есть важнейшие показатели активной безопасности автомобиля. Пока что речь шла только о тех средствах и системах, которые отвечают лишь за процесс управления, без привязки к дорожной обстановке. Однако есть, например, обзорность, которая на управление никак не влияет, но имеет важное значение для оценки водителем текущей обстановки. Что для этого нужно? Большая площадь остекления, удачно размещенные стойки крыши, “правильные” зеркала. Но скажите, видели ли вы серийный автомобиль со стеклянным куполом и огромными лопухами-зеркалами? Почему нет, расскажем позже.
Эргономика также относится к средствам активной безопасности: чтобы водителю не приходилось отвлекаться от дороги, все приборы должны хорошо читаться, а вспомогательное оборудование (“печку” например) можно было включить на ощупь. Кстати, о приборах. К стандартному набору традиционных датчиков недавно присоединился еще один, предупреждающий о снижении давления в шинах. Спущенное колесо таит немало опасностей, так что своевременное оповещение о неполадке безусловно снижает вероятность аварии.
И, наконец, нельзя не сказать о световых приборах, которые не только освещают дорогу водителю, но также и информируют других участников движения (обнаруживают автомобиль и предупреждают о маневрах). Причем сегодня инженеры и дизайнеры умудряются совмещать в светооптике и безопасность, и практичность, и эстетику.
Итак, если вышеперечисленные средства не смогли предотвратить столкновение (опрокидывание), за дело берутся элементы пассивной безопасности. Ключевыми же являются ремни. В самом деле, проку от всех остальных средств будет немного, если водитель и пассажиры не зафиксированы должным образом в своих креслах и в случае внезапной остановки (переворота) могут перемещаться по салону. Вылетел через лобовое стекло — звучит не смешно, а страшно...
И не надо приводить примеры “знакомых знакомых”, когда, дескать, в аварии выжил лишь тот человек, который был не пристегнут. Действительно, такие случаи имеют место. Но, смеем вас заверить, процент их ничтожный. А статистика говорит об обратном. Весь комплекс мер рассчитан как раз на то, что во время столкновения водитель и пассажиры пристегнуты, в противном же случае никто не гарантирует сохранности их жизни и здоровья.
Итак, использование ремней — важнейшее условие эффективности всех остальных систем и элементов, отвечающих за пассивную безопасность. И теперь на первое место выходит кузов, его способность противостоять ударам и нагрузкам, возникающим во время аварии. Для их гашения предназначены зоны деформации, чтобы салон был защищен. Поэтому мы и видим на фотоснимках краш-тестов смятый “передок” и практически нетронутые двери, которые должны открываться без усилий. От боковых же ударов спасают брусья безопасности — мощные трубы, установленные в дверях.
Но, допустим, салона деформация почти не коснулась. Однако опасно сместились назад педали, рулевое колесо. Во время удара неизбежно возникают значительные перегрузки: даже ремни не могут противостоять перемещению головы, удару о боковую стойку, переднюю панель. Салон современного автомобиля тщательно продуман с точки зрения безопасности: по возможности отсутствуют острые углы, активно используется “мягкая” пластмасса, при ударе рулевая колонка не смещается назад (иногда даже “втягивается”), а педальный узел имеет травмобезопасную конструкцию (так, несколько лет назад “Opel” запатентовал “ломающиеся” педали).
При наезде сзади также существует опасность получить травмы. Причем в этом случае страдает позвоночник, особенно верхние его отделы — при ударе голова водителя (пассажиров) резко откидывается назад. Подголовники помогают не всегда, поскольку зачастую... неправильно установлены! Ведь их положение водитель или пассажир регулируют, исходя из соображений комфорта, а не безопасности. Данную проблему решили специалисты “Saab”, предложившие так называемые активные подголовники, которые при ударе сзади выдвигаются на определенное расстояние и сводят к минимуму вероятность получения травмы. А конструкторы “Volvo” поступили иначе: при ударе спинка сиденья вместе с подголовником смещается назад.
Как видим, список систем пассивной безопасности постоянно расширяется. Уже стали нормой надувные подушки безопасности, которые буквально пять лет назад вызывали столько споров и сплетен. Еще бы: оказалось, что “airbag” может покалечить, а то и убить человека! В итоге от этого средства не отказались, но значительно усовершенствовали систему: появилась возможность отключать подушку, а некоторые модели оснащены встроенным в сиденье датчиком, способным отличить взрослого от ребенка. Или в зависимости от силы удара электроника решает, раскрывать подушку полностью или только частично.
“Поумнели” и ремни безопасности. От статических ушли давно. Правда, инерционные хоть и более удобны, но не столь эффективны: катушки натягивают ремень “ненавязчиво”, а потому лямки прилегают к телу не вплотную — в случае столкновения травмы не избежать. Однако современный инерционный ремень, оснащенный преднатяжителем, удерживает седока не хуже: когда датчик фиксирует удар, срабатывает пиротехнический заряд, который и создает необходимое прижимное усилие. А чтобы система не переусердствовала и не нанесла увечий, конструкцией предусмотрены ограничители.
Итак, современный автомобиль даже без хитроумной электроники способен предложить неплохой уровень защиты за счет продуманных зон деформации и грамотно спланированного салона. Но дополнительные системы защиты (те же надувные подушки) также нелишни. Результат — даже после серьезной аварии человек не только остается в живых, но и получает минимальные телесные повреждения. За этим стоит кропотливая работа огромного количества людей, бесчисленные краш-тесты, многомиллионные финансовые вливания в исследования. Нам, обывателям, видна лишь надводная часть айсберга — краш-тесты. Сухие цифры и графики ничего нам не говорят, в отличие от искореженного металла или графических схем “водителя” и “пассажира”.
Фронтальные и боковые столкновения (как наиболее распространенные и опасные) давно стали предметом изучения краш-тестов. Безжалостно разбивают не только серийные модели, но и дорогостоящие прототипы (надо ведь узнать, насколько удачной получилась новая конструкция). Несколько снизить затраты помогает компьютерное моделирование (имитация столкновения с предполагаемой деформацией кузова и “поведением” элементов безопасности), но полностью заменить краш-тесты оно пока не может.
Много сделав для обеспечения безопасности водителя и пассажиров автомобиля, конструкторы, однако, пока что не нашли способов защитить пешеходов. Исследования в этом направлении ведутся, но пока до достижения цели далеко. “Передок” травмобезопасного авто не имеет выступов, “мягкий” передний бампер снижает последствия удара. Однако этого недостаточно — необходимы более эффективные средства защиты. Сделать капот резиновым, оснастить его подушкой безопасности? Такие варианты тоже рассматриваются, ну а к какому решению придут конструкторы, мы наверняка скоро узнаем...
А парадокс вот в чем: активная безопасность “мешает” пассивной и наоборот! Как это понимать? Вот вам пример. Активная безопасность требует обзорности, которая достигается за счет большой площади остекления. Но почему же тогда в новых автомобилях обзор назад такой никудышный: стекло маленькое, стойки широченные, в итоге ничего не видно — приходится либо по зеркалам ориентироваться, либо на интуицию полагаться. Дело как раз в стойках крыши: они должны быть толстыми, иначе не будет обеспечена необходимая защита в случае переворота. Вот конструкторы и ищут компромисс между обзорностью и прочностью. Выход нашли специалисты “Volvo”, предложившие “прозрачную” стойку. Пока что они прижились на концепт-каре. Но кто знает?
Впрочем, у безопасности есть и другой, более серьезный враг — комфорт. Сегодняшнее обилие дополнительных систем (мобильный телефон, навигационное устройство, коммуникационные системы и т.д.) привело к тому, что приборная панель перегружена. И уже пошли разговоры о том, что все эти навороты могут стать миной замедленного действия: водителя все больше отстраняют от процесса управления, рассеивая его внимание на множество второстепенных устройств.
Смысл в этих высказываниях есть. Посмотрите на рулевое колесо. Несколько десятков лет назад оно было снабжено лишь одной кнопкой — клаксона. А сегодня? Управление магнитолой, климат-контролем, мобильным телефоном, а теперь еще и режимами трансмиссии... С одной стороны, это способствует безопасности — водителю не нужно отрывать руку от руля и тянуть ее куда-то на ощупь вниз. С другой — обилие кнопок отвлекает от дороги — чем больше клавиш, тем сложнее найти нужную. И как в экстренном случае воспользоваться именно клаксоном, а не проигрывателем компакт-дисков?
Впрочем, и из “второстепенных устройств” можно соорудить весьма полезную систему. Так, например, шведы разработали интеллектуальную систему безопасности, получившую название Volvo on Call (на русский язык это можно перевести как “горячая линия Volvo”). Она базируется на взаимосвязи GPS-навигации (система позиционирования со спутника) и встроенного мобильного телефона. В случае аварии система активизируется, происходит это в момент срабатывания средств пассивной безопасности — надувных подушек и преднатяжителей ремней. В памяти телефона есть функция, позволяющая определить местонахождение автомобиля с точностью до 30 метров. Причем “голова” находится в хорошо защищенном месте в центре машины и может противостоять сильным повреждениям. Примечательно, что она продолжает функционировать даже в том случае, когда вышла из строя GPS-навигация.
Итак, в случае аварии система активизируется, телефон автоматически набирает “горячую линию Volvo” и отправляет SMS-послание, в котором сообщается о несчастном случае и указываются координаты. Тут же устанавливается связь с машиной, и оператор через водителя выясняет ситуацию. Если ответа нет, вызывают помощь, причем спасатели точно знают, где находится автомобиль. Разумеется, охват системы, ее возможности гораздо шире. Можно связаться с оператором во время разбойного нападения (как в банке, одним нажатием кнопки), узнать месторасположение машины в случае угона, вызвать техпомощь. Наконец, просто получить справочную информацию. Кстати, нечто подобное предлагает и концерн “Fiat”.
Яков НЕФЕДЬЕВ,
зав. отделом активной и пассивной безопасности НАМИ, доктор технических наук:
— Сегодня сказать что-то определенное по безопасности конструкций отечественных автомобилей, сходящих с конвейера, не представляется возможным. Если раньше на том же ВАЗе каждую неделю разбивали свежий автомобиль на краш-тесте, чтобы следить за качеством сборки, то сейчас все пущено на самотек. И когда все-таки удается наблюдать редкий современный краш-тест, впечатления более чем удручающие.
Мало того, все российские краш-тесты проводятся по устаревший технологии. Уже давно доказано: самые трагичные аварии происходят не при лобовом столкновении, а когда вектор удара проходит по касательной. Практически все мировые производители, моделируя краш-тесты, исходят именно из этих условий. У нас же до сих пор машины бьют об бетонный куб в лобовую. Но, наверное, это самый малый просчет, допущенный нашими автозаводами. Есть куда более существенные. Например, нередко у нас для отделки салона используется пластмасса, в аварийных ситуациях распадающаяся на острые осколки, опасные для жизни человека. Другая беда — низкая надежность точечной сварки. Ее качество никто не проверяет и не контролирует, а ведь это один из самых главных пунктов обеспечения пассивной безопасности конструкции всего автомобиля. При ударах сварочные швы должны, приняв на себя повышенную нагрузку, сминаться. К сожалению, я лично наблюдал как на одном краш-тесте наш современный автомобиль не деформировался, как полагается, а раскрылся, будто цветок. Люди бы в такой машине не выжили...
Однозначно можно утверждать, что развитие дополнительных устройств пассивной безопасности в отечественном автопроме — на нулевом уровне. Хороший пример — привязные ремни. Научно доказано, что ремни безопасности, даже инерционные, малоэффективны и даже опасны. Между человеком, сидящим в автокресле, и ремнем безопасности всегда существует свободное пространство. Другими словами, он неплотно привязан к сиденью. Из-за чего при ударе водителя начинает бросать в пространстве между спинкой кресла и ремнем. По исследованиям специалистов, это приводит к дополнительным травмам (даже с надувными подушками безопасности). Выход один: ремни должны быть с механизмом экстренного предварительного натяга. Нами уже давно разработано и создано собственное пиротехническое устройство, но, к сожалению, это мало кого интересует. Ведь его доводка и запуск в серию требует больших капиталовложений.
Ради справедливости надо отметить, что проблема не только в деньгах. Даже при желании наладить производство устройств пассивной безопасности в России крайне тяжело. Во-первых, менталитет наших граждан не позволяет платить им за “какую-то безопасность” — ведь все думают: “беда только у соседей, а меня она обойдет стороной”. Отсюда вывод: большого спроса на такие устройства в России пока не предвидится — соответственно, рентабельность предприятия будет крайне низкой. Во-вторых, даже если случится чудо, изготовить такие устройства у нас пока просто невозможно. Производство такой продукции требует высокоточного подхода и аккуратности, чего у нас нет по определению.