В длинной истории первых крэш-тестов роль испытательных пассажиров играли животные, человеческие трупы и даже добровольцы, пока не смену им не пришли манекены. Их развитие началось в 1949 году, когда на свет появился так называемый мальчик для битья «Сьерра Сэм», разработанный конструктором Сэмюэлем Альдерсоном. Конечно же, кукла была далека от идеала: ее шарнирные элементы, имитирующие суставы, не имели естественных человеческих движений. К тому же тело сделали исключительно цельным. После сплошных провалов данного «кролика» в 1971 году представительство «Дженерал-моторс» создало более совершенный «Гибрид 1», а нынче за рулевым колесом машины, несущейся в стену, сидят «гибриды» третьего поколения.
"Гибрид 3" - манекен 3-го поколения
Роль главного в этой семье выполняет манекен с ростом 168 см и массой в 77 кг. Именно этот образец чаще всего участвует в аварийных экспериментах. Кстати, у него гораздо менее известный, но более рослый (188 см) и тяжеленный брат весом 100 кг. В рамках правил возле водителя должна сидеть жена ростом 152 см и массой 50 кг. На заднем диване принято располагать детей в возрасте от трех до десяти лет.
Ученые хлопотно потрудились, чтобы искусственный человек был по максимальному антропоморфным или вел себя как обычный человек. Геометрические пропорции, распределение веса и форма головы и сгибающийся посредством эластичных «хрящей» стальной позвоночник. Сюда следует отнести ребра из сгибающихся пластин и шарниры, заменяющие суставы – все это работает как единый человеческий организм. Виниловое покрытие усиливает сходство с людьми и подбирается с учетом уровня упругости кожи.
На руках и ногах, а также груди и шее установлено около тридцати электронных потенциометров и акселерометров. Данная начинка способна передавать информацию о получаемых травмах со скоростью примерно 20 тысяч раз в секунду. Данные поступают по десятку тысяч каналов через автономный блок памяти, расположенный в грудной клетке манекена.
Перед началом испытаний его разбирают и тщательно калибруют. Например, головную часть отчаянно бросают на стальную плиту с двухметровой высоты, а затем сверяют показания датчиков по отношению к эталонным.
После окончания диагностики подопытного вновь собирают. В отличие от живых людей здесь есть возможность изменить некорректно работающую часть тела или орган, хотя подобные операции не из дешевых. Так, трансплантация металлопластиковых реберных элементов, поддающихся обновлению после каждых 10 ударов, обходится не менее чем в 3000 долларов. На фоне стоимости самого манекена, равной 220 тысяч, первая кажется смешной.
Специализация опытного экземпляра «Гибрид 3» настроена исключительно под фронтальные столкновения, а для остальных экспериментов используют его дальних сородичей. Например модель, проходящая боковые тесты, называется «ЕвроСИД». Ее каждое ребро оснащено уймой дополнительных датчиков для уточненного оценки степени повреждений ради поиска зоны максимального риска при профильном ударе. Что касается испытаний, имитирующих наезд сзади, они нуждаются в гибриде «БиоРИД» - он фиксирует травмы в случае обратного хода тела после удара. Для осуществления подобной процедуры в хребет имплантируются 24 высокотехнологичных позвонка с датчиками, признанными отслеживать движение шеи и позвоночника.
В тестировании удерживающих систем и детских сидений участвуют не только маленькие модели гибридов, но и члены другой семьи CRABI. Разновидности искусственных малышей имитируют поведение реального младенца в возрасте 1,5; 1 года и шести месяцев.
Гибриды представляют собой добросовестных работников, но никак не совершенных. В ближайшем будущем, вероятнее всего, их сменит манекен под названием THOR, разработанный в Соединенных Штатах. Они различается по более реалистичной кинематике позвоночника и конечностям ног, особенно ступней.
В число достоинств также следует отнести улучшенную электронную составляющую и большое количество акселерометров, работающих в трех измерениях. Данный вид испытателей в состоянии участвовать в боковых, фронтальных тестах, а также задних столкновениях.
Руководство безопасности автомобильного транспорта США подумывает о скором внедрении манекенов типа THOR в эксплуатацию. Однако у них тоже имеются конкуренты.
Виртуальные краш-тесты
Многие компании сейчас проводят целую серию виртуальных методик перед реальными крэш-тестами. Инновационные компьютерное моделирование позволяет определить вероятность возникновения ударов всех узлов машины. Так, специалисты из «Тойоты» усадили в виртуальный транспорт манекен THUMS (Total Human Model for Safety – суммарная человеческая модель безопасности). Достоинства бестелесных марионеток исключают какие-либо изнашивания и поломки, а это сокращает издержки. Кроме этого, перед глазами мудрых инженеров раскрываются почти безграничные возможности модернизации компьютерных испытаний. Шведский производитель «Вольво», пошедший схожим путем, не просто проецирует людей в виртуальное пространство. За счет современных технологий удалось создать беременную женщину «Линду», участвующую в испытательной методике фирмы.
За последние десятилетия автомобильная безопасность достигла величественных высот, ведь еще недавно 5 звезд по версии EutoNCAP могли получить только редкие и престижные модели, а сейчас этому сложно кого-либо удивить.
