Почему американская подушка безопасности надувается быстрее европейской и когда она точно не раскроется, будь столкновение хоть на 200 км/ч? В каких случаях она способна убить, а в каких спасти? Чем опасен газ, которым она наполняется, и вообще, чем “эйрбэг” выстреливает нам в лицо и какие от этого могут быть травмы? Все мы знаем, что с подушкой безопасности хорошо, по крайне мере лучше, чем без нее. Но не все знают, как она устроена и на что на самом деле способна. Разбираемся в теории, практике и статистике.
По данным американской Администрации по дорожной безопасности (NHTSA) за все время применения с 1987 по 2017 года подушки безопасности спасли 50 457 человек. Специалисты рассчитали, что при условии пристегнутого ремня безопасности фронтальные “эйрбэги” сокращают риск смерти в ДТП на 11%.
Во время фронтального столкновения на скорости 50 км/ч человек весом 75 килограмм давит на ремень безопасности с усилием в три тонны. Пристегнутый ремень сдерживает движущееся по инерции тело, благодаря чему гасится большая часть кинетической энергии. Оптимальное расстояние между человеком и местом, откуда вылетает подушка безопасности — 25 сантиметров. Непристегнутый пассажир даже уперевшись руками и ногами может выдержать усилие только 300-400 килограмм. При ударе он “летит” навстречу еще нераскрывшемуся “эйрбэгу”, стремительно сокращая безопасную дистанцию до устройства. В свою очередь, не до конца раскрытая подушка безопасности выстреливает ему в голову со скоростью 200-300 км/ч. По данным Американского института изучения дорожной смертности полученные при таком столкновении травмы в 93% случаев смертельны. Мораль — всегда пристегиваться.
В 1970-х годах было зафиксировано несколько необычных случаев смерти от подушки безопасности. Сила удара почти во всех ДТП была небольшой, однако у водителей произошел сердечный приступ предположительно из-за хлопка во время раскрытия подушки, громкость которого порой достигает 140 дБ.
Объем подушки водителя составляет в среднем 50 литров, пассажира — до 130 литров. А теперь представьте, что небольшой объем салона автомобиля за доли секунды уменьшается две сотни литров — это какая нагрузка на барабанные перепонки! По этой причине у наиболее больших фронтальных подушек безопасности разное время срабатывания — пассажирская выстреливает в среднем на 15 миллисекунд позже.
Вопреки кинематографу, активировать подушку безопасности не так уж и просто. Для ее раскрытия необходимо соблюсти сразу несколько условий. Во-первых, на большинстве современных автомобилей подушка не активируется, если не пристегнут ремень безопасности. Во-вторых, если говорить про фронтальные подушки, то удар должен быть под прямым углом +/-10 градусов от поперечной оси автомобиля. В противном случае голова может попасть не в центр “эйрбэга” и потом вернуться не точно в подголовник, что повлечет за собой фатальные травмы. В-третьих, датчики срабатывают только при значительном ускорении, как правило, это 15g. Такие показатели невозможно достичь при заносе или резком торможении и уж тем более при случайном ударе мячом или другим предметом.
Среднестатистический европеец меньше американца, вдобавок, последние частенько пренебрегают ремнем безопасности. Как результат — европейские подушки раскрываются со скоростью примерно 200 км/ч, а их американские аналоги на 100 км/ч быстрее. Таким образом европейские “эйрбэги” представляют собой меньшую угрозу жизни и здоровью пассажиров.
Устройство подушки безопасности напоминает ружье. Запал, который состоит из электрического сердечника, обернутого горючим материалом, активируется импульсом тока от 1 до 3 ампер менее чем за 2 миллисекунды. Нагретый сердечник воспламеняет горючий материал, который запускает газогенератор. В устройстве предварительного натяжения ремня безопасности этот газ используется для приведения в действие поршня, который устраняет провисание ремня безопасности. В подушке механизм используется для воспламенения твердого топлива внутри надувного устройства подушки безопасности. Инертный газ надувает подушку примерно за 20-30 миллисекунд. Решение о срабатывании в блоке управления принимается в течение 15–30 миллисекунд после удара, а подушки безопасности водителя и пассажира полностью надуваются в течение примерно 60–80 миллисекунд после первого столкновения.
Как правило системы подушек безопасности содержат смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Типичная подушка безопасности водителя содержит приблизительно 50–80 грамм азида натрия, а подушка безопасности на стороне пассажира — около 250 грамм. При сгорании выделяется большой объем безвредного азота, который и наполняет легкую нейлоновую подушку с калиброванными отверстиями. В развернутом состоянии подушка находится менее секунды, так как азот выходит через отверстия в салон. Это нужно для того, чтоб подушка не задушила пострадавшего. Кстати, белое облако, которое образуется во время срабатывания подушек — это вовсе не газ от пиропатрона. Это тальк, которым обильно присыпают нейлоновую подушку, чтоб та не свалялась и открылась как надо.
“Эйрбэги” фактически полностью заменили стандартные плечевые ремни безопасности в автомобилях выпуска 1970-х. Подушка безопасности на стороне пассажира была расположена в нижней части панели, что теоретически позволяло ей также защищать колени пассажира. Но как показала практика и статистика жертв ДТП — подушки безопасности не смогли стать заменой ремням, отказ от которых привел к увеличению смертности при ДТП.