|
Первый краш-тест в истории Mercedes-Benz был проведен 10 сентября 1959 г., когда испытуемый автомобиль разогнали таким образом, чтобы он наехал на препятствие лобовой частью. Исследования по безопасности, проведенные маркой, положили начало новой эпохе – теперь поведение автомобилей и пассажиров в них можно было изучать в реальных условиях, с использованием испытательных автомобилей и моделей (манекенов). В течение последующих десятилетий Mercedes-Benz продолжал задавать новые стандарты в ряде исследований, применявшихся для всей автомобильной отрасли, и таким образом добился положительных изменений в области безопасности транспортных средств.
На начальном этапе число краш-тестов было относительно небольшим, однако, начиная с 60-х годов, этот метод все в большей степени становится надежным средством оптимизации и контроля безопасности автомобилей. Тщательным тестам подвергались в Mercedes-Benz не только пассажирские, но и малотоннажные, коммерческие автомобили и даже автобусы.
По количеству и степени сложности краш-тестов Mercedes-Benz всегда превосходил предписанные законодательством нормы. Например, на этапе подготовки автомобиля Е-класса модельного семейства W 212 к серийному производству было выполнено более 150 краш-тестов и более 17 000 столкновений с препятствием было с высокой точностью смоделировано на компьютере.
Краш-тесты как новое средство при исследовании безопасности
Более строгий подход Mercedes-Benz к проблеме безопасности при авариях стал проявляться в течение 20 лет до проведения первого краш-теста. И хотя технические специалисты Mercedes-Benz проводили первые тесты еще в 30-е годы, они не ставили тогда перед собой цели исследовать пассивную безопасность при аварии. Тесты служили фактически для того, чтобы устранить эффекты вибрационных колебаний.
1939 г. был ключевым в истории автомобильной безопасности, поскольку именно в этом году компания Daimler-Benz AG наняла на работу инженера-разработчика Бела Бареньи (Béla Barényi). Его разработки заключались в проверке оптимальности системы пассивной безопасности современного легкового автомобиля. Описание разработок можно было найти в более чем 2 500 патентах, они включали в себя безопасный кузов, жесткий пассажирский отсек, а также переднюю и заднюю зону деформации (первое применение в 1959 г. для W 111) и безопасное рулевое колесо (первое применение в 1976 г. для 123-го модельного семейства).
Предварительное тестирование компонентов и моделирование дорожного происшествия
Новое семейство автомобилей W 111 было первым, использовавшим преимущества предыдущих испытаний на безопасность. Несмотря на то, что тогда еще не проводилось краш-тестов в прямом смысле слова, разработчики компании уже в 1956-1957 гг. приступили к тестированию отдельных компонентов автомобилей на предмет их поведения в случае дорожного происшествия.
Начальный период этих испытаний явился переломным моментом в исследовании безопасности, проводимого штутгартской маркой.
До этого единственным источником информации по пассивной безопасности автомобиля служили акты экспертных исследований.
Когда стали проводиться тесты по отдельным компонентам, разработчики сначала концентрировались на деталях интерьера автомобиля. Таким образом они могли применять существующие методы, используемые в стекольной индустрии; за несколько лет до этого была разработана модель для исследования реакции защитного стекла – она использовалось для моделирования удара головой о лобовое стекло.
После разработки ремней безопасности в конце 1950-х гг. также потребовался надежный метод тестирования для этой новой системы пассивной безопасности. Разработанное в 1959 г. решение представляло собой испытательные «сани», первоначально подвешенные таким образом, чтобы они могли раскачиваться с ускорением навстречу неподвижному объекту. Эта первоначальная модель последовательно приводила в движение горизонтальные испытательные «сани» на рельсах, скорость которых повышалась с помощью стальных пружин. «Подопытным кроликом» при этом служил манекен, приобретенный в США. Эта модель раннего периода, использовавшаяся также для краш-тестов, была названа Оскаром по имени ее создателя.
Краш-тест как «элитная дисциплина» при исследовании дорожного происшествия
Целью всех разработок Mercedes-Benz, связанных с исследованиями дорожных происшествий в конце 1950-х гг., было максимально приближенное к реальности моделирование столкновений автомобиля. Поэтому без краш-тестов никак нельзя было обойтись, несмотря на то, что они занимали много времени, были трудно контролируемыми и дорогостоящими.
Во время первого краш-теста Mercedes-Benz, проведенного в 1959 г., испытуемый автомобиль разогнали и «врезали» в барьер, изготовленный из предназначенных на выброс пресс-формс. После этого теста наступило некоторое затишье: потребовалось время для оценки нового метода испытания. Затем был проведен очередной краш-тест в течение трех дней в конце марта-начале апреля. Он включал в себя моделирование «полноценных» аварийных ситуаций – например, столкновение автомобиля семейства W 111 с седаном того же семейства автомобилей (боковое столкновение). В очередной раз было смоделировано лобовое столкновение, впервые было проведено испытание автомобиля на опрокидывание.
Новаторские испытания автомобилей более старых марок позволили спроектировать конструкцию рампы, вращающей испытуемые автомобили в продольной плоскости с отрывом от горизонтальной поверхности в таком режиме, при котором они переворачивались и падали на крышу. Это означало, что эксперты по безопасности были в состоянии оценить реакцию кузова при опрокидывании автомобиля.
Другим ключевым элементом в течение второго года проведения краш-тестов была политика компании, касающаяся связи с общественностью по вопросам иссследования безопасности при несчастных случаях. Компания Daimler-Benz пригласила представителей прессы в день проведения тестирования 11 апреля 1960 г., для того, чтобы официально продемонстрировать последние методы исследований по безопасности. Тем самым эксперты придавали безопасности ТС несомненно большую степень важности, чем имевшим место ранее проблемам по анализу аварий для автолюбительской аудитории.
Тесты и техническое развитие
Проводимые Mercedes-Benz с 1959 г. краш-тесты привели не только к прогрессу в области безопасности транспортных средств, но и к постоянному совершенствованию технологии, используемой для этих «эффектных» тестов. Начнем с того, например, что для разгона машин стала использоваться лебедка, поскольку это было неосуществимо с использованием их собственных двигателей. А в Mercedes-Benz при испытаниях новых седанов использовалась лебедка (тягач), с помощью которого машины «запускались в воздух» с так называемой "спиральной рампы" со скоростью 75-80 км/ч, переворачиваясь в воздухе.
В 1962 г. Эрнст Фиала нашел спасительное решение проблемы. Для краш-тестов, проводимых Карлом Вильфертом и его группой специалистов, Фиала разработал ракетный двигатель, работающий на горячей воде, который приводил в действие автомобиль без использования тягача. Устройство устанавливалось на одноосевом прицепе и крепилось к задней части автомобиля. Оно состояло из баллона для сжатого газа, клапана быстрого открывания и форсунки. Для создания противодействущей силы баллон на две трети заполнялся водой до начала испытания и нагревался до 260°C. После открывания клапана автомобиль вместе с ракетой разгонялся за счет избыточного давления до более чем 100 км/ч.
Внедрение в практику в 1962 г. ракетного двигателя, работающего на горячей воде, также привело к усовершенствованию самих треков для проведения испытаний. Для треков использовался армированный бетон, а испытуемые автомобили и системы продвижения управлялись с помощью рельсов. Для автомобилей также были сооружены водные преграды. Такое явное усовершенствование оборудования для проведения испытаний представляло важность не только для проведения собственных испытаний. В период с 1962 по 1967 г. в Mercedes-Benz испытаниям также подвергались новые типы барьеров на одном из автобанов Баден-Вюртемберга. Кроме того, в 1964 г. длина испытательной полосы была увеличена с 65 до 90 м, чтобы можно было испытывать и «тяжелые» пассажирские автомобили.
Модели и параметры
Большим преимуществом краш-тестов по сравнению с обычным исследованием столкнувшихся автомобилей является возможность подробно зафиксировать (записать) все актуальные обстоятельства столкновения. Необходимая для этого аналитическая технология была разработана до 1959 г. Она включала в себя использование датчиков ускорения, приспособленных к моделям и к самому испытываемому автомобилю, а также высокочувствительная пленка, способная воспроизводить изображения в очень медленном режиме для исследования деталей столкновения.
В 1960-х годах манекены для тестов создавались по человеческому подобию мужчин, женщин и детей, с соблюдением пропорций их тела. Особые виды испытаний стали проводиться с большей точностью – помимо манекенов пассажиров появились также манекены для моделирования дорожных происшествий с участием пешеходов.
Появление нового оборудования для проведения краш-тестов
Увеличение количества краш-тестов и возросшее значение, придаваемое результатам этих тестов, показали ограниченные возможности старого испытательного трека в Зиндельфингене. Поэтому в период между 1971 и 1973 гг. в Зиндельфингене был построен новый центр иссследования дорожных происшествий. Первоначально исследователи по безопасности установили «привод Бендикса» для моделирования процесса столкновения. Затем в 1972 г. началось новое строительство, которое должно было облегчить моделирование при лобовых и боковых столкновениях.
В качестве привода для перемещения испытуемого ТС по треку длиной 65 м инженеры-конструкторы выбрали линейный двигатель с силой 53 000 Н. Этот силовой агрегат разгонял автомобиль до заданной скорости до середины трека, после чего на оставшемся участке скорость регулировалась до нужного значения, до расцепления перед столкновением.
В одном направлении трека испытуемые автомобили врезались в барьер весом 1 000 т , опирающийся на чувствительную силовую плиту. Испытания на опрокидывание проводились в обратном направлении трека. Испытания при столкновениях других автомобилей по-прежнему проводились на открытом воздухе.
В 1992 г. для моделирования лобового столкновения в Mercedes-Benz использовался деформируемый («эластичный») барьер, с целью достижения результатов, более сопоставимых с поведением автомобиля при реальном столкновении. Эластичный барьер впоследствии разрабатывался для тестирования европейских автомобилей, дизайн которых оказал значительное влияние на результаты теста, проведенного центром в Зиндефлингене. С началом испытаний барьера этот новый европейский метод тестирования стал большим шагом вперед в области исследований реальных дорожных происшествий. В 1993 г. столкновение c барьером, выполненным из эластичной металлической сотовой конструкции, на скорости 60 км/ч с 50%-м перекрытием стало новым стандартом, установленным Mercedes-Benz.
Когда в 1998 г. был создан Технологический центр Mercedes-Benz (первый камень для этого центра был заложен в 1995 г.), была осуществлена модернизация оборудования для проведения краш-тестов в Зиндельфингене. Длина испытательной полосы теперь уже составляла 95 м, что позволило проводить все виды краш-тестов в закрытом помещении. В частности, это касалось лобовых столкновений с частичным перекрытием, которые стали гораздо более частым явлением на практике, чем обычный удар передней частью автомобиля. Однако теперь стало возможным моделировать столкновения даже двух автомобилей друг с другом, поскольку линейный двигатель был заменен на кабельно-лебедочную систему. Высокочувствительные съемочные камеры больше не использовались для записи тестов; вместо этого стала использоваться видеотехника. Сверхвысокая частотность серий изображений не изменилась, что позволило осуществлять подробный анализ краш-тестов в очень медленном режиме.
Ход развития в новом тысячелетии
Ввиду сложности исследований и программы тестирования в Mercedes-Benz вскоре после 2000 г. было принято решение о дальнейшем расширении Технологического центра Mercedes-Benz в Зиндельфингене, что предусматривало установку более масштабных испытательных устройств, таких как климатический туннель и автомобильные тренажеры. Их ввод в эксплуатацию ожидается в 2010 г.
В 2009 г. на 21-й конференции ESV Mercedes-Benz была представлена новая имитационная модель PRE-SAFE® . Эта модель была первой системой, в которой линейный мотор использовался для ускорения кабин автомобиля до 16 км/ч на участке длиной 4 м до столкновения. Движение было предварительно запрограммировано и осуществлялось также в обратном направлении. Это позволило продемонстрировать различные профили ускорения и столкновения с движущимся сзади автомобилем. Таким образом, испытатели проверили в режиме реального времени эффект таких функций PRE-SAFE® , как натяжение ремня безопасности, NECK-PRO и эффект надувных боковых выступов-опор на подушках сиденья.
Краш-тест как ключевой элемент всеобъемлющего исследования в области безопасности
Краш-тесты не считаются единственным средством в истории исследований по безопасности, проводимых Daimler-Benz. Краш-тесты всегда координировались в зависимости от различных данных, таких как систематическое исследование аварий, одобренное компанией в 1969 г. Например, анализ статистики реальных аварий показал, что «полные» фронтальные столкновения, при которых машины сталкиваются точно лоб в лоб, сравнительно редки. Намного чаще при столкновениях машины только «задевают» друг друга одним краем - так называемые фронтальные столкновения с частичным перекрытием. В статистику краш-тестов были внесены соответствующие изменения.
Специалисты по дорожным происшествиям уделяют очень много времени и прилагают много усилий, чтобы обеспечить непосредственный и объективный анализ дорожных происшествий. Следом за экспериментальными испытаниями 1967 г., в 1969 г. в Mercedes-Benz начались систематические иссследования аварий, в ходе которых инженерами-конструкторами немедленно предоставлялся анализ столкновений автомобилей Mercedes-Benz в Штутгарте и окрестностях. Таким образом, исследования периодически служили важным аргументом для особого усовершенствования деталей автомобиля в плане его пассивной безопасности. Результаты исследования можно было впоследствии проверить, используя при этом моделирование дорожных происшествий и краш-тесты.
С появлением новых возможностей компьютерной технологии, автоматизированных многочастичных систем, стали также проводиться конвенциональные краш-тесты. Первые цифровые расчеты по краш-тестам, основанные на цифровом моделировании для всего автомобиля, проводились для Е-Класса семейства W 124, впервые это произошло в 1984 г. Тем не менее, классические краш-тесты и сегодня используются разработчиками Mercedes-Benz.
|
