Когда и как автомобили становились безопаснее
День автомобилиста только через пару месяцев, но я все же рискну. Нашла на YouTube ролик с громким обещанием »75 минут — и ты будешь пристегиваться». Пристегивалась я и так, а ролик оказался интересным, про историю инженерной мысли, но на целый 1 час 15 минут.
Времени у всех мало, так что под катом моя интерпретация на 10–15 минут чтения, а там сами решайте, смотреть видео или краткого содержания достаточно, чтобы сделать выводы. Бонус: фотки с локации М.О. С.Т. в Москве, которая зайдет любителям ретротачек.
Для самых нетерпеливых вот сразу видео «было/стало» по безопасности автомобилей 1959 VS 2009 года.
Каждый раздел я начинаю с тайм-кода видео, если возникнет желание какую-то часть глянуть подробнее.
Социальная реклама
00:00 Вступление
Российская социальная реклама на дорогах отстой, штраф за непристегнутый ремень 500–1000 рублей и вообще все это морализаторство — неубедительно.
Да, встречается на отечественных билбордах что-то совсем странное по теме ДТП:
Добавлю отсебятины. Среди русскоязычных социалок я нашла примеры, от которых мне не хочется фейспалмить. Но они злые:
А вот пара роликов, которые мне понравились.
Это социальный ролик, призывающий водителей пристегиваться в автомобиле:
А это Mercedes понтуется своей системой торможения:
Первые смерти в автоавариях
07:39Глава 1. Первооткрыватели смерти на дороге
Начало 20-го века. Общая протяженность дорог в США в 1901 году — 1 200 км, остальное — так, направления. В Великобритании не лучше. Но автомобилей еще мало и разгоняться они не умеют.
Ford model T 1908 года имел бешеные 20 лошадиных сил с мотора на 2,9 литра. С горки, при попутном ветре он разгонялся до невероятных 65 км/ч.
В среднем автомобили катались со скоростью ~20 км/ч. Убиться было сложно. Но не невозможно. Мэри Уорд смогла. Она была ученым, но мир запомнил ее как первого человека, погибшего в ДТП.
В Великобритании в 1869 году племянники Мэри собрали паровой автомобиль в гараже, взяли ее с собой покататься по району. На каком-то повороте Мэри вывалилась под колеса. Насмерть.
Следующий случай также произошел в Британии. В 1896 году Артур Эдселл проводил испытания нового автомобиля, что собиралась выпускать компания, на которую он работал.
Не повезло на этих испытаниях миссис Бриджит Дрисколл. Артур отвлекся, а миссис Дрисколл вышла под колеса. Она пыталась защититься зонтиком, но как-то не получилось. Автомобиль снес ее на бешеной по тем временам скорости 13 км/ч.
Уголовного дела ни на Артура Эдселла, ни на его компанию не завели, т.к. присяжные решили, что миссис Дрисколл виновата сама — висят же знаки, что возможно появление автомобиля на проезжей части.
В США году первый смертельный случай произошел в 1899. Погиб Генри Блисс. Он выходил из троллейбуса. Следом ехало такси, под колесами которого Блисс и получил «травмы несовместимые с жизнью».
В отличие от Британии, водителя такси Артура Смита тут же взяли под стражу и выдвинули ему обвинение в непредумышленном убийстве. Но в суде оправдали, т.к. убийство он совершил неумышленно. Л — логика.
Выглядит абсурдно, но в начале 20 века правового поля в автомобильной сфере еще не было.
Основной посыл этих историй: люди начали погибать на дорогах.
В 1903 году количество выпущенных автомобилей в мире достигло 60 000 экземпляров. В 1910 году это число перевалило за 1 000 000, а 2019 году — за 1 000 000 000.
Количество смертей увеличивалось с количеством автомобилей. В США был взрывной рост автоаварий с 1910 по 1930. Это эпоха Ford model T, когда автомобиль стал доступен широким массам.
31 000 смертей в 1930 году — это по 100 человек каждый день. Люди в тот период не знали, что именно им делать, но уже поняли, что с автомобилями пора что-то системно решать.
Первые меры по повышению безопасности
14:38 Глава 2. Первые попытки
Исходные данные: ДВС, телега, к которой этот ДВС прикрутили, полное отсутствие понимания, что происходит, и неограниченный простор для фантазии.
В авариях чаще гибли пешеходы и велосипедисты, о разделении потоков тогда еще не слышали.
Рулевое управление в начале 20 века было основано на принципе «ты руль крути, а Господь разберется». Водить было сложно, так что автомобиль, который из-за поворота влетел в толпу людей / велосипедистов / кювет — вообще не редкость по тем временам.
В начале додумались до отбойников. На гифке ниже видно, и как вылетают тачки, и как презентуют эти самые отбойники. Откуда у людей уверенность, что после презентации они выживут, — не знаю.
Отбойники устанавливали на опасных поворотах, обрывах, то есть там, где чаще погибали люди. Это действия на уровне государства и муниципалитета.
Автомобильные компании были не обязаны что-то делать со своей продукцией. Но ребята из Chevrolet по приколу решили вогнать тачку в стену и нечаянно придумали краш-тест.
Историю краш-тестов можно отсчитывать от 1934 года, когда на «Milford Proving Ground» в Мичигане состоялась презентация Chrysler Airflow.
Кстати, Милфордский испытательный полигон, который Chevrolet построили в 1924 году, был первый полигон для испытаний. До этого все обкатывали новые тачки на улицах города.
На испытаниях Chrysler Airflow решили разогнать с горочки, а от подножия резко повернуть руль и посмотреть, что будет. Это был успех. Автомобиль перевернуло несколько раз, но пилот уехал дальше тестировать тачку. По итогу — двери открываются, машина целая, полностью в рабочем состоянии. Это было торжество над концепцией открытого верха — тогда еще спорили, что безопаснее.
Живой человек во время испытания внутри тачки никого не парил. Причем испытания в то время проводили инженеры, которые разрабатывали автомобиль, а не какие-то специальные каскадеры.
В то время замеров нормальных не было, просто со слов испытателя все записывали. Серьезную опасность, помимо катапультирования водителя из тачки, представлял руль. Но самую большую ошибку никто не замечал.
Инженеры старались сделать упор на прочность кузова. Круто было сделать автомобиль, который оставался цел после серьезного столкновения. По-серьезному тачки били без людей. А без людей, инженерам казалось, что прочный кузов решает. Только статистика смертей на дорогах общего пользования росла. Люди продолжали биться.
Смена подхода, эксперименты, сбор данных
20:15 Глава 3. Биомеханика
Определение «биомеханики» по ссылочке на «Вики». А если по-простому, биомеханика разбирает, что происходит с различными частями тела и организмом в целом и при различном движняке.
В начале 20 века ученые заинтересовались биомеханикой, только загвоздка была в том, что изучить биомеханику человека во время столкновения можно только на подопытных. А подопытные получаются одноразовыми. Тогда вспомнили, что студенты-медики учатся на «кадаврах», и что есть люди, которые завещали свое тело науке.
Патрик Лоуренс — профессор ударной биомеханики в Детройтском университете Уэйна. Патрик постоянно ставил эксперименты на себе. Бил себя в грудь маятником, испытывал перегрузки от разгонов и торможениях на ракетных санях. Он собирал базу данных и копил знания.
В конце 30-х Лоуренс с командой ученых начал проводить эксперименты над кадаврами. Сначала не очень замысловатые, первого кадавра они просто выкинули в шахту лифта. Спустя какое-то время ученые выяснили, что черепная коробка способна без деформации выдерживать нагрузку в 1,5 т при ударе. Еще они кидали металлические болванки на грудь кадаврам, чтобы понять пределы прочности грудной клетки.
Эти данные Лоуренс собирал не просто так, он хотел понять, как это работает в автоавариях.
Война добра со здравым смыслом
24:02 Глава 4. Кадавры, церковь, животные и зоозащитники
Ученые начали сотрудничать с Chevrolet, они тогда больше всех интересовались безопасностью. Эксперименты проводили и просто над телами, и с кадаврами внутри автомобиля. Трупы осматривали, описывали, по этическим соображениям заматывали в ткань, проводили эксперимент, разматывали и вновь осматривали и регистрировали повреждения.
Вылезло 2 проблемы:
- В экспериментах участвовали тела людей, умерших по естественным причинам ненасильственной смертью. А это в основном люди пожилые. У них более хрупкие кости, менее эластичные связки. Т.е. понять, что было бы с молодым рослым мужчиной или с подростком, — не было возможности. Плюс из-за того, что все кадавры уникальные, появлялась большая погрешность в измерениях.
- Про это узнала церковь.
Представители церкви пару раз выступили на тему того, что негоже сынов Божиих после смерти мучать, от дьявола это все. Этого было достаточно, чтобы вся верующая общественность начала возмущаться.
А судя по тому, что выдает Google, таких было много:
… с 1955 по 1985 год почти половина всех американцев посещала церковь — самый высокий процент в истории США.
Ученые собрали статистику, объяснили, что использование кадавров спасает по меньшей мере 8 500 человек в год. Логика и статистика повлияли на общественное мнение никак. А чего еще ждать? Но повлиять на исследования церковь не могла, т.к. люди добровольно завещали свои тела ученым. А на общественный статус ученым было ровно. Но кадавры были не безлимитные, и ученые задумались, что нужно еще какие-то варианты для исследований поискать.
Ученые решили, что нужно что-то живое. И стали исследовать на свиньях. Перед испытанием свинье вводили наркоз. Проводили эксперимент, и если хрюшка не получала сильных травм — отпускали ее. А если получала — то просто добивали и пускали на мясо. Вот такое безотходное производство. Даже проект прикольно назвали — «Барбекю». Серьезно. Я перепроверила. В «Вики» и в этом видео упоминают «Project Barbecue».
Как только про это узнала общественность, точнее Американское общество по предотвращению жестокого обращения с животными (ASPCA)… да-да, зоозащитникам статистика и логика тоже оказались чужды. General Motors ждали огромные демонстрации с лозунгами «General Motors — General murderess».
GM использовали животных в своих испытаниях большую часть второй половины 20 века, но особых подвижек в повышении безопасности не было. Пик протестов защитников животных пришелся на 80-е. По их подсчетам, GM убили в испытаниях 19 000 животных. Сколько человеческих жизней это спасло, защитники животных не считали. То, что свинью все равно на бойне зарежут, — тоже не аргумент.
В США свинью в последний раз использовали на испытаниях в 1993 году, а в Китае используют до сих пор, когда тестируют детские кресла и небольшие удерживающие устройства. Свиньи гораздо дешевле манекенов.
Кадавра последний раз использовал Ford 2011 году при тесте надувных ремней безопасности. А Chevrolet перестал использовать кадавров в середине 90-х.
На замену кадаврам и животным пришли манекены Hybrid III, появившиеся в 1976 году. Манекены пытались использовать еще в 50-е, только толку от этого было мало. Не было такого количества чувствительных датчиков, которыми можно было нафаршировать манекен. Можно было только поставить камеру и посмотреть, куда полетел манекен.
Hybrid III с помощью датчиков позволяют собирать данные о силе и продолжительности нагрузки, а из этого можно сделать выводы, что и как сломается у потенциального участника ДТП.
Несмотря на все исследования, статистика ДТП росла. Chevrolet в 50-е вообще официально доложили, что автомобили не могут быть безопасными, т.к. нагрузки при авариях возникают слишком высокие, а человеческое тело слишком хрупкое.
В США за 60-е погибли 456 000 человек, в 70-е — 507 000 человек. Но автомобилями пользовались не только в США.
Бела Барени
33:18 Глава 5. Отец пассивной безопасности
Бела Барени — немецкий инженер-изобретатель. Он был повернут на своей работе и верил, что возможно создать безопасный автомобиль.
В 1937 году Бела Барени создал теорию о трехсекционном автомобиле.
Он видел устройство автомобиля так: жесткая капсула посередине (с пассажирами) и две сминаемые зоны, которые принимают на себя удар.
habr.com/ru/company/itelma/blog/511248
Так про машины никто до этого не думал. И не хотел. Автопроизводители не понимали, зачем им мягкий автомобиль.
Барени решил, что Mercedes — идеальное место для реализации его идеи. Два года он стучался к Mercedes, в 1939 году достучался, но в 40-е как-то не до автомобильной безопасности было.
Барени уволили, и он трудился дворником, а по вечерам разрабатывал прототип. В 1948 он вернулся в Mercedes и в 1951 получил патент № 854 157 «Технология создания автомобиля с прочной пассажирской капсулой и двумя зонами для деформации, поглощающих удар от столкновения».
Бела Барени додумался, что если кинетическую энергию от удара не принимает на себя автомобиль, то ее принимают на себя пассажиры. На видео очень наглядные кадры с испытаний:
Если кузов сможет принять на себя большую часть удара, то опасность для пассажиров снижается. Этот патент зарегистрировали в то же время, когда Chevrolet заявили, что автомобиль не может быть безопасным.
Первый серийный автомобиль по этой технологии Mercedes Benz W111 — самый безопасный автомобиль того времени.
На кузове Бела Барени не остановился. Он хотел целиком безопасный автомобиль. И взялся за салон. Руль, рычаги, переключатели. Элементы перепроектировали так, чтобы они имели более безопасную форму или расположение, либо снабжали креплением, которое срывалось при первой серьезной нагрузке. Всё мягонькое и приятненькое в автомобиле — наследие тех переработок.
Подголовники нужны не для удобства в дальней дороге, а чтобы у вас шея осталась после аварии.
Поперечные балки в днище укрепляют автомобиль и снижают последствия бокового удара.
Мощная средняя стойка защищает пассажирскую капсулу при перевороте.
Складывающаяся рулевая колонка при ударе забирает на себя энергию.
По отзывам коллег, Бела Барени — фанатик и очень сложный в работе человек.
До работы в Mercedes Бела Барени и Ганс Ледвинка создали проект автомобиля с пространственной рамой и задним расположением мотора. Но реализовал это Фердинанд Порше и назвал Volkswagen Käfer. Он же «Фольксваген Жук».
Суд 1954 года признал авторство Бела Барени и Ганса Ледвинки.
В 1971 Бела Барени ушел на пенсию, но продолжил из дома сотрудничать с Mercedes.
В 1994 году Бела Барени внесли в зал автомобильной славы как самого выдающегося инженера в области автомобильной безопасности.
В 1997 году Бела Барени скончался.
Трехточечный ремень безопасности
43:02 Глава 6. Патент US 3 043 625
Первый ремень безопасности изобрел в 1885 году Эдвард Клэгхоном. Это был ремень для фиксации кучера кареты.
Первый автомобиль с ремнями безопасности в базовой комплектации появился в 1959 году. Но в массовом производстве автомобилей ремней безопасности не было, ремни были неудобные, пользоваться ими никто не хотел, и вообще не по-пацански привязываться.
В 1942 году Нильс Болин проектировал катапультирующиеся кресла в Saab. Без ремней такое кресло обойтись не могло.
В 1958 году Нильс перешел в Volvo и занялся разработкой удобного ремня безопасности. В 1959 году появляется Volvo PV 444 и патент на трехточечный ремень безопасности.
Трехточечный ремень безопасности считают один из самых значимых изобретений 20 века. Непонятно, как считали, но этот ремень помог спасти 1 млн жизней.
Volvo сделали установку ремня безопасности обязательным для всех своих автомобилей и создали стандарт отрасли. Все автопроизводители могли бесплатно пользоваться этим патентом.
Около 70% людей, которые выжили в критических ДТП, выжили благодаря ремню. Для подушек безопасности этот показатель всего 19%.
Просто, чтобы убедиться, что хорошо было видно, ниже чек-лист, в какой последовательности и что ломают себе манекены, которые забыли пристегнуться.
Передний манекен :
- ломает колени и кости бедра — нагрузка выше тонны;
- получает множественные порезы лица глубиной 1,5 см об лобовое (лобовые сейчас крепкие, просто «перелететь» не выйдет);
- дробит шейные позвонки;
- ломает грудную клетку и все, что в ней было, об торпеду.
Задний манекен:
- добивает переднего манекена спинкой кресла;
- ломает себе колени об кресло;
- головой пробивает грудную клетку переднего манекена;
- ломает себе шею.
При резком столкновении и перевороте автомобиля ремень безопасности сокращает риск смерти в 5 раз. Если что, при перевороте шею ломают почти в 100% случаев.
У Volvo давно фокус на безопасность. До появления PV 444 они придумали лобаш ламинировать, чтобы он не разлетелся на осколки и не резал людям лица. Они же придумали бампер как элемент безопасности.
«Volvo» стало почти синонимом безопасности автомобиля. Сегодня, если на территории Швеции происходит ДТП с участием автомобиля Volvo, то вместе с экстренными службами на место едут специалисты Volvo «Accident research team» и собирают всю инфу: осматривают автомобиль, трассу, регистрируют повреждения, дорожные условия.
Volvo вообще свою лабораторию безопасности забахали. Там кусок здания по трассе ездит, чтобы условия экспериментов реалистичнее были. Скинуть тачку с моста, завязать об столб, перевернуть несколько раз — это то, что помимо стандартных краш-тестов лоб-в-лоб и лоб-в-стену, проводит Volvo. И обходится это дорого.
Volvo даже сформулировали цель, чтобы после 2020 года в автомобилях Volvo не погибло ни одного человека. Но эту программу пока перенесли — еще нет возможности ее реализовать.
Volvo ограничили скорость разгона на своих новых автомобилях до 180 км/ч. Если что, в мире разрешено ездить со скоростью выше только на парочке автобанов в Германии и на одной дороге в Великобритании.
Короче, круто Volvo с ремнями безопасности придумали. Только проблемка была: все дружно клали на эти ремни. Людям в 50-х было неудобно. И плевать на то, что это им жизнь спасало. И, кажется, мы еще не переросли этот пережиток.
Ральф Нейдер — хейтер, который повысил безопасность на дорогах США
55:55 Глава 7. Книга, изменившая мир
60-е. Автопроизводители США уверены, что делают все правильно. Некоторые европейские автопроизводители реально делают все правильно. Краш-тесты и испытания проводит каждый кто как хочет.
Ральф Нейдер — адвокат, журналист, политический активист. В 1965 году он выпустил книгу «Опасен при любой скорости». Там он разносит в хвост и гриву и Chevrolet, и государство, и автопроизводителей. В книге было 8 глав. Скандальнее всего первая.
Первая глава книги — про Chevrolet Corvair. Они так часто переворачивались, что автор назвал конструкцию автомобиля намеренной халатностью автопроизводителей. Да, задняя подвеска была несовершенна. Но сейчас многие поймут, в чем реально было дело. Это был автомобиль с задним приводом. Задний привод водят по-другому. Для американских автомобилистов это было как минимум непривычно.
Прикол в том, что Ральф не водил автомобиль. Вообще. Э — экспертность.
Но свое дело книга сделала — привлекла внимание. Chevrolet это очень не понравилось, но вместо того, чтобы опровергнуть книгу на каком-нибудь официальном выступлении, они стали прослушивать Ральфа и подсылать ему проституток. Ральф это раскрыл, подал на Chevrolet в суд за вмешательство в частную жизнь и отсудил у них $ 0,5 млн.
На правительство США посыпались жалобы от пострадавших в ДТП. Буквально через год Линдон Б. Джонсон подписал два закона. Первый обозначил госстандарты дорожной безопасности, а второй выделял деньги местным властям на реализацию проектов по безопасности дорожного движения.
В 1970 государственное бюро, которому поручили это все контролировать, переименовали в NHTCA. Следом страховые компании создали некоммерческую организацию IIHS.
Эти организации постоянно проводят тесты и стараются докопаться друг до друга. И делают только лучше для всех автомобилистов.
Вскоре краш-тесты стали разнообразными и начался процесс стандартизации. Скорость, расстояния, дорожные условия, комплектация. Автопроизводителей обязали участвовать в испытаниях.
В 2012 году IIHS провел серию добровольных краш-тестов с 25% перекрытием — это симуляция скользящего удара лоб в лоб. Это сложно для автомобиля.
С тестом на 40% перекрытие многие современные автомобили справляются «на отлично». Но те же самые автомобили с треском проваливали испытания на перекрытии в 25%. В тесте участвовали 200 автомобилей и только 11 прошли тест «на отлично». Больше половины авто вообще не смогли защитить пассажиров.
Toyota Corolla получила оценку «критично», а Camry, Prius, Rav4 были признаны опасными. Сегодня тест с 25% перекрытием стандартный, но необязательный.
В мире много организаций, которые занимаются безопасностью: EuroNCAP, ADAC, JCAP, ARCAP. Но самые строгие испытания и стандарты у NHTCA и IIHS.
1959 VS 2009
1:07:02 Глава 8. 72 секунды, объясняющие всё
Безопасность на дорогах зависит не только от автомобиля. Это устройство и освещение дорог, разметка, знаки, законодательная база, системы слежения и т.д. Но когда садишься в тачку, хочется ей доверять.
Отчетное видео IIHS 2009 года. Столкновение на 60 м/час лоб в лоб с 40% перекрытием Chevrolet Bel Air 1959 года (год основания IIHS) и Chevrolet Malibu 2009 года выпуска (распространенный автомобиль в США).
Так что заглушка в ответной части ремня безопасности — обесценивание всего труда по созданию безопасного автомобиля.
Россия
В 2019 году в России на дорогах произошло 164 000 ДТП и погибло 16 900 человек. Вроде дофига. Но если посмотреть на динамику:
2000 год
Количество автомобилей 20 миллионов
Количество ДТП 157 тысяч
Смертность 30 000 человек
2020 год
Количество автомобилей 58 миллионов
Количество ДТП 138 тысяч
Смертность 15 800 человек
Вот тут можно посмотреть по регионам разбивку.
И в 2000 году ДТП регистрировали гора-а-а-аздо реже.
Смертность в 2000 году была около 30 000 человек, в 2003 году 35 000 человек. А сейчас 16 900 человек. Почти в 2 раза меньше, при количестве автомобилей почти в 3 раза больше.
Вот что на Хабре интересного пишут/делают по безопасности дорожного движения:
Я мотоцикл покупал, чтобы ездить, а не чтобы падать
Карта ДТП
Ноль смертей: как выжить в ДТП
Куклы гибнут за людей
Как поехать на двух колесах на работу
От себя добавлю, круто, когда все участники дорожного движения знают, что они участники дорожного движения. Моя рука десятки раз взлетала к лицу, когда от «не-водителей авто» я слышала «а зачем мне правила, я ж не водитель».
Пешеходы, велосипедисты, самокатчики (или как там правильно), автомобилисты, мотоциклисты, да кто угодно, помните, что вы не одни на дороге. И что вы можете быть дерзкими на все 100%, только не совсем живыми.
Бонус: Музей культовых автомобилей
Не хочу заканчивать морализаторством. Да, по безопасности старые автомобили не выдерживают конкуренции, но как они круто выглядят. Всем, кому нравятся ретротачки, рекомендую заглянуть в Музей культовых автомобилей М.О. С.Т.
Я была там весной 2020, вот откопала фото:
Взрослый входной билет стоит 500 рублей.
Даже в зоне ресепшена соблюдают тематику.
Buick Special 1956.
Buick Le Sabre 1959.
Buick Le Sabre 1959 изнутри.
Chevrolet Corvette C1 1962.
Ford Mustang 1966.
Cadillac De Ville sedan 1959.
Chevrolet Impala Convertible 1959. Это, кстати, спортивная модификация модели Bel Air, той, что на видео выше бьют в щепки.
Chevrolet Impala Convertible 1959 изнутри.
Chevrolet Impala Convertible 1959 изнутри.
Таблички не сохранилось, но больше всего похоже на Horch 830 BK, 1935 года.
BMW 326 (1936–1941 годы).
BMW 326 изнутри.
Cadillac V12 series 370 Roadster 1933 года.
Cadillac V12 series 370 Roadster изнутри.
MG model TA — открытый двуместный спортивный автомобиль 1936 года выпуска.
Mercedes-Benz 290 1937 года.
