汽车安全通常分为两种类型 – 主动和被动。主动安全是汽车避免碰撞的系统和设备。而被动安全是汽车在紧急情况下挽救乘客生命和健康的能力。任何现代汽车都有许多减轻事故后果的手段：安全带、安全气囊、防撞区。
正面碰撞对汽车及其乘客会发生什么？汽车会变形并停止，乘客会继续在惯性的作用下向前“飞”，撞向方向盘、仪表板和挡风玻璃。看起来车厢里没有太多空间，不可能加速太多（因此不会发生碰撞）。但愿如此！毕竟，加速度达到几十个 g，这样的冲击力相当于从高层建筑上跳下来。
为了使活着的人在严重事故中活下来而不受伤，在碰撞中他们的速度必须尽可能平稳地降低（为从高处跳下而铺设多层轮胎垫并非毫无道理）。此外，还必须降低速度以便在车内有足够的跳跃空间。而这已经是一项对汽车承重结构提出相互排斥的要求的任务。
事实证明，车身应该同时具有刚性和可塑性。因此，驾驶员和乘客所在的生活区的框架是刚性的——在撞击时，它最后变形。机舱的承重“笼子”由超高强度钢制成，门上有坚固的杆，不会让它们皱缩。特殊区域被制成相对可塑的——由于它们的变形，速度会降低。发动机舱和后备箱正是所谓的程序化变形区域。汽车是最近才开始以这种方式制造的。以前，没有人考虑过这个问题，汽车会均匀地变形——车身和内饰都会受损。你可以看到，现代汽车发生事故后，前部通常会被撞坏，而内饰完好无损。
顺便说一句，发动机在正面碰撞中可能是一个大问题。因此，为了防止发动机在碰撞中飞进车舱（这不是好兆头），它的支架和发动机护罩被设计成尽可能低地移动，甚至掉下来，而不会对车舱造成任何伤害。
后部撞击同样可怕。在这种情况下，乘客有颈部受伤的风险。为了避免这种情况，人类发明了头枕，然后是主动头枕。前者只是支撑头部，不让头部向后倾斜太多。而后者在事故发生后会自己“跳”向前，为头部提供即时支撑，不允许头部移动。
但这只是成功的一半。为了使人们受到的伤害最小，在事故发生时需要以非常特殊的方式将他们固定住。
我们都知道从摇篮里开始的方法，但它们的重要性并没有因此而降低。这些设备、系统和结构只追求一个目标——及时“抓住”一个人，并尽可能小心、平稳地降低他的速度。当然，大型蹦床会证明自己比其他蹦床更好。它能够最无害地抑制掉落在其上的物体的能量和速度。它很柔软。遗憾的是，汽车里没有蹦床和多层垫子的空间。但有安全带和安全气囊的空间。
安全带以及许多其他有用的解决方案从航空转移到汽车上。最初，汽车上安装了两点式安全带，可以“固定”乘客的腹部或胸部。不到半个世纪后，工程师们意识到多点设计要好得多，因为它有助于在事故中更均匀地将安全带的压力分散到身体表面，并显著降低脊椎和内脏受伤的风险。例如，在赛车运动中，使用四点、五点甚至六点式安全带——它们将人“紧紧”地固定在座位上。但由于简单方便，三点式安全带在平民生活中流行起来。
为了使安全带正常工作，它必须紧密贴合身体。以前，安全带必须调整、安装。随着惯性安全带的引入，不再需要手动调整——卷轴在正常状态下自由旋转，安全带可以缠绕在任何体型的乘客身上，不会固定住，每次乘客想要改变身体位置时，安全带总是紧紧贴合身体。但当不可抗力来临时，惯性卷轴会立即固定安全带。此外，现代汽车的安全带还使用了火药炸药。小型炸药爆炸后会拉动安全带，将乘客压在座椅靠背上，不让乘客撞到座椅。
安全带是发生事故时最有效的保护手段之一。尽管安全带是最古老的，但其设计却在不断变化和改进。安全气囊可能是继安全带之后第二重要的发明。
现代安全气囊的原型早在 1953 年就已获得专利。毋庸置疑，在事故发生时给折叠气囊充气的想法在当时非常大胆。最大胆的开发人员抓住了这一想法，但失败了——当时根本没有实施所需的技术。
最初，有几种填充安全气囊容器的方案。例如，一些工程师建议将储存在高压气瓶中的气体泵入容器中。但安全气囊的烟火填充原理胜出。正是它提供了瞬间给安全气囊充气的机会——只需 30-50 千分之一秒。工程师们尝试了很多方法，包括火箭燃料，以找到在小剂量下正常工作的必要可燃物。如今，由晶体材料叠氮化钠 (NaN3) 制成的紧凑轻便的“片剂”被用作安全气囊中的热释电材料。如果使用电流将化合物加热到 330°C 以上的温度，它将开始分解为氮和钠，分解速度之快足以填充安全气囊容器，并在短短 0.025-0.05 秒内将气体压力提升至工作值。
安全气囊的激活非常危险，因为压力急剧上升可能会导致耳膜受伤和挫伤。毕竟，容器的打开（有时同时打开多个）发生在汽车内部的狭小封闭空间内。有几种方法可以解决这个问题。例如，将安全气囊弹出的速度降低到一定限度，以便至少一部分排出的空气可以通过座舱泄漏口释放。第二种非常有效的方法是使用体积相对较小的安全气囊。但在某些情况下，耳膜问题和挫伤是无法避免的，这完全取决于个人特征和汽车大小。
顺便说一句，第一批安全气囊并非像许多人认为的那样出现在奔驰汽车上，而是出现在“美国人”身上。70 年代中期，福特和通用汽车制造了超过 12,000 辆配备安全气囊的汽车。当时美国人制造了安全气囊来代替安全带。但安全气囊在打开时会以 270-300 公里/小时的速度向人“飞”过来……如果他没有系好安全带，它造成的伤害简直是巨大的。颈椎骨折的案例不止一次被记录下来，而导致颈椎骨折的正是安全气囊。所以美国人拒绝使用安全带替代安全气囊。
奔驰被动安全部门的工程师们重新启用了安全气囊。我们必须说，他们是第一批将安全气囊成型的人之一，其中不乏博世专家的参与。这条路充满艰辛和荆棘，但梅赛德斯-奔驰在 1980 年将安全气囊带入装配线，并开始为其 S 级配备安全气囊。他们意识到安全气囊应该与安全带协同工作，而不是取代安全带。然后一切都水到渠成，安全气囊开始以惊人的效率工作。顺便说一句，到目前为止，如果一个人没有被固定住，安全气囊在许多汽车上根本不起作用 – 这是很危险的！
尽管在“充气式”保护领域取得了重大突破，但我们不能说安全气囊已经达到了顶峰。在不久的将来，安全气囊将具有在事故发生前一刻打开而不是在事故发生后打开的能力，那时气锤会稍微柔和一些。现在电子设备可以检测到座位上的乘客，但开发人员计划教会安全系统识别事故发生时坐在座位上的人的个人数据（体重、身高）。此时，安全气囊将能够尽可能高效地工作。
“充气式”保护系统早已不仅限于正面安全气囊。设计师已经开发出类似的系统来保护侧面碰撞中的人员。许多现代汽车的基本设备已经包括安装在前排座椅后部的侧面安全气囊，以及放置在车顶臀部的充气式“窗帘”。前者在侧面碰撞时保护乘客的身体，后者保护头部。与前排安全气囊在启动后几乎立即放气不同，窗帘可以维持几秒钟的压力，即直到危险情况过去。当汽车翻车时，它们不会让没有支撑的乘客掉出车厢。
人们经常建议在汽车上安装额外的安全气囊来保护膝盖和脚。许多制造商也为他们的汽车配备了后排乘客的安全气囊。但无论汽车上的电子设备多么先进和智能，在旅途中都不要忘记系好安全带。毕竟，在开发所有这些最先进的保护手段时，公司的工程师们都遵循一个原则——司机和乘客都系上了安全带。如果没有系安全带，这些东西就没什么用了。
這是翻譯。您可以在這裡閱讀原文： https://www.drive.ru/technic/4efb330700f11713001e337d.html
发布 January 20, 2022 • 7m to read
