Высокую разрушающую способность большого автомобиля следует уменьшать посредством придания, ему деформационной характеристики (возможность поглощения энергии) более мягкой, чем требуется в интересах самозащиты, например ступенчатой характеристики сил деформации или, по крайней мере, медленно возрастающей, которая вначале соответствует характеристике «малого» партнера по движению, и лишь затем принимает вид, необходимый для самосохранения. Для меньшего автомобиля необходимо иметь более длинный ход деформации при постоянных или прогрессивных характеристиках силы, вызывающей деформацию, и жесткости каркаса салона. В данном случае в конструкции системы удерживания людей, находящихся в автомобиле, это должно быть учтено.

Для получения линейной или ступенчатой деформационной характеристики на автомобиле с высокой разрушающей способностью могут быть использованы следующие конструкции:
— пластически деформируемый каркас передней части;
— гидравлическое или пневматическое устройство для поглощения энергии;
— комбинированная, включающая первую и вторую конструкции.

Получаемый при ударе спереди характер изменения сил деформации представлен на рис. 1.

Дорожно-транспортные происшествия с участием пешеходов. В качестве особого случая защиты партнеров по движению можно рассмотреть столкновение с пешеходом (примерно 12% всех дорожно-транспортных происшествий). Этот вид аварий находится на втором месте по числу смертельных исходов в дорожно-транспортных происшествиях. Действительно, аварии, в которых участвуют пешеходы, самые опасные, в связи с тем, что пешеход как участник дорожного движения полностью беззащитен. В настоящее время рассматриваются пути уменьшения травматизма пешеходов в результате аварии посредством придания автомобилю определенной формы.

Рис. 1. Процессы изменения деформирующих сил при фронтальном ударе: а — возможный характер восприятия энергии при работе гидропневматического элемента и при пластической деформации; б — прогрессивная ступенчатая характеристика, которую желательно иметь; 1 — несущая способность каркаса; 2 — поглощение энергии гидропневмати-ческим элементом при малых скоростях; 3 — максимальное поглощение энергии гидропнев-матическим элементом; 4 — взаимная пластическая деформация; 5 —зона поглощения энергии, зависящая от скорости (ограниченная совместимость); 6 — защита пешехода; 7 — защита на малой скорости; S — ограниченная совместимость (малые силы); 9 — самозащита; 10— пространство выживания (ячейка)

Исследование дорожно-транспортных происшествий и испытания с помощью манекенов показали, что процесс такой аварии протекает в несколько этапов:
— первый — удар пешехода об автомобиль и его катапультирование (первичный удар);
— второй — удар пешехода о дорогу и его падение (вторичный удар);
— третий — удар пешехода о препятствие или переезд его автомобилем (третичный удар).

Этот вид аварии имеет особенно тяжелые последствия потому, что для пешехода невозможно применить средства поглощения энергии. Таким образом, энергия удара в основном уменьшается между первым и вторым этапом и во время второго этапа. В отличие от процесса аварии для людей, находящихся в автомобиле, который продолжается примерно 200 мс, для пешехода подобная авария затягивается до нескольких секунд. В основном в аварии такого рода попадают дети в возрасте до 10 лет и пожилые люди старше 65 лет. В связи с этим для принятия каких-либо мер по защите человека очень важно знать его средний рост.

При столкновении с легковым автомобилем бампера касаются сначала ноги (бедра), а затем тазовой области тела. После человек отбрасывается на капот, ударяется головой о ветровое стекло и ускоряется до скорости автомобиля. Если автомобиль тормозит, то человек отрывается от автомобиля, и, в зависимости от обстоятельств, может еще раз перевернуться и затем только упасть на дорогу. Если пострадавшим оказывается ребенок, то уже на первом этапе аварии бампер ударяется о тело, отбрасывает его, после чего ребенок падает на дорогу. Так протекает процесс столкновения при скорости автомобиля примерно 50 км/ч. Последствия аварии зависят от высоты, направления удара и горизонтальной скорости, получаемой жертвой.

В настоящее время проводятся подробные исследования и, прежде всего, имитация аварий с помощью манекенов, а также анализ движения с помощью моделирующих вычислительных машин.

По результатам этих исследований можно сделать вывод: принимаемые конструктивные меры должны быть направлены прежде всего на то, чтобы ослабить первичный удар.

Для этого используют следующее:
— широкую и мягкую накладку на бампере (удар по возможности ниже колен);
— низкий и закругленный спереди капот с легко деформируемым каркасом, гладкой решеткой радиатора и скрытым за панелью капота очистителем ветрового стекла;
— наклонное ветровое стекло, гладко соединяющееся (без сточных желобков) с контуром кузова автомобиля без выступающих деталей с острыми кромками;
— ветровое стекло из пластически деформируемого материала (многослойное безопасное стекло).

Вторичный удар можно полностью предотвратить только с помощью специального улавливающего приспособления, возможность создания которого очень проблематична. Лишь в том случае, когда будут получены результаты исследований и собран большой статистический материал, можно будет сделать более приемлемые и конкретные предложения

Несомненно, что наилучший путь к предотвращению травматизма пешеходов — это отделение пешеходов от транспортного движения.

Безопасный автомобиль. В работе [рассмотрена проблема безопасности автомобиля, а также процесс аварии и важнейшие решения, принимаемые по защите пассажиров не только для того, чтобы лучше донести до читателя весь комплекс проблем. Законодательные нормы и результаты исследовательских работ все больше определяют конструкцию кузова, а иногда даже вынуждают пересматривать схему кузова. Это признается не только фирмами — изготовителями автомобилей, но и вытекает из того факта, что правительство США в 1970 г. предложило создать так называемый экспериментальный безопасный автомобиль ESV нескольким независимым фирмам — изготовителям автомобилей (фирмы «Джи-эм, (GM), «Форд»). Эти фирмы в соответствии с техническим заданием должны были ориентироваться на выполнение экстремальных требований (например, обеспечить выживаемость при наезде на неподвижный барьер со скоростью 80 км/ч). Автомобильным фирмам других стран было также предложено разработать подобный автомобиль меньшего размера по собственному техническому заданию. В ФРГ это предложение, разумеется, нашло поддержку. Для европейского безопасного автомобиля ESF перечень требований был облегчен (например, скорость наезда на неподвижный барьер уменьшена до 64 км/ч), в соответствии с которым западногерманские фирмы «Даймлер—Бенц», «Опель» и «Фольксваген» создали и испытали свои прототипы безопасных автомобилей. В целом программа по созданию безопасного автомобиля была выполнена и по ее итогам сделаны следующие выводы.

Рис. 2. Прототип безопасного автомобиля фирмы «Опель»:
1 — деформируемая передняя часть из упругой пластмассы; 2 — спинки сидений со встроен-пыми в них подголовниками, крепящимися также и к крыше; 3 —топливный бак расположен примерно посередине автомобиля; 4 — каркас автомобиля усилен в целях улучшения восприятия фронтального и бокового ударов

Экстремальные требования по безопасности технически могут быть выполнены, однако затраты на это (масса, стоимость) настолько велики, что подобный безопасный автомобиль с точки зрения экономики совершенно нерентабелен, т. е. неприемлем для среднего покупателя; кроме того, расход топлива и загрязнение окружающей среды у такого автомобиля выше, а это противоречит существующей тенденции к их уменьшению.

Разработка безопасных автомобилей послужила инженерам-разработчикам толчком для конструктивных усовершенствований как автомобиля, так и защитных систем.

Требования, с которыми до сих пор соглашались, оказались завышенными и нереальными. Необходимы дальнейшие интенсивные и скоординированные между странами исследования для выработки практически реализуемых требований к безопасности автомобиля и определения оптимального отношения между затратами и получаемым эффектом. С этой целью была разработана международная программа создания исследовательского безопасного автомобиля, согласно которой после проектирования, сборки и испытания нового исследовательского автомобиля (примерно в 1985 г.) будут получены новые данные более безопасной конструкции легковых автомобилей. При создании такого автомобиля внимание в основном будет уделяться соблюдению требований по защите участников дорожного движения.