В течение длительного времени ремни безопасности в автомобилях были практически единственным решением пассивной безопасности в автомобиле. Относительно их безопасности было довольно много споров в разных странах. По статистике они спасали жизни многих людей в различных ДТП. Постепенно в дополнение к ремням безопасности появились подушки. Они выбрасываются в момент аварии.

Немного истории

Эти средства безопасности появились уже довольно давно. Первая такая подушка безопасности была испытана еще во времена Второй мировой войны для самолета. Она выбрасывалась в случае аварийной посадки.

Первые подушки безопасности на автомобиле стали устанавливаться в 80-х годах прошлого столетия. На территории США автопроизводителей обязали с 1998 года выпускать все новые автомобили с подушками безопасности. Обязательными были наличие подушки безопасности со стороны водителя и пассажира на переднем сидении. В 1999 году это требование стало применяться и к небольшим грузовикам. Как показывает практика, подушки безопасности уменьшают риск летального исхода, когда происходит прямое лобовое столкновение автомобилей. Несколько позднее появились дополнительные подушки безопасности в дверях и сиденьях. В настоящее время можно встретить люксовые автомобили, в которых установлено 6 или 8 подушек безопасности. Между тем и споры вокруг подушек безопасности не утихают. Спор идёт в основном о целесообразности обязательного оснащения автомобиля этим средством безопасности.

Как функционирует подушка безопасности?

Как все знают из школьного курса физики, движущееся тело обладает инерцией, обуславливаемое скоростью и массой тела. То есть, движущееся тело сохраняет направление движения и величину скорости, после того, как на него перестают действовать внешние силы. Пассажиры являются объектами внутри движущегося транспортного средства. Если они не закреплены, то при столкновении автомобиля они будут продолжать двигаться со скоростью до этого столкновения. Чтобы тело прекратило движение, требуется приложение к нему некоторой силы в течение определенного времени. А в момент аварии для прекращения движения не закрепленного тела необходима сила большой величины. Чтобы предотвратить травмы в этом случае, инженеры и придумывают различные пассивные системы безопасности.

Подушка безопасности снижает скорость движения движущегося тела до нуля и работает в чрезвычайно жестких условиях. Она должна успеть за доли секунды раскрыться между рулевым колесом и водителем. Или панелью приборов и пассажиром на переднем сидении. Это требуется для того, чтобы замедлить движение человека медленно, а не резко.

Как происходит срабатывание?

Система подушки безопасности включает в свой состав:

Подушку безопасности. Она выполнена из тонкой нейлоновой ткани и сложена в определённых местах (рулевое колесо, приборная панель, двери, сидение);

Датчик. Датчик дает команду на раскрытие подушки. При столкновении датчик замыкается и это становится сигналом для раскрытия подушки. Датчик считывает информацию с акселерометра, который встроен в микросхему. В момент столкновения в подушке идет реакция между KNO3 (нитрат калия) и NaN3 (азид натрия). В результате выделяется газообразный азот и подушка надувается.

В первых образцах автомобильных подушек безопасности возникало много проблем, связанных с высокой стоимостью и отсутствием решений для хранения сжатого газа. Ведь газ должен был находиться под высоким давлением во время эксплуатации машины. Нужно было придумать, где хранить баллон с газом? Но в итоге выбор был сделан в пользу химической реакции, при которой происходит мгновенное выделение азота, наполняющего подушку безопасности.

Такие системы ещё называются твердотопливными газогенераторами. В их составе работает пиропатрон, воспламеняющий твердое топливо. Оно моментально сгорает и выделяется большой объем азота. Подушка выстреливает со скоростью около 300 км в час. За это время человек даже не успеет моргнуть. Весь процесс развертывания подушки занимает четверть секунды, чего достаточно для предотвращения серьёзных травм.

Порошок, который выбрасывается при срабатывании подушки, является кукурузным крахмалом или тальком. Его задача в том, чтобы предотвратить слипание нейлона и сохранить эластичность подушки.