Много ли нам известно о пассивной безопасности представительских автомобилей? Mercedes-Benz S-класса, BMW седьмой серии, Audi A8... А Rolls-Royce Phantom? Независимых краш-тестов таких машин не проводят — ни комитет Euro NCAP, ни американский Страховой институт IIHS, ни кто-либо еще. А что можно сказать о пассивной безопасности автомобилей проекта ЕМП (Единая модульная платформа), больше известного как Кортеж? Оставим пока в покое бронированный лимузин «номер один», а поговорим о «легком» базовом седане — ЕМП-412300.
На стороне крупных автомобилей, во-первых, большой вес, а во-вторых — длинные лонжероны, способные при фронтальном столкновении поглотить немало энергии. Седан ЕМП-412300 снаряженной массой чуть менее трех тонн в два с лишним раза тяжелее Весты. Такая разница означает, что при лобовом столкновении с «маленькой» машиной обитатели Кортежа испытают вдвое меньшие перегрузки (конечно, при более-менее равных прочих условиях).
Другое дело — столкновение с неподвижным бетонным кубом. Вот здесь большая масса уже выдвигает к кузову очень серьезное требование: он должен поглотить вдвое большую энергию! Это же относится и к столкновению с деформируемым барьером, который имитирует передок легковушки. Ведь энергия, поглощенная алюминиевыми сотами барьера, одинакова для всех, но если для Весты она составляет примерно четверть кинетической энергии автомобиля на скорости 64 км/ч, то для ЕМП-412300 — около 10%. «Мы на это папье-маше даже внимания не обращаем», — улыбаются конструкторы НАМИ.
А на что обращают?
Что касается рейтинга Euro NCAP, то задача звучала просто: набрать пять звезд из пяти возможных, причем по новейшим правилам, вступившим в силу в 2018-м. И конечно, с учетом того, что три года назад в программу европейских краш-тестов введен удар на 50 км/ч со 100-процентным перекрытием о жесткий барьер — для оценки работы подушек и ремней по защите водителей и пассажиров небольшого роста. А ведь рейтинг в его нынешнем виде учитывает не только результаты краш-тестов, но и эффективность систем автоторможения и удержания автомобиля в полосе (коротко — ADAS, Advanced Driver Assistance Systems)...
Разговор об «ударных» испытаниях начнем с пешеходов: их безопасность тоже часть рейтинга Euro NCAP. Благодаря высокому передку несчастные едва ли долетят до жестких стоек лобового стекла и травмоопасных поводков стеклоочистителя. А большой запас пространства между «мягким» капотом и «жестким» двигателем позволяет получить «пятизвездочный» зачет за безопасность пешеходов даже без применения хитрых петель с пиропатронами, которые приподнимают капот со стороны лобового стекла. Кстати, места для установки пиропатронов и «датчика пешехода» все же предусмотрены, но с прицелом на расширение модельного ряда на основе ЕМП.
Безопасность обитателей салона оценивается по результатам уже четырех ударов. Два из них — фронтальные со скорости 64 км/ч о деформируемый барьер с 40-процентным перекрытием и упомянутый удар всем передком со скорости 50 км/ч в жесткий бетонный куб. Еще два удара — боковые. В одном случае тележка с деформируемым барьером направляется в стоящий неподвижно автомобиль, а во втором уже саму машину ставят на тележку — и пускают в неподвижный столб. Однако число краш-тестов для седана ЕМП-412300 решили увеличить.
Во-первых, машину отправили в столб так, чтобы этот удар пришелся уже в заднюю дверь (нормами Euro NCAP предусмотрен удар о столб только передней дверью), причем когда манекен-пассажир сидит в «комфортной позиции» — с отклоненной на предельные 45 градусов спинкой заднего кресла.
Во-вторых, тележку массой 1300 кг направили на скорости 50 км/ч в неподвижный автомобиль еще и сзади — для оценки не столько безопасности пассажиров (им ничего не угрожает), сколько уязвимости расположенной в задней части машины батареи гибридной силовой установки.
Конечно, по сравнению с более чем 150 внутризаводскими краш-тестами у Мерседеса или Volvo такая программа выглядит скромно. Но, во-первых, на постсоветском пространстве ни один автопроизводитель не делал ничего подобного, а во-вторых, не будем забывать, что реальные ударные испытания все чаще играют роль «проверочных» — чтобы убедиться в корректности виртуальных краш-тестов.
С количеством подушек безопасности определились еще на раннем, «концептуальном» этапе: «в базе» у Кортежа их будет девять. Пара фронтальных, одна для коленей водителя и шесть боковых — четыре для защиты туловища (как на первом, так и на втором ряду) плюс две «занавески», протянувшиеся от передней стойки до задней.
Фронтальных подушек для задних пассажиров не будет: защитить полулежащего человека с помощью надувных мешков крайне сложно. А если он к тому же не пристегнут, то и вовсе невозможно. От особых подушек, предотвращающих подныривание (они приподнимают переднюю часть бедер при фронтальном ударе), которыми нынче козыряет Mercedes, тоже отказались, положившись на продвинутые ремни безопасности. У Кортежа они с двойным преднатягом, механическим зажимом в пряжке (он автоматически стопорит лямки при ударе) и двухступенчатым ограничением усилия. Задние ремни, в отличие, например, от тех, что используются на некоторых Мерседесах или Фордах, без надувных секций. «Надувной» ремень действительно уменьшает давление на грудь (благодаря большей площади соприкосновения с телом), но практически того же эффекта можно добиться, должным образом ослабляя натяжение диагональной лямки. Так и поступили, тем более вызванное запрограммированной слабиной ремня дополнительное перемещение вперед груди и головы задних пассажиров не представляет для них опасности.
Подушки для Кортежа тоже не самые простые. Водительская фронтальная — двухступенчатая, то есть с двумя газогенераторами (у той же Весты подушки одноступенчатые). А чтобы упаковать подушку в компактной ступице руля, применяется так называемое вакуумирование. Подушка пассажира и вовсе трехступенчатая (с тремя газогенераторами!) и с так называемой активной вентиляцией: для снижения нагрузок на пассажиров небольшого роста открывается специальный клапан.
Доводкой удерживающих систем (это подушки и ремни) занималась фирма Takata, а производить почти все элементы будут в Ульяновске. Проектные же работы по кузову с самого начала делали у нас — и первому реальному краш-тесту в 2015 году предшествовали сотни виртуальных испытаний, проведенных совместно с питерской инжиниринговой фирмой CML, которая не первый год выполняет подобные заказы крупнейших автопроизводителей, включая BMW.
К слову, благодаря проекту EMП произошел апгрейд лаборатории пассивной безопасности на Дмитровском полигоне, где мы проводим большую часть краш-тестов по программе ARCAP: новейшие манекены, современные скоростные камеры, в том числе для съемок из-под днища...
На первом же фронтальном ударе со скорости 64 км/ч с 40-процентным перекрытием прототип ЕМП-412300 обеспечил низкие нагрузки на обитателей салона — спасибо энергопоглощающим длинным лонжеронам. И все же в нескольких точках сварка не выдержала — и теперь усилия конструкторов были направлены на то, чтобы после краш-тестов остались целыми все без исключения точки сварки. Прочная сварка, с одной стороны, должна уменьшить перемещение элементов поврежденного кузова в обитаемый отсек, но с другой — нельзя допустить, чтобы это повлекло неприемлемый рост действующих на манекены нагрузок.
Проще всего было с ударом в куб со 100-процентным перекрытием на скорости 50 км/ч, когда нагрузка между левым и правым лонжеронами распределяется поровну. Гладко прошел и боковой удар тележкой (спасибо высокому и прочному порогу). А вот «несистемный» удар о столб вновь заставил конструкторов поработать.
Стандартный «столбовой» удар по методике Euro NCAP проводится так. Автомобиль помещают на тележку, разгоняют ее до 32 км/ч — и направляют в жестко закрепленный вертикальный столб таким образом, чтобы эпицентр удара пришелся на вертикальную линию, проходящую через центр тяжести головы манекена-водителя. А необходимость «дополнительного» теста была продиктована тем, что вертикальная линия, которая идет через центр тяжести головы отодвинутого до упора назад заднего пассажира, проходит через уязвимую зону — между порогом и задним колесом. Так что, помимо калибровок боковых подушек, пришлось доработать и пороги, и задние арки, и подвеску с подрамником. Хотя, повторю, удар о столб задней дверью не предусмотрен ни рейтингом Euro NCAP, ни требованиями сертификации.
Любопытно, что математическое моделирование такого же удара о столб не «легкого», а бронированного автомобиля показало, что он бы обернулся краш-тестом лаборатории: стальная труба согнется, а машина почти не пострадает!
Еще одна проблема защиты задних пассажиров седанов — подныривание из полулежачего положения под поясную лямку ремня. Бороться с этим при помощи электроприводов ложемента невозможно: даже при обнаружении угрозы за 0,6—0,8 с до столкновения мощности электродвигателей не хватит, чтобы за полсекунды поднять спинку, вернув сиденье из «комфортного» в «боевое» положение. Применять же для этого пиропатроны — значит превращать в одноразовые роскошные, ценой с легковушку, кресла с массажем и вентиляцией. Бороться с подныриванием призваны сами ремни, а точнее — особая геометрия их прилегания, учитывающая полулежачую позу. А еще преднатяг, за доли секунды выбирающий слабину как диагональной, так и поясной лямок. Главное, опять же, чтобы ремнями пользовались.
Но, как я упомянул, пять звезд в рейтинге Euro NCAP нынче не получишь, если автомобиль не оснащен современными средствами превентивной безопасности. Об этом тоже поговорим — тем более что на Дмитровском полигоне совместно со специалистами и студентами МАДИ мы провели увлекательную работу, результаты которой сейчас обрабатываются.
Автор статьи: Юрий Ветров
Источник: autoreview.ru