Как устроена автомобильная подушка безопасности и в каких случаях она спасет, а в каких только навредит

Во время фронтального столкновения на скорости 50 км/ч человек весом 75 килограмм давит на ремень безопасности с усилием в три тонны. Пристегнутый ремень сдерживает движущееся по инерции тело, благодаря чему гасится большая часть кинетической энергии. Оптимальное расстояние между человеком и местом, откуда вылетает подушка безопасности — 25 сантиметров. Непристегнутый пассажир даже уперевшись руками и ногами может выдержать усилие только 300-400 килограмм. При ударе он «летит» навстречу еще нераскрывшемуся «эйрбэгу», стремительно сокращая безопасную дистанцию до устройства. В свою очередь, не до конца раскрытая подушка безопасности выстреливает ему в голову со скоростью 200-300 км/ч. По данным Американского института изучения дорожной смертности полученные при таком столкновении травмы в 93% случаев смертельны. Мораль — всегда пристегиваться.

В 1970-х годах было зафиксировано несколько необычных случаев смерти от подушки безопасности. Сила удара почти во всех ДТП была небольшой, однако у водителей произошел сердечный приступ предположительно из-за хлопка во время раскрытия подушки, громкость которого порой достигает 140 дБ.

Объем подушки водителя составляет в среднем 50 литров, пассажира — до 130 литров. А теперь представьте, что небольшой объем салона автомобиля за доли секунды уменьшается две сотни литров — это какая нагрузка на барабанные перепонки! По этой причине у наиболее больших фронтальных подушек безопасности разное время срабатывания — пассажирская выстреливает в среднем на 15 миллисекунд позже.

Вопреки кинематографу, активировать подушку безопасности не так уж и просто. Для ее раскрытия необходимо соблюсти сразу несколько условий. Во-первых, на большинстве современных автомобилей подушка не активируется, если не пристегнут ремень безопасности. Во-вторых, если говорить про фронтальные подушки, то удар должен быть под прямым углом +/-10 градусов от поперечной оси автомобиля. В противном случае голова может попасть не в центр «эйрбэга» и потом вернуться не точно в подголовник, что повлечет за собой фатальные травмы. В-третьих, датчики срабатывают только при значительном ускорении, как правило, это 15g. Такие показатели невозможно достичь при заносе или резком торможении и уж тем более при случайном ударе мячом или другим предметом.

Среднестатистический европеец меньше американца, вдобавок, последние частенько пренебрегают ремнем безопасности. Как результат — европейские подушки раскрываются со скоростью примерно 200 км/ч, а их американские аналоги на 100 км/ч быстрее. Таким образом европейские «эйрбэги» представляют собой меньшую угрозу жизни и здоровью пассажиров.

Устройство подушки безопасности напоминает ружье. Запал, который состоит из электрического сердечника, обернутого горючим материалом, активируется импульсом тока от 1 до 3 ампер менее чем за 2 миллисекунды. Нагретый сердечник воспламеняет горючий материал, который запускает газогенератор. В устройстве предварительного натяжения ремня безопасности этот газ используется для приведения в действие поршня, который устраняет провисание ремня безопасности. В подушке механизм используется для воспламенения твердого топлива внутри надувного устройства подушки безопасности. Инертный газ надувает подушку примерно за 20-30 миллисекунд. Решение о срабатывании в блоке управления принимается в течение 15–30 миллисекунд после удара, а подушки безопасности водителя и пассажира полностью надуваются в течение примерно 60–80 миллисекунд после первого столкновения.

Как правило системы подушек безопасности содержат смесь азида натрия, нитрата калия и диоксида кремния. Типичная подушка безопасности водителя содержит приблизительно 50–80 грамм азида натрия, а подушка безопасности на стороне пассажира — около 250 грамм. При сгорании выделяется большой объем безвредного азота, который и наполняет легкую нейлоновую подушку с калиброванными отверстиями. В развернутом состоянии подушка находится менее секунды, так как азот выходит через отверстия в салон. Это нужно для того, чтоб подушка не задушила пострадавшего. Кстати, белое облако, которое образуется во время срабатывания подушек — это вовсе не газ от пиропатрона. Это тальк, которым обильно присыпают нейлоновую подушку, чтоб та не свалялась и открылась как надо.

«Эйрбэги» фактически полностью заменили стандартные плечевые ремни безопасности в автомобилях выпуска 1970-х. Подушка безопасности на стороне пассажира была расположена в нижней части панели, что теоретически позволяло ей также защищать колени пассажира. Но как показала практика и статистика жертв ДТП — подушки безопасности не смогли стать заменой ремням, отказ от которых привел к увеличения сметрности при ДТП.

Первым российским легковым автомобилем, на который устанавливалась подушка безопасности, был экспортный вариант ВАЗ-21093 в исполнении люкс известный под названием Lada Samara Baltic GL, сборка которого велась на заводе Valmet в Финляндии с 1996 по 1998 годы. С конца 2000-х годов подушки стали обязательным элементом пассивной безопасности в стандартной комплектации автомобилей марки Lada.