Держите меня трое: Пристегиваем ремни

В начале 1950-х годов американский конструктор Кеннет Лигон и его брат Боб Лигон запатентовали быстросъемный ремень безопасности для автомобилей, который имел две точки крепления и обеспечивал фиксацию тела вокруг пояса. Этим изобретением заинтересовались на заводе Генри Форда, и начиная с 1956 года ремни братьев Лигон стали устанавливаться в качестве опции на автомобили Ford. Несомненно, автомобиль, оснащенный двухточечными ремнями, стал более безопасным, но в случае резких замедлений и тем более ударов эти конструкции не давали гарантию серьезной защиты водителя, а иногда наносили ему еще более тяжелые повреждения внутренних органов, воздействуя на брюшную полость. Естественно, покупатели относились к ремням безопасности скептически. До тех пор, пока не появился шведский трехточечный ремень.

Его создателем стал Нильс Болин, а его скорому появлению на автомобилях мы обязаны тогдашнему президенту Volvo Гуннару Ингеллау, который мечтал сделать автомобили Volvo заметно безопаснее. В 1958 году Гуннар узнал, что в авиационном подразделении их главного конкурента — компании SAAB — работает талантливый конструктор, который уже многие годы занимается разработками катапультируемых кресел, в частности системами удержания пилота. Директор Volvo сумел переманить Болина в свою фирму, предложив внушительный оклад и пост первого инженера по безопасности. Придя в автомобильную промышленность из аэрокосмической отрасли, Нильс Болин прекрасно знал о тех перегрузках, которые испытывает человеческое тело в момент быстропротекающих аварий, понимал несостоятельность существующих систем удержания пилота, которые были достаточно громоздкими, неудобными и трудными в использовании для водителя. В то же время Болина ни в коей мере не устраивали существующие автомобильные ремни безопасности. Спустя год после крайне интенсивных разработок и испытаний Нильс Болин понял, что максимальная эффективность удерживающей системы может быть достигнута путем применения двух ремней: одного — верхнего грудного; второго — удерживающего нижнюю часть тела водителя. Для максимальной простоты использования ремни были объединены с помощью одной застежки в области бедра водителя. Таким образом, был разработан трехточечный V-образный ремень безопасности. Его конструкция была чрезвычайно элегантной и настолько простой, что человек мог управляться с новой системой удержания одной рукой, а в процессе управления ремень не сковывал движения.

В 1959 году запатентованные Нильсом Болином трехточечные ремни были впервые применены в виде штатного оборудования на автомобилях VOLVO P120 Amazon и VOLVO PV 544 только для шведского рынка. Спустя всего несколько лет ремни безопасности стали стандартным оборудованием передних сидений многих автомобилей. Но первые ремни Болина работали эффективно не во всех случаях.

Хотя первые трехточечные ремни Volvo были достаточно удобными, не все пользовались ими правильно. Дело в том, что для наибольшей эффективности срабатывания первых статических ремней их необходимо было отрегулировать так, чтобы между грудью и лямкой с трудом проходили два пальца. При соблюдении правила ремни не сильно, но жмут, поэтому многие пользователи распускали ремень, увеличивая зазор, и при аварии люди набирали высокую скорость, прежде чем налететь на ремень. В таком случае ремень не всегда мог уберечь человека. Поэтому инженерам по безопасности пришлось пойти на вынужденный компромисс: на смену статическому ремню пришел заведомо менее эффективный инерционный.

Инерционный ремень постоянно аккуратно поддерживал пользователя, а при столкновении срабатывал фиксатор и заклинивал катушку. Общая длина лямок у инерционного ремня была выше, чем у статического при правильных регулировках. Из-за этого пользователь сильнее вылетал из своего кресла при аварии. Но поскольку очень многие водители ранее либо слишком ослабляли натяжение статического ремня, либо вообще им не пристегивались, эффект от нововведения в целом был положительным. Поэтому допотопные статические ремни сегодня можно встретить крайне редко — разве что на самых древних иномарках и некоторых отечественных автомобилях.

Но у жесткой фиксации тела человека ремнями безопасности есть и свой минус. Представьте себе, что нагрузка в 2 тонны будет воздействовать на грудную клетку. Результат такого воздействия трудно спрогнозировать. Во избежание негативных последствий конструкторы доработали ремни, оснастив их преднатяжителями и ограничителями усилия. Эти меры помогла вернуть трехточечному ремню безопасности изначальную эффективность.

Задача преднатяжителя — своевременно реагировать на замедление автомобиля, притягивая водителя и пассажиров ремнем к спинкам сидений, полностью исключая зазор между ремнем безопасности и телом человека. Данная функция реализуется двумя способами: первый и более простой — установка одноразовых механических преднатяжителей с пиропатроном, второй, более технологичный и современный, — использование быстродействующих электрических сервоприводов.

Электрические преднатяжители входят в систему подушек безопасности и получают управляющий сигнал от центрального датчика SRS.

Такие преднатяжители могут срабатывать не только после удара, очень часто их используют в системах предупреждения столкновения: прижимая водителя к сиденью, они сигнализируют о вероятности возникновения опасной ситуации. Пиротехнические механические преднатяжители на старых автомобилях имели свой встроенный механический датчик, следствием чего была некоторая доля вероятности, что преднатяжитель в нужный момент не сработает. Во избежание подобных ситуаций пиротехнические преднатяжители по аналогии с электрическими получили управление от центрального компьютера SRS. У пиротехнических преднатяжителей есть и еще один минус, о котором следует помнить владельцу автомобиля: в случае срабатывания их необходимо менять вместе с ремнями безопасности.

Дополнительным элементом механизма преднатяжителя является ограничитель усилия. Его основная задача — снижение последствий воздействия ремня безопасности на грудную клетку человека во время столкновения. Ограничитель усилия, ослабляя натяжение ремня, демпфирует перегрузки и обеспечивает щадящее воздействие систем пассивной безопасности на организм их владельца.

Но трехточечный ремень, даже оснащенный преднатяжителями и ограничителями усилий, похоже, не вечен: сейчас многие автомобильные производители начали заниматься разработкой еще более эффективного четырехточечного ремня. Некоторые эксперты считают, что такой ремень появится на автомобилях уже через 10 лет. Но это оптимистичные прогнозы. А пока трехточечный ремень безопасности Нильса Болина продолжить спасать жизни небеспечных водителей...