O centură de siguranță este un dispozitiv de siguranță pasiv conceput pentru a ține un pasager într-o mașină (sau alt vehicul ) în loc în cazul unui accident sau al unei opriri bruște. Folosirea centurii de siguranță împiedică ocupantul să se ciocnească de interiorul vehiculului sau alți ocupanți (așa-numitele impacturi secundare) și asigură că ocupantul este în măsură să declanșeze airbag-urile în siguranță . În plus, centurile de siguranță se întind ușor în timpul unui accident, absorbind astfel energia cinetică a pasagerului și, în plus, încetinind mișcarea acestuia și distribuie forța de frânare pe o suprafață mai mare. Întinderea centurilor de siguranță se realizează folosind dispozitive de extensie și amortizare echipate cu tehnologii de absorbție a energiei. De asemenea, este posibil să folosiți dispozitive de pretensionare în centurile de siguranță.
Centurile de siguranță reduc riscul de deces al șoferului și pasagerilor de pe scaunele din față și din spate, în funcție de tipul accidentului, de la 2 (coliziuni frontale și laterale) la 5 ori (răsturnare) [1] . În Rusia, conform Regulilor Rutiere, folosirea centurilor de siguranță este obligatorie pentru șoferul și toți pasagerii unui vehicul echipat cu centuri de siguranță, inclusiv cei de pe bancheta din spate [2] .
Potrivit FAA , centurile de siguranță din aeronave reduc riscul de deces cu 20% și riscul de rănire gravă a pasagerilor cu 88% în cazul unei aterizări de urgență [3] .
La începutul secolului al XIX-lea , inventatorul englez George Cayley a sugerat folosirea centurilor de siguranță .
În 1885, primul brevet pentru un astfel de dispozitiv a fost eliberat în Statele Unite.
În 1903, Louis Renault a inventat hamul în cinci puncte.
În 1909, în Anglia a fost inventat un dispozitiv de siguranță, constând dintr-un arc elicoidal de diametru mare și curele. Scopul dispozitivului este de a ține pasagerul în scaunul auto.
În 1913, pentru prima dată în istoria aviației, centura a fost folosită de Adolf Pegu , cu toate acestea, până în anii 1930, curelele nu au fost folosite în avioane .
La începutul anilor 1920, șoferii de curse au început să folosească centurile de siguranță . Dar, deoarece centurile de siguranță care existau la acea vreme erau incomode pentru utilizarea de zi cu zi, nu erau utilizate pe scară largă pe mașinile de serie.
La sfârșitul anilor 1950, inginerul de siguranță Volvo Niels Bohlin, care lucrase anterior la scaunele ejectabile la Saab AB , a dezvoltat hamul de siguranță în trei puncte. După un an de teste, Bolin a constatat că cel mai bun mod de a ține un pasager pe scaun este o curea întinsă peste umăr până la șold, care, în plus, poate fi prinsă cu o singură mână. Noua centură Volvo a fost introdusă în 1959 [4] .
În 1957, Suedia a devenit prima țară din lume care a legalizat folosirea centurilor de siguranță.
În 1961, statul american Wisconsin a urmat exemplul suedezilor .
La 1 aprilie 1970, autoritățile franceze au impus ca producătorii de automobile să fie obligatoriu să instaleze centurile de siguranță pe locurile din față ale mașinilor noi. În același an, Republica Coasta de Fildeș și statul australian Victoria au făcut obligatorie instalarea centurilor de siguranță .
În URSS , începând cu 1970, toate mașinile noi au fost echipate cu puncte de prindere a centurilor de siguranță, dar producția de masă a centurilor de siguranță a fost lansată abia la sfârșitul anului 1974.
Utilizarea obligatorie a centurilor de siguranță a fost legalizată în 1979.
De-a lungul timpului, designul centurilor de siguranță s-a îmbunătățit, în special, acestea au devenit auto-reglabile și au început să fie instalate nu numai pe scaunele din față, ci și pe scaunele din spate.
În funcție de numărul de puncte de atașare la cadru, centurile de siguranță sunt împărțite în două, trei, ... și mai multe puncte (de obicei în șase puncte):
Au fost introduse în mașinile Nash Motors în 1949 .
CureauaPână nu demult, erau folosite de mulți producători de automobile pe scaunele pasagerilor din spate; aplicat si pe unele autobuze. Sunt utilizate pe scară largă pe avioane, deoarece, în timp ce țin pasagerul în scaun, oferă totuși posibilitatea de a adopta în mod liber o poziție pentru o aterizare în siguranță.
UmărTreceți de la șold la umăr. Au fost folosite în mașinile anilor 1960, dar nu au avut mare succes, deoarece, într-un accident, un pasager putea să alunece cu ușurință de sub o astfel de centură.
Cureaua în trei puncte combină curelele pentru umăr și talie, dar este o singură secțiune a centurii de-a lungul căreia se mișcă catarama, ceea ce o face ușor de fixat sau desfăcut. Într-un accident, forța de frânare este distribuită pe o suprafață mare a toracelui, umerilor și centurii femurale, ceea ce facilitează foarte mult transferul unei coliziuni. Cureaua în trei puncte a fost inventată de Nils Bohlin și a fost folosită pentru prima dată în mașina de serie Volvo PV 544 în 1959 [5] .
Până în anii 1980, centurile de siguranță în trei puncte erau folosite predominant doar pe locurile din față ale mașinilor; scaunele din spate erau echipate fie cu centuri pentru poală, fie pentru umăr. Cu toate acestea, dovezile conform cărora centurile pe poale pot duce la nealinierea și paralizia coloanei vertebrale („sindromul centurii de siguranță”) au condus la o revizuire a reglementărilor de siguranță în aproape toate țările dezvoltate și a fost adoptată cerința de a echipa toate scaunele cu centuri în trei puncte. Începând cu 1 septembrie 2007, toate vehiculele noi vândute în SUA sunt echipate cu centuri de siguranță în trei puncte.
Pe lângă modificările regulilor, „sindromul centurii de siguranță” a dus la o serie de procese. În special, în Los Angeles , procesul s-a încheiat cu un verdict al juriului de amendare a lui Ford cu 45 de milioane de dolari.
Nu este recomandat să fixați copiii și persoanele cu un trunchi mic cu centuri în trei puncte, deoarece cu dimensiunile tipice ale scaunului și poziția punctelor de atașare, segmentul superior al centurii va trece periculos de aproape de gâtul persoanei prinse.
Centurile în trei puncte sunt, de asemenea, de două tipuri: inerțiale și neinerțiale.
Inerțial : utilizat pe majoritatea mașinilor moderne. Într-o stare nelegată, centura inerțială este retrasă de un dispozitiv special și, astfel, este situată de-a lungul peretelui interior. Pentru a fixa centura de inerție, trebuie să o trageți și să o fixați în catarama centurii. După deblocare, o astfel de centură revine automat la locul ei.
Non-inerțial : astfel de curele nu sunt îndepărtate automat în starea nelegată, ci rămân întinse pe scaun. Există o diferență semnificativă în ceea ce privește modul în care să închizi corect centura cu o centură inerțială și una non-inerțială. Dacă centura inerțială își reglează automat lungimea și ține strâns persoana însăși, atunci pentru o centură non-inerțială este necesar să selectați mai întâi lungimea curelei. Când este prins, lungimea trebuie să fie de așa natură încât palma să se potrivească între curea și piept. Nu slăbiți prea mult cureaua și nu o strângeți prea mult, deoarece acest lucru poate provoca vătămări.
Există și curele de pretensionare . Pretensionatorul funcționează în timpul unui accident: reglează forța de ținere a unei persoane cu o centură.
Sunt folosite în carlingele avioanelor și elicopterelor, mașinilor de curse etc. În mașinile de curse, centurile de siguranță în cinci și șase puncte servesc, pe lângă scopul lor principal, ca mijloc suplimentar de sprijin lateral, menținând corpul șoferului în poziție. scaunul șoferului. În prezent, serii individuale precum NASCAR, NHRA, USAC folosesc adesea centuri de siguranță în opt-nouă și chiar zece puncte. acest lucru se datorează tipurilor speciale de suprasarcină comune acestor curse de motoare.
În aeronavele de aviație civilă, piloții poartă de obicei centuri de siguranță cu patru puncte, în timp ce în aeronavele militare, cele cu cinci și șase puncte. Navele spațiale folosesc, de asemenea, centuri de siguranță în mai multe puncte. În sistemele de siguranță pentru copii auto ( scaunele auto și scaunele auto), hamurile în cinci puncte sunt adesea folosite pentru a fixa copilul de dispozitiv.
În majoritatea țărilor, regulile de circulație au legalizat cerința purtării centurilor de siguranță (cu condiția ca vehiculul să fie echipat cu acestea). În Rusia, regulile de circulație impun folosirea obligatorie a centurilor de siguranță pentru șofer și toți pasagerii, inclusiv cei de pe bancheta din spate:
Conducătorul unui autovehicul este obligat: ... La conducerea unui vehicul echipat cu centuri de siguranţă, să fie cuplat şi să nu transporte pasageri care nu sunt prinşi cu centurile de siguranţă.Clauza 2.1.2 din Regulile Rutiere [2]
Încălcarea acestei reguli atrage aplicarea unei amenzi administrative în valoare de 1000 de ruble [6] .
Centurile de siguranță standard sunt concepute pentru dimensiunea unui adult. Utilizarea lor fără dispozitive suplimentare pentru fixarea copiilor într-un accident poate duce la o fractură a coloanei vertebrale , deoarece vertebrele cervicale ale copiilor nu au devenit încă mai puternice și nu sunt capabile să țină capul greu în caz de coliziune. Copiii pe scaune obișnuite, care poartă centurile de siguranță convenționale în trei puncte, au de cinci ori mai multe șanse de a fi răniți decât copiii care stau în scaune pentru copii potrivite pentru înălțime și construcție [1] .
În Rusia, atunci când transportați copii cu vârsta sub 12 ani, este obligatoriu să folosiți scaune auto pentru copii sau înălțătoare care să permită utilizarea centurii de siguranță fără vătămare. Încălcarea atrage o amendă de 3000 de ruble.
Utilizarea centurilor de siguranță este obligatorie dacă există cel puțin un airbag lângă scaunul șoferului sau al pasagerului . Algoritmul de declanșare a airbag-ului este dezvoltat pe baza ipotezei că șoferul (pasagerul) poartă centura de siguranță în timpul declanșării airbag-ului. Prin urmare, declanșarea airbag-urilor în momentul unei deplasări bruște necontrolate a corpului uman în timpul unui accident poate duce la consecințe imprevizibile. De exemplu, într-un impact frontal, un șofer fără centură va primi o lovitură în cap de la un airbag care se declanșează, care este mai puternică decât o lovitură pe panoul frontal. În unele vehicule moderne, declanșarea airbag-urilor cu centurile de siguranță nelegate este blocată.
Poate fi folosit în avioane, nave spațiale, trenuri - centuri de siguranță pe raft superior, plimbări în parcuri de distracții, mașini din parcuri de distracții, autobuze, camioane.
Aproximativ 70% din salvarile in accidentele critice sunt asigurate de curele (spre comparatie: airbag -uri - 20%) [1] .
Purtarea centurii de siguranță reduce riscul decesului șoferului:
Utilizarea centurilor de siguranță reduce riscul de deces și rănire gravă pentru pasageri:
Pentru o eficiență maximă, este necesar să legați șoferul și toți pasagerii - în timpul unui accident, un pasager nelegat începe să se deplaseze în jurul cabinei cu viteză mare și cu corpul său poate provoca răni grave șoferului și altor pasageri [1] .
În fiecare an, 30.000 de ruși mor pe drumuri [7] . Necesitatea utilizării dispozitivelor de extensie și amortizare în centurile de siguranță poate fi confirmată prin următorul exemplu.
În cadrul programului de televiziune „MythBusters” (01/03/11, TV3), experții au arătat o serie de teste publice ale mașinilor. O mașină de pasageri cu o viteză de 80 km/h a ciocnit frontal cu un obstacol. Totodată, supraîncărcarea înregistrată în această coliziune a ajuns la 58g. Partea din față a mașinii a fost zdrobită de o cantitate care a ajuns la 1 m.
În acest caz, există o problemă de utilizare a unor tehnologii mai eficiente pentru protejarea unei persoane de coliziuni frontale și răsturnări multiple ale centurilor de siguranță. Supraîncărcările rezultate trebuie reduse de mai multe ori folosind cea mai recentă tehnologie. Aceste tehnologii pot fi implementate prin dispozitive de extindere și amortizare sau tehnologii de siguranță combinate.
Dispozitivele de extensie a centurii de siguranță și de amortizare oferă o oportunitate de a reduce sarcinile de șoc și vibrații asupra unei persoane și parțial a echipamentelor aflate într-o mașină. Reducerea sarcinii șocurilor și vibrațiilor se realizează datorită absorbției eficiente a energiei, precum și schimbării direcției vectorilor de energie cinetică care afectează o persoană.
Cele mai simple soluții tehnice pentru dispozitivele de extindere și amortizare a centurilor de siguranță pot fi următoarele.
Dispozitivele de prelungire a centurii de siguranță sunt concepute pentru a reduce energia cinetică a unei persoane și implementează următoarele cicluri: prelungirea și fixarea centurii în caz de accident cu capacitatea de a controla energia de impact asupra unei persoane. De asemenea, este posibil să se implementeze cicluri de alungire și amortizare repetate.
Dispozitivele de extensie, de regulă, sunt amplasate în partea inferioară a centurii de siguranță și conțin dispozitive care asigură centurii o sarcină dinamică dată pentru o anumită lungime. Această alungire reduce sarcina de impact asupra unei persoane.
Dispozitivele de prelungire a centurii de siguranță pot fi realizate sub formă de:
Alte soluții tehnice sunt posibile și în dispozitivele de extensie, în care centura de siguranță este extinsă la o lungime prestabilită.
Cel mai simplu exemplu de soluție tehnică pentru un dispozitiv de extensie poate fi următorul.
În partea de jos a centurii de siguranță există o buclă prinsă cu fire speciale de cusătură. Reducerea sarcinii asupra unei persoane este asigurată prin ruperea cusăturilor la o anumită sarcină. Acest lucru reduce energia cinetică a unei persoane și, în consecință, rănile într-un accident de mașină.
Principalul dezavantaj este protecția unei persoane numai de o singură sarcină de șoc, de exemplu, într-o coliziune frontală. În cazul răsturnărilor multiple ale mașinii, protecția omului este minimă. Cu toate acestea, această soluție tehnică cea mai simplă este folosită de mulți producători de automobile.
Se realizează cu ajutorul unor elemente elastice plasate în dispozitivul de fixare, ceea ce face posibilă protejarea unei persoane și a echipamentului de șocuri prelungite și sarcini de vibrații de amplitudine mică atunci când conduceți pe teren accidentat.
Dispozitivele de amortizare pot fi realizate sub forma unor simple arcuri sau a unui fragment elastic al unei benzi de centura de siguranta. Amortizorul cu una dintre părțile sale trebuie conectat la banda centurii de siguranță, iar cu a doua parte a acestuia - cu un dispozitiv de fixare sub forma unui zăvor convențional.
Variantele de proiectare ale centurilor de siguranță luate în considerare în acest articol, precum și dispozitivele de alungire și de absorbție a șocurilor, sunt de fapt exemple ale principiilor pentru formarea de noi direcții în proiectarea sistemelor de siguranță auto.
| Designul vehiculului | |||||
|---|---|---|---|---|---|
| |||||
| Vezi și: Design auto | |||||