Mercedes-Benz: история краш-тестов

Первый краш-тест в истории Mercedes-Benz был проведен 10 сентября 1959 г., когда испытуемый автомобиль разогнали таким образом, чтобы он наехал на препятствие лобовой частью. Исследования по безопасности, проведенные маркой, положили начало новой эпохе - теперь поведение автомобилей и пассажиров стало возможно изучать в реальных условиях, с использованием испытательных автомобилей и манекенов...

На начальном этапе число краш-тестов было относительно небольшим, однако, начиная с 60-х годов, этот метод все в большей степени становится надежным средством оптимизации и контроля безопасности автомобилей. Тщательным тестам подвергались не только пассажирские, но и малотоннажные автомобили и автобусы.

По количеству и степени сложности краш-тестов Mercedes-Benz всегда превосходил предписанные законодательством нормы. Например, на этапе подготовки автомобиля Е-класса модельного семейства W 212 к серийному производству было выполнено более 150 краш-тестов и более 17 000 столкновений с препятствием было с высокой точностью смоделировано на компьютере.

1939 г. был ключевым в истории автомобильной безопасности, поскольку именно в этом году компания Daimler-Benz AG наняла на работу инженера-разработчика Бела Бареньи (Béla Barényi). Его разработки заключались в проверке оптимальности системы пассивной безопасности современного легкового автомобиля. Описание разработок можно было найти в более чем 2 500 патентах, они включали в себя безопасный кузов, жесткий пассажирский отсек, а также переднюю и заднюю зону деформации (первое применение в 1959 г. для W 111) и безопасное рулевое колесо (первое применение в 1976 г. для 123-го модельного семейства).

Новое семейство автомобилей W 111 было первым, использовавшим преимущества предыдущих испытаний на безопасность. Несмотря на то, что тогда еще не проводилось краш-тестов в прямом смысле слова, разработчики компании уже в 1956-1957 гг. приступили к тестированию отдельных компонентов автомобилей на предмет их поведения в случае дорожного происшествия. Начальный период этих испытаний явился переломным моментом в исследовании безопасности, проводимого штутгартской маркой. До этого единственным источником информации по пассивной безопасности автомобиля служили акты экспертных исследований.

Когда стали проводиться тесты по отдельным компонентам, разработчики сначала концентрировались на деталях интерьера автомобиля. Таким образом они могли применять существующие методы, используемые в стекольной индустрии; за несколько лет до этого была разработана модель для исследования реакции защитного стекла - она использовалось для моделирования удара головой о лобовое стекло.

После разработки ремней безопасности в конце 1950-х гг. также потребовался надежный метод тестирования для этой новой системы пассивной безопасности. Разработанное в 1959 г. решение представляло собой испытательные «сани», первоначально подвешенные таким образом, чтобы они могли раскачиваться с ускорением навстречу неподвижному объекту. Эта первоначальная модель последовательно приводила в движение горизонтальные испытательные «сани» на рельсах, скорость которых повышалась с помощью стальных пружин. «Подопытным кроликом» при этом служил манекен, приобретенный в США. Эта модель раннего периода, использовавшаяся также для краш-тестов, была названа Оскаром по имени ее создателя.

Целью всех разработок Mercedes-Benz, связанных с исследованиями дорожных происшествий в конце 1950-х гг., было максимально приближенное к реальности моделирование столкновений автомобиля. Поэтому без краш-тестов никак нельзя было обойтись, несмотря на то, что они занимали много времени, были трудно контролируемыми и дорогостоящими.

Во время первого краш-теста, проведенного в 1959 г., испытуемый автомобиль разогнали и «врезали» в барьер, изготовленный из предназначенных на выброс пресс-форм. После этого теста наступило некоторое затишье: потребовалось время для оценки нового метода испытания. Затем был проведен очередной краш-тест в течение трех дней в конце марта-начале апреля. Он включал в себя моделирование «полноценных» аварийных ситуаций - например, столкновение автомобиля семейства W 111 с седаном того же семейства автомобилей (боковое столкновение).

В очередной раз было смоделировано лобовое столкновение, впервые было проведено испытание автомобиля на опрокидывание.

Новаторские испытания автомобилей более старых марок позволили спроектировать конструкцию рампы, вращающей испытуемые автомобили в продольной плоскости с отрывом от горизонтальной поверхности в таком режиме, при котором они переворачивались и падали на крышу. Это означало, что эксперты по безопасности были в состоянии оценить реакцию кузова при опрокидывании автомобиля.

Проводимые Mercedes-Benz с 1959 г. краш-тесты привели не только к прогрессу в области безопасности транспортных средств, но и к постоянному совершенствованию технологии, используемой для этих «эффектных» тестов. В частности, для разгона машин стала использоваться лебедка, поскольку это было неосуществимо с использованием их собственных двигателей. При испытаниях новых седанов использовалась лебедка (тягач), с помощью которого машины «запускались в воздух» с так называемой \"спиральной рампы\" со скоростью 75-80 км/ч, переворачиваясь в воздухе.

В 1962 г. Эрнст Фиала разработал ракетный двигатель, работающий на горячей воде, который приводил в действие автомобиль без использования тягача. Устройство устанавливалось на одноосевом прицепе и крепилось к задней части автомобиля. Оно состояло из баллона для сжатого газа, клапана быстрого открывания и форсунки. Для создания противодействующей силы баллон на две трети заполнялся водой до начала испытания и нагревался до 260°C. После открывания клапана автомобиль вместе с ракетой разгонялся за счет избыточного давления до более чем 100 км/ч.

Внедрение в практику в 1962 г. ракетного двигателя, работающего на горячей воде, также привело к усовершенствованию самих треков для проведения испытаний. Для треков использовался армированный бетон, а испытуемые автомобили и системы продвижения управлялись с помощью рельсов. Для автомобилей также были сооружены водные преграды. Такое явное усовершенствование оборудования для проведения испытаний представляло важность не только для проведения собственных испытаний. В период с 1962 по 1967 г. в Mercedes-Benz испытаниям также подвергались новые типы барьеров на одном из автобанов Баден-Вюртемберга. Кроме того, в 1964 г. длина испытательной полосы была увеличена с 65 до 90 м, чтобы можно было испытывать и «тяжелые» пассажирские автомобили.

Большим преимуществом краш-тестов по сравнению с обычным исследованием столкнувшихся автомобилей является возможность подробно зафиксировать (записать) все актуальные обстоятельства столкновения. Необходимая для этого аналитическая технология была разработана до 1959 г. Она включала в себя использование датчиков ускорения, приспособленных к моделям и к самому испытываемому автомобилю, а также высокочувствительная пленка, способная воспроизводить изображения в очень медленном режиме для исследования деталей столкновения.

В 1960-х годах манекены для тестов создавались по человеческому подобию мужчин, женщин и детей, с соблюдением пропорций их тела. Особые виды испытаний стали проводиться с большей точностью - помимо манекенов пассажиров появились также манекены для моделирования дорожных происшествий с участием пешеходов.

В 1992 г. для моделирования лобового столкновения в Mercedes-Benz использовался деформируемый («эластичный») барьер, с целью достижения результатов, более сопоставимых с поведением автомобиля при реальном столкновении. Эластичный барьер впоследствии разрабатывался для тестирования европейских автомобилей, дизайн которых оказал значительное влияние на результаты теста, проведенного исследовательским центром в Зиндефлингене. С началом испытаний барьера этот новый европейский метод тестирования стал большим шагом вперед в области исследований реальных дорожных происшествий.

С появлением новых возможностей компьютерной технологии, автоматизированных многочастичных систем, стали также проводиться конвенциональные краш-тесты. Первые цифровые расчеты по краш-тестам, основанные на цифровом моделировании для всего автомобиля, проводились для Е-Класса семейства W 124, впервые это произошло в 1984 г. Тем не менее, классические краш-тесты и сегодня используются разработчиками Mercedes-Benz и других мировых автопроизводителей.