Почему нельзя доверять результатам крэш-тестов

Крэш-тесты очень многое сделали для осознания безопасности автомобилей в мире. Для многих автомобилистов 5 звезд, полученных машиной на крэш-тесте, - главная гарантия безопасности. Каждый месяц очередная новинка мирвого автопрома пополняет ряды пятерочников. В какой-то момент тестирующим организациям пришлось ужесточать правила - со старым регламентом все справлялись одной левой. Однако никакие пять звезд не являются панацеей.

Например, для российских автомобилистов результаты большинства крэш-тестов не очень оптимистичны. Россия - страна внедорожников, а эти товарищи давно и беспросветно окопались на обочине мирового движения за удачные крэш-тесты.

В Европе большие тяжелые рамные машины не жалуют, и потому по методике EuroNCAP разбито не так много рамных внедорожников и пикапов. Во фронтальном ударе максимальная оценка, которую может заработать автомобиль, равна 16 баллам.

Зато эти огромные джипы и пикапы жалуют в Штатах и Австралии. Только если в Штатах своя система крэш-тестов, щадящая внедорожники, то Австралийская программа оценки безопасности новых автомобилей (Ancap) бьет автомобили точно по таким же правилам, что и в Европе.

Когда EuroNCAP впервые протестировала пикапы, то результаты были несколько шокирующими. Например, пикап Nissan Navara откровенно провалил испытания и по защите пассажиров при фронтальном ударе набрал только пол звезды. Причем проблему инженеры Nissan устраняли не конструируя заново кузов с новыми зонами деформации, а перенастройкой механизмов срабатывания преднатяжателей ремней и выстреливания подушек безопасности. Второй крэш-тест Navara прошла уже с лучшими баллами за фронтальный краш-тест.

Однако практика практике рознь. Малолитражки, среди которых наибольшее число "отличников", на дороге страдают сильнее более крупных коллег по транспортному потоку. Все познается в сравнении - относительно недавно инет взорвал ролик, где в экспериментальных условиях сталкивались внедорожник и малолитражка. Результат - в коробчонке не осталось бы ни одной живой лягушонки.

Маленький Fiat 500, например, получил на испытаниях EuroNCAP за фронтальный удар очень высокий бал - 15.1 из 16 возможных, но при столкновении с Audi Q7, балл которой всего 11.9 (зато разница в массе больше чем в два раза - без пассажиров у Fiat 500 около 950 кг, а у Audi Q7 - почти 2300 кг), у FIAT не было шансов выйти победителем.

Таким образом, оценки рейтинга EuroNCAP показывают не столько реальную безопасность автомобилей, которым в реальных условиях суждено попадать в самые разные аварии, сколько достижения инженеров по конструированию кузовов под конкретные условия удара испытаний EuroNCAP.

Крэш-тесты призваны сымитировать удар двух автомобилей, чтобы проверить их безопасность для пассажиров. Различные методики проведения крэш-тестов моделируют лишь определенные условия аварий. Например, фронтальный крэш-тест с ударом об стену имитирует столкновение двух абсолютно одинаковых автомобилей едущих навстречу с одинаковой скоростью. Тест EuroNCAP ухудшает условия создавая не лобовой удар, а удар с 40% перекрытием, где сила удара концентрируется на определенном участке автомобиля, но все равно - этот удар имитирует аварию с автомобилем той же массы.

Итак при ударе автомобиля об стенку, кинетическая энергия авто до столкновения равнялась E = (mV2)/2, а после столкновения кинетическая энергия системы равняется 0. Вся энергия удара о стену уходит на деформацию автомобиля, и он если способен (то есть получил высокие оценки EuroNCAP), то должен поглотить всю энергию удара (mV2)/2.

Такое испытание имитирует столкновение друг с другом одинаковых автомобилей двигавшихся с одинаковой скоростью и одинаково поглощающих сминаемыми зонами своих кузовов энергию удара. В случае столкновения двух таких автомобилей, кинетическая энергия системы до столкновения - это сумма энергий двух одинаковых авто: E = (mV2)/2 + (mV2)/2 = mV2, а кинетическая энергия системы после столкновения снова равна нулю, так как скорость после столкновения равна 0.

Следовательно (исходя из того, что начальные скорости и массы одинаковы), энергия равномерно перейдет в деформацию обоих автомобилей, и будет равна (mV2)/2 для каждого. Таким образом, если автомобиль врезается в стену, то вся его кинетическая энергия уходит на деформацию его автомобиля. Точно такая же энергия удара придется и на каждый автомобиль при ударе двух одинаковых авто едущих на встречу друг другу на одинаковой скорости.

В реальности имеют место не только «идеальные» аварии, условия которых использованы для проведения крэш-тестов, но и аварии при которых сталкиваются совершенно разные по классу и массе автомобили. Может быть легковому автомобилю придется столкнуться с внедорожником масса которого, допустим, в 2 раза больше легковушки. При массе одного автомобиля в два раза больше массы второго M=2m, кинетическая энергия системы до столкновении составит (mV2)/2 + (MV2)/2 = (mV2)/2 + 2(mV2)/2=3(mV2)/2.

Эту энергию надо поглотить двум автомобилям с учетом их разной жесткости. Если в качестве большого транспортного средства легковушке попался рамный внедорожник, то он будет гасить свою скорость за счет сминаемых зон мелкой машины. Тогда 5-звездная машинка, сминаемые зоны кузова которой отлично справились с нагрузкой (mV2)/2, теперь должны будут выдержать удар в 3 раза мощнее.
Причем за счет сминаемых зон маленькой "мягкой" машины гасить свою энергию будут сразу оба автомобиля. В зависимости от систем пассивной безопасности автомобиля (наличие ремней, механизмов преднатяжения, наличие подушек безопасности и мягкой травмобезопасное передней панели) перегрузки, действующие на пассажиров, будут разными. Убивают и калечат именно перегрузки, если не брать в расчет травмы от столкновения тела с автомобильным интерьером и элементарное сокращение жизненного пространства в деформирующемся кузове.

А рамный внедорожник - он как лом, пока ему на дороге не встретится другой такой же лом или стена, он будет при авариях поставлен в заведомо более мягкие условия, чем на тестах EuroNcap.
Когда огромный рамный внедорожник сталкивается со стеной или проходит тест EuroNCAP, он, за счет свой массы, обладает гораздо большей кинетической энергией перед ударом, чем его легковые собратья. Причем эта энергия такова, что при крэш-тестах по методике EuroNCAP с ударом об деформируемый барьер, последний не выдерживает и пробивается автомобилем насквозь, а дальше внедорожник достает до стены и бьется о стену своей жесткой рамой, перенося на пассажиров серьезные перегрузки. Поэтому результаты «рамников» в крэш-тестах всегда плохи, а в реальной жизни они «неубиваемы» и являются грозой дорог и легковушек, вылетающих на встречную.

Scriptio: Кирилл Орлов.