Современные автомобили оснащаются всё более совершенными системами активной и пассивной безопасности. Однако, несмотря на значительный прогресс в этой области, определённые сценарии дорожно-транспортных происшествий по-прежнему остаются слабо охваченными и особенно опасными.
Одним из таких сценариев является непреднамеренный съезд автомобиля с проезжей части. Этот тип аварий занимает значительную долю среди всех ДТП с тяжёлыми последствиями, однако редко учитывается в рейтинговых испытаниях.
В данной статье рассмотрены причины и особенности подобных происшествий, приведена статистика, а также детально описаны решения, реализованные компанией Volvo, направленные на повышение уровня защиты пассажиров при съезде автомобиля с дороги. Особое внимание уделено уникальной системе Run Off Road Protection, применённой в модели Volvo XC90.
Порядка 50% дорожно-транспортных происшествий, сопровождающихся съездом автомобиля с проезжей части, приводят к серьёзным последствиям для водителей и пассажиров. Так, в США именно такие инциденты составляют половину всех фатальных ДТП, а в Швеции — каждое третье. Согласно статистическим данным, к наиболее частым причинам подобных происшествий относятся снижение концентрации водителя, его утомление, а также неблагоприятные погодные условия.
Между тем, ни одна из существующих рейтинговых систем безопасности автомобилей, таких как EuroNCAP, не включает в свои протоколы сценарии, связанные со съездом транспортного средства с дороги. В настоящее время также отсутствуют утверждённые на законодательном уровне методики или программы тестирования, позволяющие оценить, насколько эффективно автомобиль может защитить своих пассажиров в такой ситуации.
Главный фактор серьёзных травм при съезде — хаотичное перемещение тел в салоне, вызванное сложными векторными ускорениями. Пассажиры ударяются как о внутренние элементы автомобиля, так и друг о друга. Минимизировать риск помогает только надёжная система фиксации человека в сиденье.
Компания Volvo Cars, в рамках своей стратегии создания абсолютно безопасного автомобиля к 2020 году, уделяет этой проблеме повышенное внимание. В серийное производство уже внедрены интеллектуальные системы активной безопасности, предотвращающие съезд с трассы. К их числу относятся, например, система удержания в полосе движения (Lane Departure Warning System) и система мониторинга состояния водителя (Driver Alert Control).
Впервые в модели Volvo XC90 применена инновационная пассивная система безопасности, которая направлена на снижение последствий аварии при съезде с дороги. Комплекс Run Off Road Protection (RORP) действует в несколько этапов, в зависимости от условий:
- обнаружение факта съезда с проезжей части;
- автоматическое натяжение ремней безопасности;
- включение механизмов защиты позвоночника;
- развёртывание подушек безопасности;
- дезактивация тормозной педали.
Фиксация момента съезда осуществляется посредством специальных сенсоров, подробности работы которых производитель пока держит в секрете.
После подтверждения инцидента запускаются электроприводы натяжителей ремней, обеспечивающие смещение ремня на 100 мм за 0,1 секунды. Это позволяет максимально плотно прижать тело к сиденью и существенно снизить негативное воздействие инерционных сил. Натяжение сохраняется до полной остановки автомобиля.
Обычно неуправляемый съезд с дороги сопровождается резким прыжком и жёстким приземлением автомобиля (см. рис. 1). Такие условия создают вертикальные перегрузки, часто провоцирующие повреждение позвоночного столба. Чтобы снизить риск подобных травм, между сиденьем и его каркасом установлены специальные демпферы, компенсирующие вертикальные толчки.
Рис. 1. Схема непреднамеренного съезда с дороги
Когда автомобиль сталкивается с препятствием, будь то неровности рельефа, деревья или другие элементы местности, активируются подушки безопасности. Завершающий этап — отключение педали тормоза, исключающее возможность её случайного нажатия и уменьшающее риск опрокидывания.
За последние десятилетия характер получаемых в ДТП травм значительно изменился. Благодаря прогрессу в конструкции автомобилей и внедрению прогрессивных систем безопасности, уровень защиты значительно вырос. Так, современные автомобили Volvo более чем в два раза реже приводят к тяжёлым травмам и смертельным исходам по сравнению с моделями 1970-х годов. Однако частота травм позвоночника и грудной клетки при съезде с дороги сохраняется на высоком уровне — именно такие повреждения особенно трудно предотвратить.
Одним из факторов, способных снизить риск тяжёлых травм, является правильная вертикальная посадка пассажира. Смещение тела или наклон вперёд при аварии увеличивает вероятность компрессионных переломов позвонков при вертикальном ударе.
Повышенное натяжение ремней безопасности и смягчение ударных нагрузок играет ключевую роль в предотвращении тяжёлых последствий. В новой модели Volvo XC90 реализованы два ключевых инженерных решения:
- интеллектуальное определение съезда с дороги с последующим экстренным натяжением ремней безопасности, приводящим тело пассажира в максимально вертикальное и безопасное положение — натяжение сохраняется до остановки автомобиля;
- демпфирующие вставки между подушками сидений и рамами, снижающие вертикальные удары, что позволяет снизить нагрузку на позвоночник примерно на 33%.
На основании анализа реальных аварий Volvo разработала три уникальных сценария краш-тестов: «вылет в канаву», «съезд с дороги» и «приземление на пересечённую местность».
Сценарий «съезд с дороги» моделирует съезд автомобиля с шоссе на скорости 80 км/ч. После фазы свободного полета автомобиль ударяется о пониженную обочину высотой 80 см. Возникающие при этом перегрузки сравнимы с теми, что испытывает пилот при катапультировании.
В тесте «канава» автомобиль падает в углубление аналогичной глубины и ударяется об его край, создавая мощные вертикальные нагрузки.
Тест «приземление на неровную дорогу» имитирует ситуацию, когда автомобиль после съезда попадает на ухабистую поверхность, создавая комплексные боковые и продольные нагрузки наряду с вертикальными.
Для испытания защитных решений инженеры Volvo создали роботизированный стенд, предназначенный для имитации поведения пассажира в сиденье. Конструкция включает промышленного робота с многоосевым приводом, к которому крепятся кресло и удерживающие устройства. Робот способен точно воспроизводить движения манекена во всех описанных сценариях и моделировать реальные аварийные ситуации, связанные со съездом автомобиля с дороги.
Съезд автомобиля с дороги остаётся одним из наиболее коварных и опасных сценариев ДТП, не поддающимся полному контролю со стороны водителя и редко охватываемым действующими нормативами по оценке безопасности. Как показывает опыт Volvo, эффективная защита пассажиров в подобных условиях требует комплексного подхода, включающего как прогнозирование инцидента, так и скоординированную работу систем пассивной безопасности.
Технологии, реализованные в Volvo XC90, демонстрируют реальный путь к снижению травматизма — от интеллектуального натяжения ремней до инновационных сидений с демпфирующими элементами. Внедрение подобных решений делает ещё один шаг к будущему, где даже в экстремальных ситуациях автомобиль остаётся надёжным защитником жизни и здоровья своих пассажиров.
