Станислав Евтюков и Сергей Репин

В 2020 г. президент Владимир Путин поручил разработать государственную программу по безопасности дорожного движения, которая предусматривает достижение нулевой смертности на российских автомобильных дорогах к 2030 г. Поэтому научные разработки кафедры наземных транспортно-технологических машин СПбГАСУ приобретают особую актуальность. О последних инновационных предложениях учёных кафедры рассказывает профессор кафедры НТТМ, д. т. н. Сергей Репин.

– Транспортные средства, в том числе и транспортно-технологические машины, являются сложными техническими устройствами повышенной опасности, поэтому разработки в области повышения безопасности очень важны. За последние четыре года учёными нашей кафедры было получено более десяти патентов на изобретения и полезные модели, повышающие безопасность движения на автомобильных дорогах, – говорит Сергей Васильевич. – Одна из таких разработок – внешняя подушка безопасности, над которой я работал совместно с доцентом кафедры НТТМ, кандидатом технических наук Станиславом Сергеевичем Евтюковым. − Эта разработка относится к сфере безопасности легкового автомобиля, а именно к устройствам защиты пешеходов и водителей автомобилей при столкновении автомобиля с пешеходом.

– Сергей Васильевич, чем разработанная вами внешняя подушка безопасности отличается от существующих подобных конструкций? 

– Известны внешние подушки безопасности для защиты пешеходов при ударе с легковым автомобилем. В сложенном виде они располагаются под капотом автомобиля перед лобовым стеклом и содержат газонаполняемые секции. При срабатывании от удара пешехода о передок автомобиля подушки заполняются газом от пиропатронов, приподнимают капот, как бы подпружинивая его, и закрывают лобовое стекло и передние стойки, защищая таким образом пешехода от сильного удара о переднюю часть автомобиля. Но разработанные ранее подушки защищают пешеходов при скорости соударения до 50 километров в час, а при большей скорости возможно перебрасывание пешехода через крышу автомобиля, что приводит к серьёзным травмам при падении на дорогу.

Наиболее близким техническим решением к нашей полезной модели является внешняя подушка безопасности, содержащая газонаполняемую секцию, расположенную в сложенном положении в отсеке кузова непосредственно перед лобовым стеклом автомобиля и выполненную с возможностью покрытия лобового стекла, передних вертикальных стоек и передней кромки крыши кузова автомобиля в рабочем состоянии. Причём подушка имеет ковшеобразную форму и обращена вогнутой стороной к пешеходам. 

– В чем вы видите недостатки этой подушки безопасности? 

– Недостаток данной разработки состоит в том, что она не гарантирует улавливания перебрасываемого через крышу автомобиля пешехода, особенно на больших скоростях. При этом сплошная подушка из воздухонепроницаемой ткани оказывает большое сопротивление воздушному потоку. Так как улавливающие свойства ковшеобразной части подушки могут понадобиться только при скорости более 50 километров в час, то на подушку будет действовать большой скоростной поток воздуха, который может привести к неустойчивости её ковшеобразной формы. Кроме того, большой внутренний объём подушки с несколькими секциями приводит к медленному заполнению её газом, поэтому она может не успеть подготовиться к погашению энергии от удара.

Техническая проблема существующих решений заключается в невысокой безопасности автомобиля, которая ведёт к невозможности обеспечить готовность конструкции к улавливанию пешехода, перебрасываемого через крышу автомобиля, при столкновении на большой скорости.

– В чем особенность разработанной вами внешней подушки безопасности? 

– Наша подушка содержит газонаполняемую секцию, расположенную в сложенном положении в отсеке кузова непосредственно перед лобовым стеклом автомобиля и выполненную с возможностью покрытия лобового стекла, передних вертикальных стоек и передней кромки крыши кузова автомобиля в рабочем состоянии. Подушка имеет ковшеобразную форму и обращена вогнутой стороной к пешеходам. Она содержит дополнительную газонаполняемую секцию в виде полого рукава, выполненного с возможностью образования дугообразной арки в рабочем состоянии и размещения над кузовом автомобиля. Концы рукава соединены с первой секцией со стороны крыши автомобиля, а кромка – со стороны капота автомобиля посредством верёвочных тяг; в пространстве между первой и второй секциями закреплена эластичная сетка.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, заключается в повышении безопасности пешехода при столкновении с автомобилем за счёт того, что исключается возможность перебрасывания пешехода через автомобиль после столкновения с ним.

На схеме изображена внешняя подушка безопасности. Она закреплена в отсеке кузова под задней частью капота (2) и содержит надувные ударогасящую часть (3) и полую, в виде рукава, арку (4), герметично от внешней среды соединённые между собой и связанные с возможностью перетекания газа, подаваемого от газогенератора (на рисунке не показан). На арке (4) и задней стороне ударогасящей части подушки (3) закреплена сетка (5), выполненная из эластичного шнура. Верхняя часть арки (4) связана с передней кромкой ударогасящей части подушки (3) посредством двух верёвочных тяг (6). Ударогасящая часть (3) представляет собой известные подушки безопасности, назначение которых заключается в предохранении пешехода от удара о лобовое стекло и передние стойки кабины автомобиля (1), а также в поднятии капота (2) на высоту порядка 10 сантиметров для придания ему амортизирующих удар свойств. Такая конструкция позволяет обеспечить устойчивую ковшеобразную форму подушки безопасности для повышения её улавливающей способности.

Полезная модель «Внешняя подушка безопасности» позволяет повысить безопасность пешехода при столкновении с автомобилем, защищая его от удара и предотвращая дальнейшее движение пешехода через автомобиль.

Изучите подробности о кафедре НТТМ