ОЦЕНКА ПАССИВНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Изучение статистических данных по аварийности показывает, что с ростом автомобильного парка и интенсивности движения умень­шается относительное число наездов на пешеходов и возрастает ко­личество столкновений, опрокидываний и наездов автомобилей на неподвижное препятствие. Одновременно возрастает значение внут­ренней пассивной безопасности. Во многих странах ведутся работы по внедрению конструктивных мероприятий, снижающих вероят­ность гибели людей и тяжесть их травмирования при ДТП.

Для оценки пассивной безопасности автомобиля предложено не­сколько измерителей. Наиболее простой измеритель — фактор тя­жести — представляет собой отношение числа погибших N_c во вре­мя ДТП к числу раненых N_p : F_T = N_C/N_P.

По данным официальных отчетов, фактор тяжести F_T в различ­ных странах находится в пределах 1:5 — 1:40. Иногда тяжесть ДТП определяют по отношению числа тяжело раненых /V_T и погиб­ших N_c к общему числу ДТП N_дтп:

F_T¢=(N_T +N_c)/N_дтп

По имеющимся данным, при скорости автомобиля менее 14 м/с /ч « « 0,05. При росте скорости /ч увеличивается и при 35 м/с дости­гает 0,4.

Применяются также удельные показатели: число раненых и по­гибших при ДТП, отнесенные к 1 млн. жителей, 1 млн. км пробега или 1 млн. автомобилей.

Часто для оценки тяжести ДТП прибегают к экономическим по­казателям, учитывающим потери народного хозяйства вследствие аварий. Так, И. К. Коршаковым предложен коэффициент опасности К_оа, характеризующий вероятность смертельного исхода при про­исшествии для каждого из его участников:

k_оп=(k₁N_л+k₂N_T+k₃N_c)/(N_л+N_T+N_c+N_o)

где k_l, k₂ и k_a — коэффициенты тяжести последствий, позволяющие повреждения различных видов (легкие , тяжелые, смертельные) при­вести к повреждениям одного вида; N_л, N_Т и N_c — число людей, по­лучивших соответственно легкие, тяжелые и смертельные повреж­дения; N₀ — число участников ДТП, не получивших телесных по­вреждений. К легким относят повреждения, вызывающие заболевания дли­тельностью до 28 дней. Тяжелыми называют телесные повреждения с длительностью заболевания свыше 28 дней или утратой тру­доспособности более чем на 35%. К смертельным повреждениям относят такие, при которых смерть пострадавшего зафикси­рована на месте ДТП или не позднее 7 суток с момента ава­рии. По данным органов здраво­охранения, примерно в 70% слу­чаев человек умирает либо не­посредственно на месте происшествия, либо на пути в боль­ницу.

Коэффициенты тяжести последствий ДТП определяются в соот­ветствии с величиной убытков от повреждений каждого вида. При­няв коэффициент тяжести при смертельном исходе k_a = 1, получим

k, = 0,015; k ₂ = 0,36.

Таким образом, зная число пострадавших при ДТП и полученные ими повреждения, можно с помощью коэффициента опасности ко­личественно определить тяжесть различных видов ДТП, сравнить пассивную безопасность различных автомобилей и оценить совер­шенство тех или иных конструктивных решений. Чем больше ко­эффициент опасности k_on, тем вероятнее смертельный исход и зна­чительней потери от аварий.

В качестве примера на рис. 64 приведены значения коэффициента опасности при встречных столкновениях автомобилей. Рис. 64, а иллюстрирует относительную опасность мест в автомобиле ГАЗ-21 «Волга» без применения ремней безопасности. Наиболее опасными являются места, занимаемые передним пассажиром (k_on = 0,229) и водителем (k_oa = 0,184). Места, занимаемые задними пассажира­ми, менее опасны и по тяжести повреждений мало отличаются одно от другого. Аналогичные данные получены также зарубежными ис­следователями.

На рис. 64, б приведен коэффициент k_on, характеризующий опас­ность мест водителя и переднего пассажира в некоторых легковых автомобилях. Наиболее высокие значения k_on относятся к автомоби­лям старых марок: «Москвич-402», «Москвич-407» и ГАЗ-21 «Волга».

В процессе наиболее тяжелых ДТП (столкновения, наезды на неподвижные препятствия, опрокидывания) вначале деформирует­ся кузов автомобиля, происходит первичный удар. Кинетическая

Рис. 64. Коэффициент опасности: а – относительная опасность мест в автомобиле , б – относительная опасность мест водителя и переднего пассажира в различных автомобилях, 1-6 – места в автомобиле.

энергия автомобиля при этом тратится на поломку и деформацию деталей. Человек внутри автомобиля продолжает движение по инерции с прежней скоростью. Силы, удерживающие тело чело­века (мышечные усилия конечностей, трение о поверхность сиденья), невелики по сравнению с инерционными нагрузками и не могут вос­препятствовать перемещению. Когда человек контактирует с де­талями автомобиля — рулевым колесом, панелью приборов, вет­ровым стеклом и т. п., происходит вторичный удар. Параметры вто­ричного удара зависят от скорости и замедления автомобиля, пере­мещения тела человека, формы и механических свойств деталей, о которые он ударяется. При высоких скоростях автомобиля возмо­жен также третичный удар, т. е. удар внутренних органов челове­ка (например, мозговой массы, печени, сердца) о твердые части скелета. Возникающие при этом перегрузки могут привести к серь­езным повреждениям внутренних органов и разрушению кровенос­ных сосудов и нервных волокон. Большую часть травм водители и пассажиры получают во время вторичного удара.

Таблица 26. Распределение тяжести последствий ДТП по их видам, %

Примечание. Числитель характеризует количество погибших при ДТП, знаменатель – количество получивших ранения

Характер и тяжесть травмы зависят от многих причин: вида ДТП, скорости и конструкции автомобиля, наличия защитных приспособ­лений, возраста и здоровья человека. В среднем человек может вы­держать без вреда кратковременную (в течение 0,01—0,1 с) пере­грузку 40—50ст. Перегрузки, испытываемые водителем и передним пассажиром при встречных столкновениях автомобилей, достигают 150—200g. Усилия, действующие на отдельные части тела, мо­гут превышать 10 кН, что объясняет высокую смертность при неко­торых ДТП. В табл. 26 приведены статистические данные по ДТП. Наибольшее значение для внутренней пассивной безопасности имеют столкновения транспортных средств и их наезды на неподвиж­ное препятствие, а для внешней — наезды на пешеходов.

Тяжесть травм, получаемых в процессе ДТП, в среднем значи­тельно выше тяжести других травм — производственных и бытовых. Средняя продолжительность лечения травм от ДТП составляет 30,6 дня, а сроки лечения травм других видов — 21,6 дня. Вид травмы, полученной во время столкновения автомобилей, и степень ее тяже­сти зависят от направления удара при происшествии. На рис. 65, а показано примерное распределение ударов при столкновениях лег­ковых автомобилей (числитель) и автобусов (знаменатель). Наибо­лее часты встречные столкновения, которые являются и самыми опасными, поскольку кинетическая энергия пропорциональна квадрату относительной скорости.

Рис. 65. Безопасность пассажирских автомобилей.

На рис. 65, б и в показано расположение зон в автомобилях ГАЗ-24 «Волга» и городских автобусах ЛиАЗ-677 по степени их травмоопасности при столкновениях. Почти 35% пострадавших в автобусах приходится на зону /, включающую кабину водителя и переднее пассажирское сиденье. Следующей по степени травмоопас­ности является зона VIII, охватывающая накопительную площад­ку у задней двери и заднее сиденье (29,1%). Зоны//—VII имеют примерно одинаковые степени травмоопасности.

Повреждения, получаемые человеком при автомобильной ава­рии, разнообразны: ушибы, растяжения и разрыв связок, вывихи суставов, сдавливания, переломы костей, сотрясения мозга, раз­рывы кровеносных сосудов, повреждения внутренних органов и т. п. Есть специфические травмы, характерные только для постра­давших при ДТП. Например, одновременный вывих обоих больших пальцев рук у водителя, державшего в момент удара рулевое ко­лесо, или перелом шейных позвонков из-за откидывания головы на­зад при наезде на стоящий автомобиль сзади.

Участие в дорожно-транспортном происшествии, как правило, сопровождается нервным потрясением с расстройством речи, поте­рей памяти, иногда сильным шоком. При встречных столкновениях автомобилей и наездах па неподвижные препятствия у водителей и передних пассажиров наблюдаются травмы головы, конечно­стей и груди, реже — жи­вота. У задних пассажиров чаще повреждаются грудь, живот, нижние конечности, реже — голова и верхние конечности. На рис. 66 по­казано примерное распре­деление травм водителя и переднего пассажира (по данным МАДИ). Самые серьезные телесные пов­реждения получает обычно передний пассажир, не пользовавшийся ремнем безопасности. Менее тяже­лые травмы наблюдаются у водителя и относительно легкие — у задних пасса­жиров. На рис. 67 показан ме­ханизм образования травм при встречных столкнове­ниях у водителя легкового ' автомобиля. В начале уда­ра водитель скользит по сиденью вперед и его колени ударяются о панель приборов (рис. 67, а и б). Затем сгибаются тазобедренные суставы и верхняя часть туловища наклоняется вперед до удара о рулевое колесо (рис. 67, в и г).
При больших скоростях
автомобиля возможен удар
о ветровое стекло (рис. 67, д и е), а при боковых столкновениях — повреждение головы об угловую сторону кузова. Передний пассажир, перемещаясь вперед, также ударяется сначала коленями о панель приборов, затем головой о ветровое стекло (рис. 68, а—г). В слу­чае движения автомобиля с большой скоростью возможно трав­мирование подбородка и груди пассажира о верхний край панели приборов (рис. 68, д и е). При боковых ударах повреждаются плечи, руки и колени. Таким образом, источниками травм води­теля наиболее часто являются рулевая колонка, рулевое коле­со, панель приборов. Для передних пассажиров опасность представ­ляют панель приборов и ветровое втекло, а для задних — спинки передних сидений. Кнопки и рычаги управления, пепельницы, дета­ли радиоприемника обычно не наносят серьезных ранений. Однако при ударе о них головой у водителя и пассажиров может быть по­вреждено лицо (изуродованы нос и губы, выбиты зубы и т. д.). В табл. 27 приведены сведения по источникам травмирования людей по результатам наблюдений исследователей Корнельского университета (США) и Бюффнера (ФРГ).

Рис.67. Механизм образования травм у водителя при столкновении автомобилей

Рис. 68. Механизм образования травм у переднего пассажира при столкновении автомобилей

Рис. 66. Распределение телесных повреждений при авариях различных автомобилей, %: а – ГАЗ-21 «Волга», б – ГАЗ-24 «Волга», в – «Москвич-402» и «Моквич-407», г – «Москвич-408» и «Москвич-412», д – ВАЗ-2101 «Жигули», 1 – голова, 2 – лицо, 3 и 4 – грудь, 5 – верхние конечности, 6 – брюшная и тазовая области, 7 – нижние конечности

Наиболее частые источники повреждений людей — рулевое уп­равление, панель приборов, ветровое стекло и детали дверей. Боль­шое число травм получают люди при выбрасывании через двери, открывшиеся вследствие удара.