Почему при дтп скорости не суммируются
Обновлено: 06.07.2024
Навеяно темой про ДТП:
при лобовом столкновении скорости суммируются или нет?
Тем, кто будет отсылать к "Разрушиелям мифов":
не сравнивайте удар авто в стену и удар авто в авто. Пассивную безопасность никто не отменял
Надо сравнить
а) удар авто в другое стоящее авто
б) удар авто в другое движущееся навстречу авто.
И что, оба удара будут практически одинаковыми?
А то смотрите сравнение удара каркас/каркас и удар каркас/бетонная стена и делаете выводы!
Как бы физику знаю, энергия куда-то должна деться.
При лобовом столкновении суммируются не скорости, а импульсы. Т.е. произведения скоростей и масс. Энергия расходуется на деформацию с выделением тепла и упругую деформацию с изменением импульса. (т.е. скорости по модулю и направлению. Ещё, если кто-то в лобовое стекло вылетит, то и масса ТС уменьшится). Баланс этих деформаций определяется начальными условиями ДТП. А конечные последствия определяются балансом деформаций.
Сравнение с бетонной стеной корректно если кабина одного из ТС будет изготовлена из бетона без пустот. А его масса в десятки раз превышать массу второго участника ДТП. (это и есть начальные условия) При этом скорости суммируются. Но это уже ДТП с танком получается.
Т.е. если машина 1 шла 100 км/ч и прилетела в лоб машине 2 которая шла 60. То скорость столкновения для обоих машин будет 80 км\ч. это при условии примерно одинаковой массы авто.
При лобовом столкновении суммируются не скорости, а импульсы. Т.е. произведения скоростей и масс. Энергия расходуется на деформацию с выделением тепла и упругую деформацию с изменением импульса. (т.е. скорости по модулю и направлению. Ещё, если кто-то в лобовое стекло вылетит, то и масса ТС уменьшится). Баланс этих деформаций определяется начальными условиями ДТП. А конечные последствия определяются балансом деформаций.
Сравнение с бетонной стеной корректно если кабина одного из ТС будет изготовлена из бетона без пустот. А его масса в десятки раз превышать массу второго участника ДТП. (это и есть начальные условия) При этом скорости суммируются. Но это уже ДТП с танком получается.
Эти все обсуждение сферического коня в вакууме у же даже на этом форуме были раз 10. А по теме, человеку сидящему в машине пофиг на импульсы, он хочет знать что с ним будет, поэтому в краш тестах говорят, что столкновение двух автомобилей на скорости 50 км, равносильно по воздействию на человека, как столкновение с неподвижным препятствием на чуть больше скорости.
Даже безопасный автомобиль при ударе об дерево не может спасти водителя и пассажиров.
Центр тестирования безопасности автомобилей (DEKRA-Германия), по заказу автожурнала AutoBild провел не обычный краш-тест, который имитирует аварию, в результате которой автомобиль сталкивается с деревом или дорожным столбом. В итоге от результатов были в шоке даже опытные специалисты DEKRA.
Самое удивительное, что нигде в мире подобные испытания автомобилей не проводятся. В итоге краш-тест, имитирующий столкновение с деревом, позволил впервые специалистам оценить характер повреждения автомобиля и последствия аварии для водителя. Как оказалось автомобиль, имеющий высший рейтинг безопасности Европейской организации Euro NCAP, (оценка пять звезд) при столкновении с опорой или деревом не может похвастаться надежной защитой для водителя и переднего пассажира.
Для начала посмотрите эти ужасные кадры, которые все скажут сами за себя:
Обратите внимание, что на кадрах присутствует секундный счетчик, который был интегрирован в ролик не просто так. Этот секундомер был необходим, чтобы понять, сколько времени пройдет с момента столкновения до момента максимального повреждения кузова машины. В итоге получается, что испытуемый автомобиль был сильно поврежден всего за 1/10 долю секунды. Самое страшное, что перед нами не обычный маленький легковой автомобиль, а небольшой кроссовер.
Подобный ужасный результат испытания связан с особенностью кинетической энергии, которая образуется при столкновении с деревом или столбом. Из-за того, что удар приходится на небольшую часть машины, то энергия не рассеивается, а прямолинейно идет в салон машины, что и приводит к катастрофическим последствиям. Как вы уже поняли конструкция кузова испытуемого автомобиля не справилась с ударом о небольшое препятствие, имитирующее дерево на дороге. Заметьте мы говорим об автомобиле (Opel Mokka), который имеет высшую оценку безопасности за ряд краш-тестов, проведенные ранее специалистами Euro NCAP.
Кроссовер Opel Mokka был выбран не случайно. Дело в том, что эта машина производится по лицензии компании General Motors. На базе этой же платформы GM производит также Chevrolet Trax, Buick Encore и Vauxhall Mokka (доступен в Великобритании).
В итоге это испытание включало проверку безопасности нескольких популярных в мире моделей.
То есть, по сути, это испытание проверяло автомобили, которые доступные для рынка Европы, Америки и Азии.
Также при выборе кроссовера Opel Mokka учитывалось, что машина успешно прошла ряд Европейских краш-тестов Euro NCAP в 2012 году, по результатам которых кроссовер получил высшую оценку надежности и безопасности (5 звезд).
Рейтинг безопасности Euro NCAP
Euro NCAP (Европейская организация оценки безопасности новых автомобилей) является некоммерческим предприятием, которое занимается проведением краш-тестов новых автомобилей, для оценки их безопасности. Во время испытаний специалисты Euro NCAP проверяют уровень жесткости кузова, безопасность детей во время аварии, безопасность водителя и пассажиров. Также во время испытаний дается оценка защиты пешеходов в случае ДТП. Кроме того, специалисты оценивают различные системы помощи водителю.
Для того чтобы определить уровень безопасности пассажиров проводится краш-тест со смещением, в результате которого автомобиль на скорости 64 км/час сталкивается со специальным барьером. При этом виде удара удар приходится только по части передней поверхности автомобиля. Также на скорости 50 км/час проводится краш-тест лобового удара под прямым углом, в результате чего деформация происходит по всей поверхности передней части машины.
В том числе специалисты проводят несколько видов боковых ударов, чтобы выяснить уровень риска опрокидывания автомобиля и защиты водителя и пассажиров в результате подобных аварий. По итогам всех испытаний Euro NCAP присваивает автомобилям оценки в виде звезд. Максимальная оценка (высшая) "пять звезд". В 2012 году кроссовер Opel Mokka по результатам всех краш-тестов Euro NCAP получил максимальную оценку безопасности водителя и пассажиров.
Перед "битвой" кроссовера с "деревом", специалисты DEKRA установили в салон машины дорогостоящие манекены, усадив их на передние сиденья, оснащенный большим количеством датчиков. Каждый манекен стоит около 120,000 евро. К манекенам подсоединили различную измерительную технику, которая записывает поступающую информацию с различных сенсоров.
В общей сложности при тестировании машины специалисты проводили изменения по 18 каналам связи, по которым передавалась информация с различных частей тела каждого манекена (голова, руки, ноги, туловище). Также отдельное внимание было уделено шеи каждого манекена, поскольку при любой аварии шея человека одно из самых уязвимых частей тела. Именно поэтому специалисты проводившие краш-тест, имитирующий удар об дерево, провели тщательный анализ нагрузки на шею манекена.
Первостепенной задачей при оценке последствий удара является исследование пространства для ног водителя и переднего пассажира после деформации кузова. Например, при стандартных краш-тестах Euro NCAP (лобовой удар под прямым углом и лобовой удар со смещением в 40 процентов) испытание проводится на скорости в 64 км/ч. В итоге фактически все зоны манекенов при таких краш-тестах находятся в зеленой области безопасности. То есть, по мнению специалистов Euro NCAP, водитель и передний пассажир Opel Mokka надежно защищены во время ДТП.
Последствия удара автомобиля об дерево
К сожалению, краш-тесты Euro NCAP и других международных независимых организаций не демонстрируют нам реальную картину безопасности современных автомобилей. Во-первых, большинство краш-тестов проводятся при таких условиях, которые редко встречаются на дороге. В реальности же все намного сложнее. Также фактически все испытания проводятся на небольшой скорости (от 50 до 70 км/час). Но по мировой статистике, большинство аварий происходит на более высокой скорости. Так что более справедливее проводить краш-тесты на большой скорости.
В итоге автожурнал AutoBild и специалисты DEKRA решили провести краш-тест, по сути, повторяющий удар автомобиля в дерево или столб, на скорости в 80 км/час. Мало того место удара решили немного сместить от центра, так как в реальности при таких авариях дерево редко попадает прямо в центр капота. Чаще всего при столкновении с деревом или столбом повреждения происходят ближе к переднему пассажиру, так как перед ударом большинство водителей инстинктивно уводят удар от себя (инстинкт самосохранения).
В результате в момент удара "дерево" сталкиваясь с кузовом машины, пробивает переднюю часть, проходит между двигателем и крыльями и смещается дальше внутрь кузова машины, в буквальном смысле срезая подвеску и затем разрушая все вспомогательные части под капотом. В результате деформация кузова от удара заканчивается через 0,17 секунд после начала столкновения, а искусственное дерево останавливается на уровне лобового стекла (верхней части ветрового стекла).
На стороне пассажира центральная консоль смещается глубоко вовнутрь, изменяя месторасположение подушки безопасности. После удара пространство для передних ног пассажира сокращается до жалких 18 сантиметров. Если бы на месте манекена, на пассажирском сиденье сидел бы человек, то он получил бы тяжелые травмы ног и таза.
По результатам сенсоров установленных на манекене, который сидел на пассажирском кресле, специалисты установили, что из-за огромной кинетической энергии, прошедший в салон машины, шея, голова и тело манекена получили тяжелые повреждения, являющиеся для человека смертельными.
Также специалисты отмечают, что от удара грудная клетка манекена максимально выгнулась (прогнулась) и сильно деформировалась бедренная кость. В общем, как отмечают эксперты повреждения манекена критичны.
В отличие от пассажира, манекен, установленный на водительское кресло, получил меньше повреждений, и, по мнению экспертов, если бы на водительском кресле находился бы человек, то он имел теоретические шансы на выживание.
Но, несмотря на это специалисты, проводившие краш-тест, отмечают, что пространство для ног водителя также резко уменьшилось после удара. Так деформация кузова привела к тому, что ноги водителя-манекена были зажаты в пространстве всего 20 сантиметров.
Кроме того, центральный туннель кузова, проходящий через всю машину по центру салона, был сильно деформирован после имитации столкновения в дерево и смещен в сторону бедра манекена, что очень опасно.
Почему же автомобиля при столкновении с деревом получает такие повреждения?
Мы ведь привыкли видеть, куда лучшие результаты подобных испытаний автомобилей. Но как мы уже сказали большинство проводимых краш-тестов в мире проводятся на более низких скоростях. Особенно если испытания проводят непосредственно автопроизводители. Но, как правило, на низких скоростях тестируется работоспособность подушек безопасности и их надежность для водителя и пассажиров. Ведь в основном при краш-тестах проверяется, как автомобиль защищает при аварии голову, шею и плечи.
Почему был проведен краш-тест имитирующий удар с деревом или со столбом?
Дело в том, что по данном мировой статистики ДТП, около 20-30 процентов аварий с тяжелыми последствиями связаны со столкновением с деревьями (и т.п.), которых очень много на любых дорогах. В итоге вероятность аварии автомобилей, которые могут столкнуться с деревом или дорожным столбом очень высокая. Именно поэтому и было проведено подобное испытание, результаты которого повергли в шок даже специалистов DEKRA, не говоря уже об инициаторе краш-теста (журнал AutoBild).
К сожалению, автопроизводители вряд обратят внимание на результаты краш-теста имитирующего столкновение с деревом на дороге, поскольку это испытание не входит ни в один обязательный краш-тест для получения высших оценок безопасности, которые выставляют различные организации, проводящие экспертизу безопасности новых автомобилей.
Надеемся, что рано или поздно, подобный краш-тест будет введен в качестве стандарта для итоговой оценки уровня защиты и безопасности автомобилей международными организациями.
Так что, если вы видите высшую оценку и награду автомобиля, которая указывает на то, что он имеет идеальный уровень безопасности для водителя и пассажиров, помните, что это не говорит о том, что машина полностью безопасна. Поверьте при столкновении с деревом дорожным столбом или опорой, безопасный автомобиль в одно мгновение может превратиться в груду металла.
Страшно себе представить ситуацию, при которой машина на полной скорости сталкивается с препятствием. Однако, совсем уже запредельные эмоции возникают при лобовом столкновении с таким же движущимся транспортным средством, так как принято считать, что сила удара возрастает многократно.
О том, что при этом происходит с энергиями на самом деле, можно узнать из физики Перельмана, выпущенной в далеком 1933 году. Идя на таран, следует помнить, что сила удара определяется только скоростью самого автомобиля и ее массой. Третий закон Ньютона распространяется на всех участников ДТП. Действие равняется противодействию, а, следовательно, нельзя преобразовать всю энергию в деформацию кузова, если другой объект не оказывает тебе равного противодействия. То есть, скорости не суммируются! Оказывается, результат совершенно не зависит от того, насколько быстро двигалась встречная машина, сила будет такая же, как при ударе о стенку.
Суть его заключалась в том, что для разъединения полушарий были задействованы 2 упряжки, в каждой из которых насчитывалось по 8 лошадей. Однако, такой же результат был достигнут всего одной из них, когда полушарие присоединили к неподвижному препятствию.
Очевидно, что при столкновении с неподвижной машиной результат будет не такой ужасный, как при соприкосновении с массивной стеной, при соприкосновении с которой вся энергия будет растрачена на деформацию транспортного средства. Если в ДТП попали 2 одинаковых автомобиля на скорости, например, в 100 км/ч, то эффект будет таким же, если бы каждый из них с той же скоростью (и не более) въехал в неподвижную стену. В результате они будут отброшены с равной силой в противоположные стороны. При разных массах последствия будут соответствующими, а при равенстве показателей обе машины окажутся в точке соприкосновения.
Очень важным обстоятельством служит тот факт, с чем машина сталкивается. Если это неподвижный объект, то вся энергия уйдет на деформацию, если движущийся - то часть перейдет в кинетическую, из-за которой машины отлетят в стороны.
Для тяжелого кроссовера встреча с легким автомобилем будет не столь катастрофичной, как столкновение с деревом или с опорой моста. Для легкого транспортного средства удар будет куда опаснее, а для машин с одинаковой массой – без разницы. Отправляясь в путь, необходимо проверить давление в шинах, которое должно соответствовать загруженности автомобиля. Это благоприятно скажется на уровне сопротивления качения и расходе горючего.
Рассмотрим сначала те ограничения и допущения, при которых это утверждение верно.
Во-первых, автомобили должны быть АБСОЛЮТНО одинаковыми, по массе, по конструкции, по техническому состоянию. Если сталкиваются фура массой 20 т и мотоциклист массой 0,3 т это утверждение явно не работает и мотоциклисту явно пипец. Конструкция также должна быть идентичной, чтобы был одинаковый характер сминаемости и поглощения энергии удара. Если в одном авто вварили силовой каркас по периметру из швеллера 20-ки, результат аварии будет также другим, явно не в пользу того авто, с которым этот монстр столкнется. Под техническим состоянием я подразумеваю степень гнилости кузова и его способность держать удар. Не секрет, что часто силовые элементы многих автомобилей благодаря дорожным реагентам уже за 10 лет эксплуатации сгнивают настолько, что говорить о какой-либо их прочности не приходится.
Во-вторых, скорости сталкивающихся авто должны быть одинаковыми. Если в лобовую столкнутся два ОДИНАКОВЫХ автомобиля, но один на скорости 60 км/ч, а второй при этом просто стоял на месте, то повреждения будут такими как при лобовом столкновении если бы КАЖДЫЙ двигался со скоростью 30 км/ч. То есть, скорость одного автомобиля как бы делится пополам между обоими.
В третьих, характер повреждения при столкновения определяется исключительно по отношению к столкновению с массивной бетонной (или металлической) недеформируемой плитой. Почему именно с плитой? Да, наверное, потому что все краш-тесты и испытания проводятся при столкновении именно с такой плитой (с различным перекрытием и прочими нюансами) и больше сравнивать просто не с чем. Но такая оценка пригодна лишь для очень грубых суждений, поскольку в реальности автомобили с чем только не сталкиваются, но только не с идеальными плитами.
Ну и, конечно же, основное влияние на тяжесть последствий оказывает скорость и масса сталкивающихся авто. Скорость - потому что она в квадрате, а масса - потому что она влияет на перераспределение энергии при столкновении. Рассмотрим простой пример: допустим, сталкиваются малолитражка массой 1 т и фура массой 20 т. Пусть оба автомобиля имеют по 5 звезд безопасности, то есть при столкновении на скорости 60 км/ч с бетонной стеной оба водителя гарантированно выживут. Сталкиваются автомобили на одинаковой скорости, 60 км/ч. Соответственно, энергия малолитражки пусть будет 1Е, а фуры 20Е. Суммарная энергия, выделившаяся в месте удара, будет 21Е. Как она перераспределится между транспортными средствами? Да хрен его знает, пусть будет для определенности 50:50. Повреждать фуру будет энергия 10,5Е и повреждать микролитражку будет энергия 10,5Е. Как мы раньше предположили, у каждого авто по 5 звезд, поэтому, грубо говоря, каждое авто может при ударе погасить своими конструктивными элементами свою же энергию на скорости 60 км/ч. То есть фура может погасить энергию 20Е, а малолитражка 1Е. Для фуры удар энергией 10,5Е не приведет к серьезным последствиям, для легковушки удар в 10,5Е будет фатальным, поскольку она рассчитана погасить только 1Е, а на нее действует в 10 раз больше! Не нужно иметь семь пядей во лбу чтобы понять что в легковушке будут трупы несмотря на все ее 5 звезд безопасности. Просто только потому, что она столкнулась с телом, намного большим ее по массе и имеющим существенно большую энергию. Это будет эквивалентно тому что она столкнулась с бетонной стеной не на скорости 60 км/ч, на на скорости в корень из 10,5 (3,24) раза большей, то есть на скорости 194 км/ч. В реальности же дело обстоит еще хуже, поскольку конструктивные элементы фуры намного прочнее, они будут деформироваться намного меньше и энергия удара перераспределится не поровну, а, например, 70:30, где 30% энергии потратится на деформацию фуры, а остальное уйдет в легковушку с катастрофическими для нее последствиями.
Резюмируя, можно сказать, что на дороге тяжелая 21 волга с прочными малосминаемыми кузовными элементами будет безопаснее малолитражки. Волга, имея большую массу, перераспределит энергию удара в малолитражку, сминая ее элементы безопасности до тех пор, пока не домнет до водителя.
Читайте также: