A csodálatos művész és polihisztor évszázadokkal előzte meg korát azzal, hogy az emberi test anatómiáját vizsgálta és rajzolta, Leonardo da Vinciéhez hasonló elemzéseket alkalmaztak a múlt század elején a repülők és autók biztonságát fejlesztő mérnökök. Sőt, ennél merészebb megoldásokat is bevetettek: olykor holttesteket ültettek be töréstesztelésre szánt autókba. És önkéntes élőket is.

Dummyk helyett emberek

A tárcsafék és az öv mellett több biztonsági elem is a repülőgépekből szállt át az autókba: a gyakori légi balesetekből okulva, a pilóták megmentése érdekében már az első világháború idején foglalkoztak az életmentő katapultülés ötletével, a II. világháború idején pedig már műszeres kísérletekbe kezdett az amerikai légierő.

Önkéntes alapon

Az első élőlényes baleseti ütközési teszteknél macskákat alkalmaztak: az elaltatott állatok belsőségeit eltávolították, bordáik köré különböző nyomású ütközéscsillapítókat tekertek, majd különböző gyorsulási és lassulási értéknél tanulmányozták a gerinc és tüdősérüléseket.

Az első emberrel végzett vizsgálat 1946. augusztus 16-án történt 5 km magasságban 20 m/s katapultsebességgel.

A tesztekhez önkéntes fiatalokat vetettek be, rajtuk mérték a fej-, mellkasi ütődés lassításkor fellépő terheléseit, a kísérleteket a fájdalomküszöb eléréséig folytatták.

Károsult a csimpánzok agya

A kaliforniai Edwards Légibázis lineáris gyorsító/ ütközőpályáján 1947. és 1951. között 231 ütközéses tesztet végeztek emberekkel, csimpánzokkal és speciális bábukkal. Az önkéntes fiatalemberekkel végzett vizsgálat szerint a repülőgép felszálló sebességéről (270 km/h) történő fékezéskor (0,23 s alatt 10 méteren lefékezve) a 490 g/s lassulásváltozással fellépő maximális 46 g csúcslassulás még komolyabb sérülések nélkül túlélhető. (Ez egy 85 kg tömegű ember esetében közel 4 tonna erőterhelést jelent.)

A csimpánzok 100g körüli lassulásnál már belső agykárosodásokat szenvedtek.

Post-mortem human subject

Nyilvánosságra kerülésükkor hatalmas felháborodást váltottak ki az emberei holtestetekkel végzett kísérletek, pedig ez a módszer elsődleges az alapinformációk megszerzéséhez, mert a PHMS ( post-mortem human subject) testfelépítése, anthropometriája pontosan megegyezik az élő emberével.

Az ilyen tesztek előkészületeinél fiziológiás oldatokra cserélték a vért és egyéb nyiroknedveket, az ütközés előtt pedig a tüdőt is megfelelő nyomásúra pumpálták. Ezeknek a kísérleteknek köszönhetően már a 70-es években meghatározhatták az agysérülésre vonatkozó kritériumokat.

Felműszerezett test

Élő emberekkel halálos, vagy életveszélyes sérülésekkel járó vizsgálatokat nem lehet végezni, ugyanakkor a tűrőképesség, fájdalomküszöb határának megállapításához ezek a tesztek fontosak a matematikai és mechanikai modellek fejlesztésében is. A repülési teszteknél alkalmazott önkéntesek általában erős testalkatú, fiatal katonákat alkalmaztak, mert fájdalomküszöbük magasabbak az átlagnál.

Kiugrott a pilóta

A General Motors önkéntes pilótája 1934-ban betonfalnak vezette autóját, és az ütközés előtt kiugrott a kabinból. Az autóipar első megbízható értékelést mutató ütközőpályáját is a General Motors építette 1955-ben. Ekkortól kezdték komolyan vizsgálni az emberei test sérüléseinek fajtáit és mechanizmusát ütközéskor.

Dummy nemzedékek

Az ütközésnél alkalmazott bábukat leginkább meghatározott irányú (frontális, oldalirányú, vagy hátra) történő ütközésekre fejlesztik, sokáig a Hybrid III volt a legelterjedtebb, majd az 1997-ben bemutatott AATD (Advanced Anthropomorphic Test Device terjedt el. Az oldalirányú ütközésekhez az amerikai SID, illetve BIOSID, valamint az európai fejlesztésű EUROSID dummyt használták

Az ezredfordulótól felgyorsult a számítógépes szimulációk fejlesztése és alkalmazása, melyekhez méregdrága háttér kell, de ezzel rengeteg valóságos autótörés költsége és ideje spórolható meg.

Virtuális technológia

A legújabbak dummyk technológiáját korlátlanul megosztja versenytársaival a Toyota, mely több mint két évtizeden át tökéletesítette a két éve bemutatott virtuális törésteszt-bábujának legújabb generációját. A biztonsági célú, teljes emberi modell, a THUMS (Total Human Model for Safety) élethűen szimulálja az eltérő alkatú és méretű emberi testek mozgását, valamint a belső szervek és a csontok erőhatásra adott reakcióit is.

A virtuális bábu különböző méretekben programozható, a hároméves kisgyermektől egészen a felnőtt férfiakig, szimulálhatók vele autóvezetők, utasok és gyalogosok is. A technológia legújabb generációjával pedig már a hamarosan piacra lépő autonóm gépkocsikkal kapcsolatban felmerülő, előzmények nélküli elvárásokra és kérdésekre keresett választ az autógyártó.

154 méteres indító csarnok      Fotó: Boros Jenő

Királyi avató

A biztonságtechnikában élenjáró Volvo központját 2000. március 29-én XVI. Károly Gusztáv svéd király avatta fel, ebben minden új modell 100-150 különböző törésteszten esik át, ám mielőtt az autót fizikai valójában létrehoznák, már prototípusként több ezer tesztet végeznek rajta virtuális szimulátorokban.

Több mint húszéves fennállása óta közel tízezer fizikai töréstesztet bonyolítottak le, olykor vetélytárs márkák megbízásából. A göteborgi biztonságtechnikai központban évente 250 teszt keretében 400-500 autót törnek össze. A valóságos autók töréstesztelésével párhuzamosan naponta 15 virtuális, vagyis számítógéppel szimuláltat is elemeznek a mérnökök.

Kevés autógyártó tesztcentruma alkalmas bármilyen személyautó, busz, vagy teherkocsi ütköztetésére, ráadásul változtatható szögben, akár 130 km/órás sebességgel, mindezt teljesen fedett, 14,5 méter belmagasságú csarnokban, fedett gyorsító alagutakkal. Ez nem minden márkánal van így..

A hosszabbik (154 méteres) folyosó fix, a másik (108 méteres) pedig folyamatosan változtathatóan akár kilencven fokban is elfordítható, így a teljesen frontális ütközéstől a merőleges oldalütközésig mindenféle karambol előidézhető.

Volvók ütközési tesztje                 Fotó: Boros Jenő

Mobil alagút

A hatszáz tonnás tömegű alagútpályát légpárna mozgatja: a gránitra épült beton padlózat és húsz gumi légrugó között 0,1 milliméternyi légréteg zajtalanná teszi a műveletet. A tesztelt kocsikat 1800 kilowattos teljesítményű villanymotorok gyorsítják fel, közben két lézeres műszer milliméteres pontossággal ellenőrzi és szükség setén korrigálja a műveletet, hogy minden a megfelelő pillanatban és helyen történjen.

Néhány méterrel az ütközés előtt a kocsik már szabadon futnak, és takarékosságból csak ekkor kapcsolják be az összesen 96 ezer wattnyi teljesítményű lámparendszert. Egy törésteszt százezer euróba kerül, ebben a legkevesebb a beáldozott autók értéke, inkább azok bekamerázása, a benne ülő felnőtt és gyerekbábuk szenzorainak kalibrálása, valamint sminkelése, aztán az adatok, filmek elemzése. Az ütközéseket tizennégy kamera rögzíti 3000 kocka/másodperc sebességgel, némelyik a kocsi tetejére és utasterébe, valamint az üvegpadló alá van szerelve.

Északi helyszínelők

A központon kívül is sokat tesztel a márka: 1970-ben alakult a Volvo Cars kutató csapata, mely eddig hatvanezer valóságos balesetnél helyszínelt, olyannál, amelyben Volvo is érintett volt. Ezek adataiból 3000 részletesen dokumentált elemzés készült, az adatbázist az új autók fejlesztésénél is felhasználják. Ennek is köszönhető, hogy egyetlen márkaként idén mind a tizenöt Volvo megszerezte az IIHS Top Pick Plus minősítését.

Próbarepülés a göteborgi biztonságtechnikai központban             Fotó: Boros Jenő

Ahány ház...

Saját biztonságtechnikai központjaikban az autógyártók mellett évente sokezer saját töréstesztet végeznek a biztosítótársaságok, autóklubok és más szervezetek. A legismertebbek ezek között a német ADAC, az amerikai IIHS és az EuroNCAP, melyeknek módszertanai folyamatosa fejlődnek és szigorodnak.

Az FIA (Nemzetközi Autószövetség) és az Európai Unió közlekedési programjának keretében a nagy sorozatban piacra kerülő új modellek biztonságát értékelik. 1997 óta hatszáz autótípust teszteltek, a EuroNCAP laboratóriumában, ahol közel ötezer új kocsit törtek össze.

Borulási teszt a Ford Dearborn-i központjában 

Differenciák

Miközben a gyártók borulási tesztekkel is vizsgálják autóik biztonságát, a legtöbb nemzetközi szervezett programjában ez nem szerepel, igaz, állandóan bővül a tesztprotokoll, például a sávtartók és automata vészfék rendszerek, valamint a gyalogos elütés elkerülést vizsgálatával.

A EuroNCAP a vizsgált forgalmi helyzetek körét kibővítette tolatásos és kanyarodásos szituációkkal is.

Fontos a baleset utáni biztonság kérdése, ezért az értékelésnél többletpontot ér, ha a gyártó pontos és könnyen elérhető információkkal szolgál típusáról, ami különösen hibrid és elektromos modellek nagyfeszültségű elektromos rendszerei miatt fontos a mentőknek, tűzoltóknak.

Automata vészfékteszt     Forrás: ADAC

Nagyobb tempó és tömeg

Az észak-amerikai IIHS ősszel szigorított: 2003-tól az oldalütközéseknél még csak 1497 kilogrammos test csapódott az autókba 50 km/órás tempóval, az idei szigorítás után mindez már 1896 kilogrammal és 60 km/óránál sebességnél történik. A magasabb értékek magyarázata az egyre nehezebbek elektromos autók és SUV terjedése.

Az IIHS teszt magas értékelésű modelljeiben 70 százalékkal nagyobb a túlélési esély oldalütközésnél, a középmezőnyben ez az arány 64 százalék, az éppen elégségesnél 49 százalék.

Az EuroNCAP laboratóriumában 950 kilós szerkezetet használnak, miközben ezzel a módszerrel párhuzamosan oszloppal való oldalütközést is szimulálnak.

Globális tesztet!

A koordináció szükségességét így fogalmazta meg a Global NCAP elnöke, Max Mosley: Demokratizálni kell az autók biztonságát, és globálisan egységesíteni kell a törésteszteket, mert a többször szigorított előírásoknak még mindig nem felelnek meg az Afrikában, Ázsia egyes részein és Dél-Amerikában értékesített modellek, melyek olcsóbbak ugyan, de hiányzik belőlük a komplett utasvédelem, például az elektronikus menetstabilizáló rendszer, többségük pedig légzsák nélkül kerül forgalomba. A gyártók nem tehetik kockára milliók életét és nem tekinthetik őket másodosztályú polgároknak, amikor életmentő utasvédelmi rendszerekről van szó.

Partnervédelem

2020-ban az Euro NCAP a korábban alkalmazott félátfedéses frontális ütközés helyett mozgó akadállyal teszteli, hogy a vizsgált autó mennyire károsítja az ütközésben részt többi járművet.

Minden eddiginél pontosabb és több érzékelős különböző méretű férfit, nőt és gyermeket szimuláló Hybrid és Thor töréstesztbábú-sorozat.

Nem vagyunk egyformák

Van aki magasabb az átlagnál, van aki kövérebb, szóval nem vagyunk egyformák. Márpedig az egységesítést nehezíti, hogy jelentősek az emberi testalkatok közötti különbségek, ami eltérő veszélyezettséget jelent. Ezért fontos a biztonsági övek megfelelő beállítása, az üléspárna és támla, távolsága a kormánytól és pedáloktól, valamint a vezetőülés dőlésszöge.

Az eltérő méretek miatt ötféle bábut használ tesztjeinél a legnagyobb európai autóklub, az ADAC, melynek szakemberei szerint a felsőtest és kormány közötti optimális távolság 25-30 centiméter. Rontja a biztonságot és nehezíti a maximális pedálerő kifejtését a nyújtott lábpozíció, valamint a gyors reagálást a nyújtott kar, ráadásul ezek a pozíciók különösen veszélyesek ütközéskor. A kissé behajlított láb és könyök enyhíti a súlyos sérüléseket. Hogy ne mi szerepeljünk a baleseti hírekben.

Mert napjaink autóinak legnagyobb értéke a biztonság, annál már csak az emberélet ér többet.

További autós tartalmakért kövess minket Facebookon is!