Jeremy Clarkson powiedział w programie "Top Gear”, że to nie prędkość zabija kierowcę i pasażerów auta, lecz jej gwałtowna redukcja do zera. Znany dziennikarz motoryzacyjny miał oczywiście na myśli prędkości wyższe od dopuszczalnych na obszarze zabudowanym, ale jak się okazuje, także te znacznie mniejsze mogą być niebezpieczne dla użytkowników pojazdów.
Reklama
Problem polega na tym, mówi prof. Marek Jaśkiewicz z Politechniki Świętokrzyskiej, że podczas badań bezpieczeństwa często pomija się właśnie zderzenia (kraksy) przy małych prędkościach. – Łatwo to zrozumieć, bo nie są niebezpieczne dla życia. Ale może wówczas dojść do uszkodzenia górnego odcinka kręgosłupa, czego skutki mogą być odczuwalne przez wiele miesięcy – mówi naukowiec.
Aby przyjrzeć się dokładniej temu rodzajowi wypadków, prof. Jaśkiewicz we współpracy z kolegą z wydziału prof. Rafałem Jureckim skonstruowali specjalne stanowisko badawcze.

Wagonik małych prędkości

Wygląda ono jak tor kolejki górskiej, a właściwie jego niewielki fragment, którego jeden koniec jest lekko uniesiony, a drugi przylega do ziemi. Po torze porusza się wagonik, na którym umieszcza się fotel samochodowy. Tam sadzamy manekina lub człowieka (w zależności od eksperymentu), przypinamy pasami bezpieczeństwa – i możemy ruszać z badaniami. Wystarczy przesunąć wagonik na uniesiony koniec toru, a grawitacja zrobi resztę. – Fotel może być umieszczony pod dowolnym kątem do kierunku jazdy, dzięki czemu możemy symulować zderzenia przednie, boczne, nawet tylne. A w zależności od tego, jakie elementy wyhamowujące zamontujemy na końcu toru, to możemy symulować różne typy zderzeń, np. pojazd‒pojazd czy pojazd‒ściana – mówi prof. Jaśkiewicz. Wszystko z maksymalną prędkością 25 km/h, chociaż w praktyce próby na stanowisku odbywają się raczej w przedziale 10‒18 km/h.
Co właściwie dzięki temu stanowisku można badać? Przede wszystkim różne rodzaje foteli, pasów bezpieczeństwa i innych elementów zabezpieczających oraz ich wpływ na użytkownika. O działających na niego podczas zderzenia siłach można wnioskować na podstawie obrazów z kamery zdolnej rejestrować zdarzenia z prędkością kilku tysięcy klatek na sekundę. Dla porównania filmowym standardem są 24 klatki, a miłośnicy gier komputerowych zwykli uważać, że optymalne jest minimum 60 klatek na sekundę.

Ile "g” weźmiesz na klatę

Wróćmy na chwilę do słów Clarksona: poruszający się pojazdem pasażerowie nabierają energii, którą podczas zderzenia natychmiast oddają otoczeniu. To wówczas ciało doświadcza przeciążeń, słynnych "g”, które są źródłem urazów. Dlatego np. projektant pasów bezpieczeństwa stoi przed dylematem: albo rozproszyć ową energię na większym odcinku – kiedy pas jest elastyczniejszy – zmniejszając siłę działającą na pasażera, albo na mniejszym – kiedy pas jest sztywniejszy – ale dopuszczają większą siłę. Każdy z tych wyborów niesie za sobą ryzyko wystąpienia innych urazów.
Świadomość sił działających nawet przy zderzeniach z niskimi prędkościami jest wśród użytkowników dróg niewielka. Profesor Jaśkiewicz mówi, że przekonał się o tym podczas publicznych pokazów swojego wynalazku. Zapraszał osoby zainteresowane, żeby wzięły udział w symulowanej, bezpiecznej próbie zderzeniowej, a potem pytał ich o ocenę prędkości, z jaką według nich nastąpiło zderzenie. – Średnia z ponad 200 ankiet to 45 km/h, niektórzy wpisywali nawet, że to 70‒80 km/h. A wózek ustawiony był tak, że symulował zderzenie ze ścianą z prędkością 15 km/h – mówi naukowiec.

Ułamek kosztów

Wśród walorów swojego rozwiązania prof. Jaśkiewicz wymienia fakt, że jest ono mobilne: można je przewieźć na lawecie w dowolne miejsce. Tego nie da się zrobić z przemysłowymi stanowiskami do badania zderzeń, które koncentrują się na znacznie wyższych prędkościach, powyżej 40 km/h. Te są stacjonarne głównie przez fakt zastosowania urządzeń, które ową prędkość muszą nadać, z mechanizmami przypominającymi katapultę włącznie. Takim stanowiskiem dysponuje np. Przemysłowy Instytut Motoryzacji w Warszawie.
Historia wynalazku zaczyna się zresztą od współpracy z tą instytucją nad projektem mającym na celu opracowanie innowacyjnego systemu chroniącego osoby jeżdżące samochodami. Badania, jakie wykonywano w ramach tamtego projektu, koncentrowały się na większych prędkościach; prof. Jaśkiewicz doszedł do wniosku, że potrzebne jest urządzenie, za pomocą którego można się przyjrzeć także niższym prędkościom.
– I to za ułamek kwoty, bo nasza konstrukcja zamknęła się w kilkudziesięciu tysiącach złotych, co w porównaniu z milionami niezbędnymi na te większe jest bardzo przyzwoitą kwotą – mówi naukowiec.

Eureka! DGP

Trwa ósma edycja konkursu "Eureka! DGP – odkrywamy polskie wynalazki”, do którego zaprosiliśmy polskie uczelnie, instytuty badawcze i jednostki naukowe PAN. Do 18 czerwca w Magazynie DGP będziemy opisywać wynalazki nominowane przez naszą redakcję do nagrody głównej. Rozstrzygnięcie konkursu nastąpi na specjalnej gali 23 czerwca, zaś podsumowanie tegorocznego cyklu ukaże się 25 czerwca w Magazynie DGP. Główną nagrodą jest 30 tys. zł dla zespołu, który pracował nad zwycięskim wynalazkiem, ufundowane przez Mecenasa Polskiej Nauki – firmę Polpharma, oraz kampania promocyjna dla uczelni lub instytutu o wartości 50 tys. zł w mediach INFOR Biznes (wydawcy Dziennika Gazety Prawnej), ufundowana przez organizatora
mecenas polskiej nauki
partnerzy merytoryczni
organizator