Bis Anfang der neunziger Jahre waren die Fortschritte bei der Verkehrssicherheit minimal. Während das Interesse an einer Verbesserung des Passagierschutzes seit Beginn des Konzepts groß war, waren die Ergebnisse unglaublich gering. Schauen Sie sich nur an, wie Autos Mitte der 80er Jahre Crashtests bestanden haben, und vergleichen Sie sie dann mit Autos aus der Mitte der 90er und 2000er Jahre - der Unterschied in den Ergebnissen ist bemerkenswert.
Die Wahrnehmung des Themas durch die Verbraucher hat sich ebenfalls geändert, was bedeutet, dass Sicherheit jetzt wirklich zum Verkauf steht. Darüber hinaus ist Sicherheit zu einem der Hauptmerkmale geworden, auf die die Menschen beim Kauf eines neuen Autos achten. Während alle Autohersteller seit Jahrzehnten für Sicherheit werben, haben die meisten sowohl bei Crashtests als auch bei realen Unfällen schlechte Ergebnisse erzielt.
Die einfache Wahrheit ist, dass diese Unternehmen die hohen Kosten für Sicherheitsforschung und -entwicklung ignorierten - sie haben nur Werbung gemacht. Wenn Sie sich Crashtests aus den 60er, 70er und 80er Jahren ansehen, werden Sie keinen Unterschied bemerken - denn es gibt keinen. Der Punkt ist, dass sie wie gute profitable Unternehmen einfach das psychologische Image verwendeten, dass sie sicherere Autos bauen - nur um mehr Geld zu verdienen.
Ich glaube, die Qualität und der Erfolg von Crashtest-Dummies werden an den Sicherheitsmerkmalen gemessen, die Autohersteller in ihren Fahrzeugen implementieren, um Menschen besser zu schützen. Die Anzahl der Airbags oder elektronischen Komponenten wird heutzutage nur zur Umsatzsteigerung beworben. Es gibt eine Meinung, dass das Tempo der Entwicklung des technologischen Fortschritts keine besseren Ergebnisse ermöglichte ... ist es so? Lesen Sie weiter, um mehr über die Entstehung von Crashtest-Dummies zu erfahren.
Entwicklung von Crashtest-Dummies
Beginnen wir damit, zu erklären, was ein Crashtest-Dummy ist, und seine Rolle zu diskutieren. Ein Crashtest-Dummy ist ein anthropomorphes (oder, wenn Sie so wollen, humanoides) Testgerät (ATD), das versucht, die Bewegung des Körpers einer Person bei der Simulation eines Fahrzeugaufpralls genau zu reproduzieren. Und wie ich bereits erwähnt habe, wird die Qualität und der Erfolg eines Dummys an den Sicherheitsmerkmalen gemessen, die Autohersteller in ihren Fahrzeugen implementieren, um die Passagiere besser zu schützen. Die Wirksamkeit eines Dummys wird wiederum an seiner Fähigkeit gemessen, eine breite und genaue Reihe von Daten über die Dynamik der Exposition einer Person im Falle eines Autounfalls zu sammeln.
Die Öffentlichkeit interessierte sich kurz nach den weltweit ersten mehrfachen Autounfällen für die Förderung verbesserter Sicherheitslösungen für Fahrzeuge. Wenn Sie an Fakten interessiert sind, ist Mary Ward das erste Opfer eines Autounfalls, der von einem dampfbetriebenen Auto angefahren wurde. Dies geschah am 31. August 1869, 17 Jahre bevor Karl Benz das erste benzinbetriebene Auto erfand. In Nordamerika ereignete sich der erste aufgezeichnete Autounfall am 13. September 1899, als Henry Bliss beim Verlassen der Kabine eines New Yorker Oberleitungsbusses abgeschossen wurde.
Der erste Ansatz zur Verbesserung der Sicherheit bestand darin, die Auswirkungen einer Frontalkollision auf den menschlichen Körper zu untersuchen. Dies führte natürlich zur Entwicklung des Sicherheitsgurts. Dann wurde die Aufmerksamkeit auf den Fahrersitz gerichtet, obwohl die Strukturen des Armaturenbretts und des Autos selbst sehr starr waren und die gesamte Aufprallkraft direkt auf die Passagiere übertragen wurde.
Die ersten ernsthaften Tests wurden von der Wayne University of Detroit durchgeführt, und die ersten Crashtests verwendeten ... menschliche Leichen.
Frontalaufpralltest an einer Leiche.
Natürlich gab es ethische und moralische Bedenken hinsichtlich der Verwendung von Toten als Testattrappen, aber die Forscher argumentierten, dass die Körper für die Forschung nützlich sein würden und ihre Verwendung dazu beitragen würde, Leben zu retten. Dies gab dem Gebrauch der Leichen eine ehrenvolle und zurückgewiesene Entweihungsansprüche. Das Problem ist, dass Leichen nur einmal verwendet werden können und nur die Leichen von natürlich getöteten Menschen verwendet werden können, da frühere Verletzungen die korrekte Bestimmung von Unfallschäden verhindern.
Bis Mitte der 1950er Jahre hatten Forscher genügend Informationen aus Tests mit Leichen gesammelt, um zu erkennen, dass sie ihre Verfahren zur Beurteilung von Verletzungen in Crashtests verbessern mussten. Ihre ersten Optionen sind Studien an Freiwilligen und Tieren. Einige der frühesten Entdecker, die als Dummies fungierten, waren Oberst John Paul Stapp von der USAF und Professor Lawrence Patrick von der Wayne State University.
Colonel Stapp fährt mit einem Raketenschlitten auf Edwards AFB
Beide testeten die Auswirkung einer extremen Verzögerung auf den menschlichen Körper. Oberst John Paul Stapp ist berühmt für seine militärischen Tests des Raketenschlittens, bei denen er in 1,4 Sekunden von einer Geschwindigkeit von über 677 km / h auf Null verlangsamte. Obwohl die Humanstudien sehr genau waren, erwiesen sie sich als äußerst gefährlich und die Probanden konnten bestimmten körperlichen Schäden nicht standhalten.
In Bezug auf Tierversuche stießen die Fortschritte in der Scheinforschung auf starken Widerstand von Tierrechtsgruppen, insbesondere der Amerikanischen Gesellschaft zur Verhütung von Tierquälerei (ASPCA). Die vorteilhaftesten Tiere, die in dieser kurzen Zeit verwendet wurden, waren Schweine, deren Körperstruktur nach Ansicht der Forscher der eines Menschen ähnlich war. Tierversuche spielten eine wichtige Rolle, als Ingenieure versuchten, Technologien zu entwickeln, um Todesfälle durch Brechen der Lenksäule zu verhindern, da sowohl Leichen als auch Lebewesen nicht verwendet werden konnten.
Einführung in die Welt der Mannequins und virtuellen Passagiere
Die Lösung für das Problem der Lenkradpanne kam mit einer klappbaren Lenksäule, die vom Mercedes-Benz-Ingenieur White Bareni erfunden wurde. Die Klapplenksäule wurde erstmals 1965 in den USA von Chevrolet eingeführt. Die Verwendung von Tieren für Tests hat sowohl funktionelle als auch ethische Grenzen erreicht, daher mussten Wissenschaftler und Forscher nach einem fortschrittlicheren Weg suchen, um die Exposition von Menschen bei Autounfällen zu simulieren.
Die erste Testpuppe, wie sie heute jeder kennt, war die Sierra Sam, die 1949 von Samuel W. Alderson in seinen Alderson Research Labs (ARL) und Sierra Engineering Co entwickelt wurde. Der Dummy war viel größer und schwerer als der durchschnittliche erwachsene Mann und wurde zum Testen von Flugzeugauswurfssitzen, Flughelmen und Sicherheitsgurten von Piloten verwendet.
Sierra Sam testet Schleudersitze.
Alderson schuf dann den VIP-50, einen Test-Dummy, der speziell für General Motors und Ford entwickelt wurde, während Sierra ein Modell namens "Sierra Stan" vorstellte.
GM versuchte später, die besten Eigenschaften der VIP-50- und Sierra Stan-Modelle in einem Test-Dummy zu kombinieren, und entwickelte den Hybrid I. Dieses Modell wurde auch als "50-Prozent-Männchen" bezeichnet, da es in Größe, Gewicht und Proportionen dem durchschnittlichen Männchen ähnelte.
1972 führte GM den Hybrid II Crash Test Dummy ein, der eine verbesserte Reaktion auf Wirbelsäulen-, Schulter- und Kniegelenke sowie eine genauere Dokumentation von Verletzungen ermöglichte.
Zwei Hybrid II-Dummies mit 50 Perzentilen, die als Ballast bei Crashtests mit niedriger Geschwindigkeit verwendet werden.
Kurz danach hat die National Highway Traffic Safety Administration (NHTSA) in den USA mit General Motors eine Vereinbarung getroffen, um einen Crashtest-Dummy zu erstellen, der den Hybrid II-Dummy übertrifft und für die Automobilindustrie angepasst wird.
Das Ergebnis wurde 1976 vorgestellt und als Hybrid III bezeichnet. Diese männliche Schaufensterpuppe mit 5 Perzentilen ist 179,8 cm groß und wiegt 81,2 kg. Der Hybrid III wird vom Versicherungsinstitut für Straßenverkehrssicherheit (IIHS) verwendet und ist derzeit die am häufigsten verwendete Testattrappe. Um das Ergebnisspektrum zu erweitern, hat sich eine ganze Familie dem Hybrid III angeschlossen, einschließlich der weiblichen Puppe im 5. Perzentil und drei Baby-Dummies im Hybrid III, die zehn, sechs und drei Jahre alt sind. Ein größerer männlicher Dummy mit einem 95. Perzentil wurde ebenfalls eingeführt, um die Dynamik einer größeren Person zu messen und zu vergleichen, wie sich die Ergebnisse eines Unfalls auf Menschen unterschiedlicher Körpertypen und -größen auswirken.
Die Hybrid III-Familie von Dummies wurde um Männer mit 95 Prozent, Frauen mit 50 Prozent sowie Zehn-, Sechs- und Dreijährige erweitert.
Für die Verwendung in Crashtests müssen moderne Testpuppen in der Lage sein, verschiedene Variablen wie Aufprallgeschwindigkeit, Quetschkraft, Biegung, Faltung und Kollisionsverzögerungsrate aufzuzeichnen.
Der Hybrid III hat seine Grenzen, aber aufgrund seines vielseitigen Designs sind Teile austauschbar und können an andere Anwendungen angepasst werden. Dieser Dummy wurde zur Messung des Frontalaufpralls entwickelt und ist bei Seitenaufprallen, Überschlägen und Heckaufprallen nicht so nützlich. Wenn jedoch Einschränkungen auftreten, werden neue, bisher nicht sichtbare Lösungen angezeigt.
Hybrid III wird nach einem Frontal-Crashtest von einem 10-jährigen Hybrid III-Dummy auf einem Zusatzsitz kalibriert
.
Evolutionsstufen
Weitere Entwicklungen nach dem Hybrid III sind:
- SID (Side Impact Test Dummy ) wurde speziell zur Messung von Stößen auf Rippen, Wirbelsäule und Eingeweide sowie zur Messung der Brustkompression bei seitlichen Kollisionen entwickelt.
WorldSID ist ein fortschrittliches Seitenaufprall-ATD, das für EuroNCAP-Seitenaufpralltestmodi verwendet wird.
- BioRID . . BioRID 24 .
- CRABI , . : 18-, 12- 6-.
- THOR – 50- , Hybrid III. , , , , , .
THOR
- i-Dummies – , First Technology Safety Systems , , . GM - , , . «i» , . 22 .
- THUMS (Total HUman Model for Safety) – - Toyota Motor Corporation (TMC). 4.0, ( ) . , , , . THUMS 4 Toyota , .
Die Toyota Technical Development Corporation, die für das THUMS-Projekt verantwortlich ist, plant, ihr Angebot an Crashtest-Dummies um einen größeren Mann und eine kleinere Frau zu erweitern. TMC plant außerdem, den THUMS 4-Dummy ab Herbst 2010 zu verkaufen.
Perspektiven von Crashtest-Dummies
THUMS 4 wurde mit Hilfe von Forschungsinstituten und Universitäten entwickelt. Die Entwicklung wurde mit einem hochpräzisen Computertomographen durchgeführt, um die innere Struktur des menschlichen Körpers detailliert zu messen. Und so sieht die Zukunft aus - eine Zusammenarbeit zwischen unabhängigen Forschungsinstituten und Universitäten, die mithilfe modernster Computersimulationen Verkehrsunfälle reproduziert. Ziel dieser Studien ist es, das Verständnis dafür zu verbessern, wie die Sicherheit der Fahrgäste verbessert werden kann.
Ein weiterer wichtiger Bereich, der Forscher faszinierte, ist die Nachahmung einer schwangeren Frau, die bei einer Kollision fährt. Der erste Prototyp eines Crashtest-Dummys einer schwangeren Frau wurde von der Loughborough University UK hergestellt. Sie stellten einen Flüssigkeitsbehälter über das Becken, um die Gebärmutter zu simulieren. Ihre Forschung konzentrierte sich auf die Entwicklung eines geeigneten Gurtdesigns für schwangere Frauen, da Studien zeigten, dass die meisten schwangeren Frauen die Verwendung eines Gurtzeugs aufgrund von Beschwerden aufgaben.
Während die Bedeutung computergestützter Kollisionssimulationen in den kommenden Jahren wahrscheinlich die Hauptforschungsmethode sein wird, glauben wir, dass die Zukunft in einer Kombination aus virtuellen Kollisionen und der Verwendung fortschrittlicher Testattrappen liegt. Die Software kann zwar geometrisch korrekte Simulationen reproduzieren und genaue Kollisionswerte berechnen, muss jedoch weiterhin die uns bekannten Dummies verwenden, um die Ergebnisse zu bestätigen.
Der Computer kann unzählige Notfallsituationen reproduzieren - aus verschiedenen Winkeln und mit verschiedenen Objekten mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Trotzdem ist Stahl nur Stahl und die Schweißpunkte sind nur Schweißpunkte. Die Relativität aller Dinge erfordert daher anthropomorphe Testgeräte und echte Prüfstände in Originalgröße.
Das einzige, was getan werden muss, ist, so schnell wie möglich mit der Implementierung technologischer Innovationen zu beginnen (z. B. geplante Knautschzonen, intelligente Airbags, ungefährliche Armaturenbretter und fortschrittliche Sitzkonstruktionen). Manchmal scheint es, dass Unternehmen viel Wert auf die Entwicklung von Crashtest-Dummies gelegt haben und dabei vergessen haben, wofür sie entwickelt wurden. 60 Jahre nach der Erfindung des ersten Crashtest-Dummys und mehr als 90 Jahre, seit die Menschen die Notwendigkeit einer Verbesserung der Fahrzeugsicherheit erkannt haben, sammeln Crashtest-Videos immer noch Hunderttausende von Klicks auf YouTube.
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