Mokslininkai mano, kad „avarijų dėžės“ galėtų išgelbėti autobusų vairuotojų gyvybes

Pastangos padaryti autobusų vairuotojų kasdienį gyvenimą saugesnį galbūt žengė žingsnį teisinga linkme. Naujoje Transporto ekonomikos instituto ataskaitoje mokslininkai pristato naujus bandymų metodus ir konkrečią projektavimo priemonę – „susidūrimo dėžę“ – kurie gali žymiai sumažinti gyvybei pavojingų sužalojimų riziką.

Ataskaitą parašė Tor-Olav Nævestad ir Manuel Laso. Pirmasis yra Transporto ekonomikos instituto tyrėjas, ilgą laiką dirbęs autobusų transporto saugos, įskaitant susidūrimų saugą, srityje. Manuel Laso yra projektų vadovas tarptautinėje įmonėje, kuri specializuojasi transporto priemonių projektavime ir bandymuose. Įmonė eksploatuoja tai, ką daugelis laiko geriausia bandymų trasa Europoje, tačiau taip pat siūlo skaitmeninį modeliavimą – metodą, leidžiantį išbandyti idėjas ankstyvoje stadijoje – dar prieš pagaminant automobilį, autobusą ar sunkvežimį. Rengiant ataskaitą, autobuso susidūrimui analizuoti naudojama pastaroji technika, skaitmeninis modeliavimas.

„Ankstesniuose tyrimuose matėme, kad autobusų vairuotojų susidūrimų saugumas yra nepakankamas. Tai jau žinojome iš savo patirtų avarijų“, – sako Toras-Olavas Nævestadas.

Ankstesniuose tyrimuose buvo padaryta išvada, kad reikia atidžiau išnagrinėti galimus sustiprinimus, kurie galėtų padidinti autobusų vairuotojų saugumą. Vis dar nėra pasaulinio autobusų priekinio susidūrimo apsaugos standarto, o Norvegijoje galioja tik standartas, žinomas kaip R-29.

– Kai transporto priemonės tikrinamos, ar jos atitinka R-29 reikalavimus, stačiakampis plieninis smūgis į priekinę kabinos sienelę, maždaug tiesiai po priekiniu stiklu, tarsi švytuoklė, įsuka stačiakampį plieninį smūginį elementą. Tačiau iš trijų mirtinų autobusų susidūrimų Norvegijoje žinome, kad tai nėra tipinė susidūrimo forma. Trijų avarijų metu, kai greitis buvo mažas, susidūrimas įvyko daug siauresniam autobusų persidengimui.

Smūgio dėžė: Smūgio dėžė įmontuota grindyse po vairuotojo sėdyne. Jos paskirtis – perduoti kuo daugiau susidūrimo energijos iš priekio pro vairuotoją.

Todėl pirmoji bandymo dalis buvo sukurti skaitmeninius modeliavimus, kuriuose daroma prielaida, kad tik dalys autobusų susiduria viena su kita. Siauresnis smūgio taškas susidūrimo metu reiškia, kad ribotoje srityje turi būti sugeriama daug daugiau energijos.

– Atskaitos tašku pasirinkome tris avarijas Norvegijoje. Čia, remdamiesi Norvegijos avarijų tyrimo valdybos ataskaitomis, turime išsamią informaciją apie žalos mastą ir mechanizmus, – sako Nævestadas.

Trys avarijos įvyko Nafstade 2017 m., Tangene 2021 m. ir Fredrikstade 2022 m. Dirbdami su modeliavimu, du tyrėjai nagrinėjo, kokio dydžio autobusų priekinės dalies plotas atsitrenkė vienas į kitą, kokiu kampu autobusai atsitrenkė vienas į kitą ir kokiu greičiu autobusai važiavo susidūrimo metu.

Avarijų duomenys leido tyrėjams suprogramuoti skaitmeninę simuliaciją taip, kad rezultatas būtų panašus į aprašytą avarijų ataskaitose.

Kitas projekto žingsnis buvo ištirti, kokie konstrukcijos pakeitimai galėtų sumažinti vairuotojų riziką tokio tipo susidūrimų atveju. Rezultatas buvo plieninis rėmas, apsaugantis vairuotojo sėdimąją vietą, apsauginė dėžė arba saugos lankas.

Konstrukcijos tikslas – nukreipti susidūrimo energiją į sritį už vairuotojo. „Kai susiduria lengvasis automobilis, didelę dalį energijos sulaiko transporto priemonės priekis. Čia, be kita ko, yra variklis ir ašis. Autobuse vairuotojas sėdi priešais ašį, o priešais jį taip pat nėra variklio. Taigi, kai susiduria autobusas, smūgį patiria vairuotojas“, – sako Nævestadas.

SUTEIKIA VIETOS IŠGYVENIMUI: Iliustracijoje parodyta, kaip du autobusai, kiekvienas su savo susidūrimo dėže, nukentės susidūrimo metu, kai abu autobusai važiuoja 30 kilometrų per valandą greičiu. Autobusų persidengimas yra 15 procentų, ir jie susidūrė kaktomuša (0 laipsnių kampas). Kairėje pusėje esančioje iliustracijoje parodyta situacija prieš pat susidūrimą, o dešinėje pusėje esančioje iliustracijoje – situacija susidūrimo metu, praėjus 130 milisekundžių nuo smūgio pradžios. Remiantis šia simuliacija, vairuotojai nebus iki galo prispaudę vairo prie liemens. Autobuse su geltona susidūrimo dėže vairas pasislinko 32,7 cm tuo pačiu metu, kai sėdynė pasislinko 18,6 cm į priekį. Autobuse su žalia susidūrimo dėže vairas buvo prispaustas 25,7 cm vairuotojo link, o sėdynė – 18,6 cm į priekį.

Pasak tyrėjų, avarinė dėžė skirta perduoti energiją toliau į autobusą medžiagoms, kurios gali sugerti energiją deformacijos būdu.

– Esmė – išlaikyti vairuotojo išgyvenimo erdvę nepažeistą ir vietoj to nukreipti energiją atgal autobuse link ašies.

Skaitmeniniai susidūrimo dėžės bandymai rodo, kad sprendimas gali sumažinti vairo spaudimą vairuotojui susidūrimo metu. Modeliavimas rodo, kad ataskaitoje siūlomas sprendimas prisideda prie 50–60 procentų sumažinimo. Kai kuriais atvejais tai gali būti lemiama lemiant, ar sužalojimai tampa pavojingi gyvybei.

SU IR BE: Kairėje pusėje pateikta simuliacija, kaip avarijos metu vairas nustumiamas į vairuotojo zoną. Simuliacijoje abu autobusai važiuoja 30 kilometrų per valandą greičiu, autobusai susiduria 0 laipsnių kampu, o jų persidengimas yra 15 procentų. Kairėje pusėje esančioje iliustracijoje matome rezultatą be susidūrimo langelio, o dešinėje – su susidūrimo langeliu.

Ataskaitos autoriai dabar tikisi, kad išvados įkvėps autobusų gamintojus, jiems siekiant pagerinti saugumą.

– Jie tikriausiai ras savo sprendimus, bet tikimės, kad tai gali būti įkvėpimas. Be to, JT taip pat dirba kurdama naujus saugumo standartus, ir ši ataskaita šiek tiek iliustruoja, ką galima pasiekti, – sako Nævestadas.