آدمک های آزمون تصادف برای سالها موضوع کارتون ها، نمایش های کمدی و حتی نام گروه های موزیک بوده اند. اما آدمک های آزمون واقعی تصادف به عنوان عضوی جدا نشدنی از سیستم آزمون تصادف، باعث نجات جان انسان ها شده اند. هرچند ماشین ها هرسال کمی ایمن تر از قبل می‌شوند و نرخ تلفات در حال کاهش است، با این حال تصادفات رانندگی یکی از دلایل اصلی مرگ و جراحت در سراسر جهان هستند. یکی از دلایلی که ماشین ها ایمن تر می‌شوند، آزمون های تصادفی هستند که به خوبی طراحی و اجرا می‌شوند. در این مقاله شما همه چیز را در مورد آزمون تصادف خودرو، شامل برنامه های آزمون، رتبه بندی، آدمک ها و پیشرفت هایی که در آینده احتمالا شاهد خواهیم بود را فرا خواهید گرفت. شما از اینکه چه مقدار فکر و آمادگی برای ایجاد اطمینان از حرکت خودروهای ایمن در جاده ها صرف شده است، متحیر خواهید شد.
آدمک های آزمون تصادف
کار یک آدمک، شبیه سازی یک انسان در حین تصادف و جمع آوری اطلاعاتی است که از یک سرنشین واقعی قابل جمع آوری کردن نیست. تمامی آزمون های برخورد از جلو در ایالات متحده، با استفاده از یک نوع آدمک موسوم به Hybrid III انجام می‌گیرد. این کار حصول نتایج ثابت در هر آزمون را تضمین میکند. آدمک ها از موادی ساخته می‌شوند که از لحاظ جنس، تقلیدی از فیزیولوژی بدن انسان هستند. به عنوان مثال ستون فقرات این آدمک ها از لایه های متناوب از دیسک های فلزی و بالشتک های لاستیکی ساخته شده اند. آدمک ها اندازه های مختلفی دارند و به صورت در صدی و جنسیتی نام برده می‌شوند. برلای نمونه، یک آدمک مذکر 50 درصدی، نماینده یک مرد متوسط الاندام است، و بزرگتر از نیمی از جمعیت مردان و کوچکتر از نیم دیگر آنان می‌باشد. این متداولترین آدمکی است که در آزمون های تصادف استفاده می‌شود. وزن آن 77 کیلوگرم، و قدش 1.78 متر می‌باشد. آدمک ها محتوی 3 نوع دستگاه اندازه گیری هستند: شتاب سنج ها، سنسور های وزن، و سنسور های حرکتی.
شتاب سنج ها
این دستگاه ها شتاب را در یک جهت مشخص اندازه گیری می‌کنند. داده های بدست آمده برای تعیین احتمال بروز جراحت استفاده می‌شوند. شتاب نرخی است که سرعت بر مبنای آن تغییر میکند. به عنوان مثال، اگر شما سرتان را به یک دیوار آجری بکوبید، سرعت حرکت سرتان سریعا تغییر میکند و باعث صدمه دیدن سرتان می‌شود. اما، اگر سرتان را به یک بالش بکوبید، سرعت حرکت سرتان با شتاب کمتری تغییر میکند و آسیب هم نخواهید دید. آدمک آزمون تصادف در سرتاسر خود شتاب سنج دارد. در داخل سر آدمک، شتاب سنجی وجود دارد که شتاب را در سه جهت اصلی اندازه گیری میکند (جلو-عقب، بالا-پایین، چپ-راست). همچنین شتاب سنج های دیگری نیز در سینه، لگن خاصره، پاها و دیگر قسمت های بدن آدمک وجود دارند. نمودار بالا تغییرات شتاب سر راننده را در برخورد روبرو با سرعت 56.3 کیلومتر بر ساعت نشان می‌دهد. توجه کنید که یک مقدار ثابت وجود ندارد، اما در حین تصادم شتاب دچار نوسان می‌شود. این تغییرات نمایانگر چگونگی کاهش سرعت سر حین یک تصادف است، و بیشترین مقادیر برای زمانی است که سر با یک جسم سخت یا کیسه هوا برخورد میکند.
سنسورهای بار وارده
در داخل بدن آدمک سنسورهای وزنی وجود دارند که کارشان اندازه گیری نیرو در قسمت های مختلف بدن حین تصادف است. نمودار بالا میزان نیرو به نیوتن را در استخوان ران راننده در یک آزمون تصادم روبرو با سرعت 56.3 کیلومتر در ساعت نشان می‌دهد. حداکثر بار وارده به استخوان برای تعیین احتمال شکستن آن به کار می‌رود.
سنسورهای حرکتی
این سنسور ها در قفسه سینه آدمک نصب می‌شوند و کارشان اندازه گیری میزان پیچش و انحراف قفسه سینه در تصادف است. نمودار بالا یک پیچش در قفسه سینه راننده را در یک تصادف نشان می‌دهد. در این مثال خاص، قفسه سینه راننده حدود 46 میلیمتر فشرده شده است. این جراحت باید دردناک باشد اما، احتمالا مرگبار نیست. حالا بیایید نگاهی به یک آزمون تصادف واقعی بیندازیم.
آزمون تصادف واقعی
سازمان ملی ایمنی ترافیک بزرگراه ها (NHTSA) دو تیپ مختلف تست تصادف در برنامه ارزیابی خودروهای جدید را اجرا میکند: 1. تصادف 35 مایل بر ساعت (56 کیلومتر برساعت) از روبرو. در این سرعت خودرو مستقیما به یک دیواره یا مانع بتونی برخورد میکند. این برخورد، معادل برخورد خودرویی در حال حرکت با سرعت 56 کیلومتر بر ساعت با خودرویی دیگر با همان سرعت و وزن است؛ 2. تصادف جانبی با 35 مایل بر ساعت (56 کیلومتر برساعت). در این آزمون یک سورتمه به وزن 1368 کیلوگرم با سپر قابل انعطاف به سمت جانبی خودرو آزمون برخورد میکند. تایر های سورتمه به صورت زاویه دار می‌باشند. این آزمون در واقع شبیه سازی برخورد خودرویی است که در تقاطع از چراغ قرمز رد شده است و با قسمت جانبی خودروی شما برخورد میکند. سورتمه در واقع با سرعت 61 کیلومتر بر ساعت حرکت میکند، اما با انجام محاسبات در می‌یابیم که این سرعت معادل 56 کیلومتر بر ساعت در برخورد جانبی است و دلیل آن زاویه دار بودن چرخ های سورتمه است.
رنگ آمیزی در آزمون تصادف
قبل از اینکه آدمک ها در داخل خودرو قرار بگیرند، محققان اقدام به رنگ آمیزی آنها می‌کنند. رنگ های مختلف برای قسمتهای مختلف آدمک ها استفاده می‌شود. در شکل زیر می‌توانید ببینید که رنگ صورتی صورت آدمک بر روی کیسه هوا پخش شده است. اگر محققان متوجه میزان بالایی از شتابگیری در اطلاعات بدست آمده از شتاب سنج های داخل سر آدمک راننده شوند، رنگ های بر جامانده در قسمت های مختلف کابین به محققان نشان خواهد داد که کدام قسمت بدن با کدام قسمت در داخل خودرو برخورد کرده است. این اطلاعات به محققان کمک می‌کنند تا برای جلوگیری از این نوع جراحات در خودرو های آینده اصلاحات مورد نیاز را اعمال کنند. حالا وقت این است که نگاهی به آزمون برخورد از جلو با سرعت 56 کیلومتر بر ساعت بیندازیم.
آماده کردن خودرو
شکل زیر، یک ون را نشان می‌دهد که آماده تصادف است. آدمک ها در خودرو و در موقعیت مناسب قرار گرفته اند. تمامی دستگاه های لازم در خودرو و آدمک ها وصل شده و مورد بازرسی قرار گرفته اند. از کیسه های شنی برای متعادل کردن وزن خودرو و توضیع آن، به نحوی که برابر یک خودروی کاملا پر و بارگیری شده باشد، استفاده شده است. یک سنسور سرعت بر روی خودرو نصب می‌شود و طوری قرار می‌گیرد که درست قبل از برخورد با دیواره از میان یک دستگاه الکترونیکی عبور میکند. 15 دوربین سرعت بالا، شامل تعدادی نصب شده در زیر خودرو که لنزشان به سمت بالا تنظیم شده اند، بر روی خودرو نصب می‌شوند. این دوربین ها با سرعت 1000 فریم در ثانیه عکس می‌گیرند. در مرحله بعدی، ماشین به فاصله مناسبی از دیواره بتنی قرار می‌گیرد و برای تصادف آماده می‌شود. یک فولی نصب شده بر روی وانت، ماشین را به سمت پایین مسیر حرکت می‌کشد. ماشین باسرعت 56 کیلومتر بر ساعت با دیواره برخورد میکند و کل زمان برخورد تا توقف کامل حدود 0.1 ثانیه است.
بعد از تصادف
بیایید به چند عکس نگاهی بیندازیم. این ماشین 4 ستاره ایمنی برای هر دو سرنشین در آزمون تصادف روبرو دریافت کرده است. همانطوری که می‌بینید جلوی ماشین کاملا مچاله شده است. البته این خوب است و نشان می‌دهد که ماشین انرژی جنبشی حاصل از برخورد و توقف را جذب کرده است. جلوی ون تا چرخ های جلو جمع شده است، در این آزمون خودروی ون به میزانه 58 سانتیمتر کوتاهتر شده است!
تصادف ایده آل!
واضح است که تصادف ایده آل اصلا وجود ندارد. اما فرض کنیم شما در شرف یک تصادف هستید و به دنبال بهترین شانس برای نجات. چگونه تمامی امکانات ایمنی خودرو با هم همکاری می‌کنند تا شما ملایم ترین تصادف ممکن را داشته باشید؟ نجات یافتن از یک تصادف کاملا به انرژی جنبشی بستگی دارد. وقتی که بدن شما با سرعت 56 کیلومتر بر ساعت در حال حرکت است ، انرژی جنبشی مخصوص خود را دارد. بعد از تصادف، وقتی که کاملا متوقف می‌شوید، انرژی جنبشی شما صفر است. برای به حداقل رساندن ریسک جراحت، شما باید این کاهش انرژی جنبشی را به آهسته ترین صورت ممکن انجام دهید. برخی از سیستم های ایمنی خودرو در این مورد به کمک شما می‌آیند. در حالت ایده آل، کمربند ایمنی خودروی شما مجهز به پیش کشنده و محدود کننده های نیرو است؛ هر دو اینها بلافاصله بعد از برخورد کمربند ایمنی را محکم می‌کنند؛ اما قبل از اینکه کیسه هوا فعال شود، کمربند ایمنی مقداری از انرژی شما را در حین حرکت به سمت جلو و قبل از برخورد با کیسه هوا جذب میکند. چند میلی ثانیه بعد، نیروی عقب کشنده کمربند ایمنی باعث ایجاد فشار و نتیجتا درد در بدن شما خواهد شد. حالا وقت آن است که محدود کننده های نیرو وارد عمل شوند و از افزایش بیش از حد نیروی فشاری کمربند جلوگیری کنند. بعد از این مرحله، کیسه های هوا فعال می‌شوند و مقدار بیشتری از حرکت شما به سمت جلو را جذب می‌کنند، در حینی که از شما در برابر برخورد با اجسام سخت محافظت میکند. در این تصادف فرضی، تمام سیستم های ایمنی در خودرو برای کاستن سرعت شما، با هم همکاری کردند. اگر شما کمربند ایمنی را نبسته بودید، در این صورت اولین مرحله از حفاظت را از دست داده اید و آسیب بسیار بیشتری در اثر برخورد با کیسه هوا دریافت می‌کردید. بسیاری از خودروها مجهز به پیش کشنده کمربند ایمنی و محدود کننده های نیرو هستند، اما پیشرفت ها و تکنولوژی های چشمگیر دیگری در زمینه ایمنی خودرو در راهند.
پیشرفت ها و بهبود ها برای آینده
به نطر می‌رسد که امروزه کیسه های هوا از هر قسمتی از داخل کابین جوانه میزنند! واگر آنها از برخورد شما با قسمتهای سخت هنگام تصادف جلوگیری کنند، کارشان را درست انجام داده اند. اما همیشه جا برای پیشرفت است. در حال حاضر و در آینده نزدیک تاکید بر هوشمند کردن تجهیزات ایمنی است. آخرین پیشرفت در تجهیزات ایمنی، کیسه های هوای هوشمند هستند. این کیسه های هوا می‌توانند با سرعت و فشار های متفاوت، بسته به وزن و موقعیت نشستن سرنشین و همچنین بسته به شدت تصادف، باز شوند. متاسفانه، گاها باز شدن کیسه هوا می‌تواند باعث ایجاد جراحات شدید و یا حتی مرگ برای راننده و سرنشین شود. تکنولوژی جدید برای کیسه های هوای جلویی طوری طراحی شده است که این خطر را کاهش می‌دهد و عملکرد خود سیستم کیسه هوا را نیز بهبود می‌بخشد. به کارگیری این تکنولوژی جدید بسیار جدی گرفته شد، به نحوی که یک اصلاحیه برای استاندارد فدرال برای ایمنی خودروها به شماره 208 تهیه شد. مطابق این اصلاحیه، از کلیه سازندگان خودرو درخواست شده است تا در طی چند سال آینده، این سیستم جدید کیسه هوا را بر روی خودروهای خود نصب کنند، به عبارتی از اول سپتامبر 2006 تمام خودرو های تولیدی مجهز به این سیستم شده اند. در آینده ،شاهد استفاده از کمربند های ایمنی که قادر به تشخیص وزن و موقعیت نشستن سرنشین هستند و مطابق با آن نیروی اعمالی را تنظیم می‌کنند، خواهیم بود. تکنولوژی به سازندگان خودرو، توانایی طراحی و ساخت وسایل نقلیه ایمن تر و هوشمند تر را می‌دهد و خریداران نیز این موضوع را در الگوی خریدشان کاملا منعکس می‌کنند. ممکن است به اسقاط کردن تعداد زیادی خودرو و آدمک برای انجام آزمون های تصادف نیاز باشد، اما اطلاعاتی که از این آزمون ها بدست می‌آیند، به معنی نجات احتمالی شما و عزیزانتان از یک تصادف رانندگی با کمترین و یا حتی هیچ جراحتی می‌باشد. در سالهای اخیر، ماشینها بسیار ایمن تر شده اند. یک دلیل این است که در حال حاضر ایمنی یک عامل تعیین کننده در فروش می‌باشد. مردم امروزه به دنبال خریدن خودروهای ایمن تر هستند. در آمریکا، NHTSA با آزمودن و تجزیه و تحلیل نتایج آزمون تصادف به دنبال بالا بردن و بهبود ایمنی خودرو ها است. خودروسازان نیز هر سال تعداد زیادی آزمون تصادف انجام می‌دهند. خودرو سازان ملزم هستند تا ثابت کنند خودروهایشان مطابق با استاندارد فدرال ایمنی خودرو ها (FMVSS) هستند. این قوانین از میزان درخشندگی چراغ راهنما تا الزامات آزمون تصادف را پوشش می‌دهند. خودرو سازان باید مطمئن باشند، در صورتی که NHTSA به یک فروشنده خودرو مراجعه و اقدام به خرید محصول آنها بکند و آزمون برخورد 56 کیلومتر بر ساعت را بر روی آن انجام دهد، خودروی تولیدی آنها از پس تمام الزامات FMVSS برمی‌آید. برای حصول اطمینان از اینکه محصولات توایدی با ترکیبات مختلف از موتور و سیستم انتقال قدرت بتوانند از پس آزمون ها برآیند، خودرو سازان ممکن است بین 60 تا 100 خودرو را خود تحت آزمون قرار دهند. بسیار نادر است که یک خودرو از پس الزامات FMVSS برنیاید، بنابراین برای اینکه خودروسازان با چالش مواجه شوند و اطلاعات با ارزش در اختیار خریداران قرار دهند، برنامه جدیدی توسط NHTSA به اجرا در آمده است که به برنامه ارزیابی خودروی جدید (NCAP) موسوم است. در این برنامه NCAP خودروها را در سرعت 56 کیلومتر برساعت هم از روبرو و هم از کنار تحت آزمون تصادف قرار می‌دهد و به خودرو، نسبت به احتمال صدمات وارده به سرنشینان در حین تصادف امتیاز می‌دهد. شما این درجه بندی را به صورت آنلاین می‌توانید مشاهده کنید و به نظر ما قدم خوبی در شروع به خریدن یک خودرو می‌باشد.
چقدر احتمال دارد تا من شدیدا مجروح شوم؟
این سوال کاملا دشواری است. برای پاسخ دادن به آن، ما باید جراحت شدید را تعریف کنیم. تعداد زیادی تحقیق در این مورد انجام شده است و همچنان در حال انجام است تا جراحات طبقه بندی شوند. محققان آزمون تصادف خودرو استانداردی را تدوین کرده‌اند که موسوم به Abbreviated Injury Scale یا AIS می‌باشد، و برای طبقه بندی جراحات ناشی از تصادف خودرو به کار می‌رود. همین محققان کتابچه راهنمایی را منتشر کرده اند که حاوی تعریف و جزئیات تمامی جراحاتی که به طور طبیعی در تصادفات خودرو یافت می‌شوند، می‌باشد. هر جراحت بسته به شدتش یک درجه مخصوص خود می‌گیرد: 1 برای خراش های جزئی و ضرب دیدگی ها، 3 برای جراحات جدی که نیاز به درمان سریع دارند و امکان دارد جان شما را به خطر بیندازد، 6 برای جراحات مرگبار.
سیستم درجه بندی
محققان از اطلاعات آزمون تصادف برای تعیین احتمال جراحاتی که در یک تصادف بروز می‌کنند، استفاده کرده اند. به علاوه، این اطلاعات برای ساختن سیستم امتیاز دهی ستاره‌ای NHTSA به کار رفته اند. این سیستم درجه بندی ایمنی خودرو ها را برای خریداران ساده تر و قابل استفاده تر میکند. در تصادف های روبرو، ستاره ها برای تعیین بدترین امتیاز برای سه معیار زیر به کار می‌‌روند: معیار آسیب به سر (HIC)، کاهش سرعت قفسه سینه، و نیروی وارده بر لگن خاصره. برای اینکه خودرو بتواند 5 ستاره که بالا ترین رتبه است را در یافت کند، تمامی موارد فوق باید زیر 10 درصد از حداکثر شدت جراحات وارده باشند. برای هر سرنشین جلو، و هر دو تیپ آزمونی که انجام می‌شود. برای بدست آوردن 5 ستاره در آزمون تصادف جانبی، هر دو معیار باید میزانی کمتر از 5 درصد شانس جراحت شدید را نشان دهند.