Как работают подушки безопасности?

В 1969 году автомобильный мир шумел о новом изобретении под названием "воздушные подушки", которое обещало революционизировать безопасности автомобиля. Но эти подушки стали горячо оспаривается в течение двух последующих десятилетий. Не потому, что наука за ними, но из-за человеческой психологии: чиновники обеспокоены тем, что пассивная защита, предоставляемая этими подушками безопасности, будет толкать людей на отказ от ремней безопасности. Еще в 1984 году PopSci сообщили, что воздушные подушки были редки на дороге: "Большинство автопроизводителей категорически против установки надувных подушек безопасности, в настоящее время их предлагает только один Mercedes". Сегодня они устанавливаются повсеместно: только в США ими оснащены 190 миллионов автомобилей.

Идея надувной подушки безопасности основана на физики аварии. В случае лобового столкновения, автомобиль быстро останавливается а тело водителя следует по инерции. Из второго закона Ньютона следует: его импульс продолжается до тех пор, пока внешняя сила (как правило, рулевое колесо, приборная панель или лобовое стекло) не доводит до остановки. Подушка безопасности не только смягчить удар но и растягивает его в течение более длительного периода времени. Она также распространяется влияние на большую площадь тела. Таким образом, ни один участок (лоб, подбородок, шея) не несет на себе всю тяжесть удара.

Химия и механика подушек безопасности.

Есть шесть основных частей из системы подушек безопасности: акселерометр; схема; нагревательный элемент; заряд взрывчатого вещества и сам мешок. Акселерометр отслеживает, насколько быстро меняется скорость вашего автомобиля. Когда ваш автомобиль сталькивается с другим автомобилем, или со стеной, или со столбом, акселерометр запускает цепь. Затем схема посылает электрический ток в нагревательный элемент. Нагревательный элемант воспламеняет заряд (твердые гранулы азида натрия NaN3), который взрывается. Взрыв производит газообразный азот (N2), который и заполняет подушку безопасности. Вся реакция занимает лишь 1/25 секунды.

Схема подушки безопасности



Сама сумка подушки безопасности имеет крошечные отверстия, которые начинают выпускать газ, как только он её заполнен. Иногда из мешка выходит облачко белого порошка. Это кукурузный крахмал или тальк, который держит сумку эластичной в то время, как она находится в исходном положении. Но большинство современных подушек безопасности сегодня имеют силиконовые покрытия, что делает это ненужным.