Até o início da década de 1990, o progresso em segurança no trânsito foi mínimo. Embora o interesse em melhorar a proteção dos passageiros tenha sido alto desde o início do conceito, os resultados têm sido incrivelmente baixos. Basta olhar como os carros passaram nos testes de colisão em meados dos anos 80 e depois compará-los aos carros de meados dos anos 90 e 2000 - a diferença nos resultados é impressionante.
A percepção do consumidor sobre o assunto também mudou, o que significa que agora a segurança está mesmo à venda. Além do mais, a segurança tornou-se uma das principais características que as pessoas olham ao comprar um carro novo. Embora todas as montadoras tenham anunciado segurança por décadas, a maioria se saiu mal tanto em testes de colisão quanto em acidentes do mundo real.
A verdade é que essas empresas ignoraram o alto custo de pesquisa e desenvolvimento de segurança - elas apenas anunciaram. Se você olhar os testes de colisão dos anos 60, 70 e 80, não notará diferença - porque não existe. A questão é que, como boas empresas lucrativas, eles simplesmente usaram a imagem psicológica de que estavam fazendo carros mais seguros - apenas para ganhar mais dinheiro.
Acredito que a qualidade e o sucesso dos manequins de teste de colisão são medidos nos recursos de segurança que as montadoras implementam em seus veículos para melhor proteger as pessoas. O número de airbags ou componentes eletrônicos é anunciado atualmente apenas para aumentar as vendas. Há uma opinião de que o ritmo de desenvolvimento do progresso tecnológico não permitiu alcançar melhores resultados ... será? Continue lendo para descobrir mais sobre o surgimento de bonecos de teste de colisão.
Evolução de manequins de teste de colisão
Vamos começar explicando o que é um manequim de teste de colisão e discutindo sua função. Um boneco de teste de colisão é um dispositivo de teste antropomórfico (ou humanóide, se preferir) (ATD) que tenta reproduzir com precisão o movimento do corpo de uma pessoa ao simular o impacto de um veículo. E, como observei anteriormente, a qualidade e o sucesso de um manequim são medidos pelos recursos de segurança que as montadoras implementam em seus veículos para melhor proteger os passageiros. Por sua vez, a eficácia de um manequim é medida por sua capacidade de coletar um amplo e preciso conjunto de dados sobre a dinâmica de exposição de uma pessoa em caso de acidente de carro.
O público se interessou em promover soluções aprimoradas de segurança veicular logo após os primeiros múltiplos acidentes automobilísticos no mundo. Se você está interessado em fatos, a primeira vítima registrada de um acidente de carro atropelado por um carro movido a vapor é Mary Ward. Isso aconteceu em 31 de agosto de 1869, 17 anos antes de Karl Benz inventar o primeiro carro movido a gasolina. Na América do Norte, o primeiro acidente de carro registrado ocorreu em 13 de setembro de 1899, quando Henry Bliss foi abatido enquanto saía da cabine de um trólebus de Nova York.
A primeira abordagem para melhorar a segurança foi estudar o efeito de uma colisão frontal no corpo humano. Isso, é claro, levou ao desenvolvimento do cinto de segurança. Em seguida, as atenções se voltaram para o banco do motorista, embora as estruturas do painel e do próprio carro fossem muito rígidas, e toda a força de impacto foi transmitida diretamente aos passageiros.
Os primeiros testes sérios foram conduzidos pela Wayne University of Detroit, e os primeiros testes de colisão usaram ... cadáveres humanos.
Teste de impacto frontal em um cadáver.
Claro, havia preocupações éticas e morais em torno do uso de pessoas mortas como manequins de teste, mas os pesquisadores argumentaram que os corpos seriam úteis para a pesquisa e seu uso ajudaria a salvar vidas. Isso deu ao uso de cadáveres um título honorífico e rejeitou alegações de profanação. O problema é que os cadáveres só podem ser usados uma vez, e apenas os cadáveres naturais podem ser usados, já que qualquer lesão anterior impediria a correta determinação dos danos causados pelo trânsito.
Em meados da década de 1950, os pesquisadores reuniram informações suficientes de testes com cadáveres para perceber que precisavam melhorar seus procedimentos de avaliação de lesões em testes de colisão. Suas primeiras opções são estudos em voluntários e animais. Alguns dos primeiros exploradores a atuarem como manequins foram o Coronel John Paul Stapp da USAF e o Professor Lawrence Patrick da Wayne State University.
O Coronel Stapp monta um trenó-foguete na Base Aérea Edwards
Ambos testaram o efeito da desaceleração extrema no corpo humano. O coronel John Paul Stapp é famoso por seus testes militares de um trenó-foguete, nos quais ele diminuiu a velocidade de uma velocidade de mais de 677 km / h para zero em 1,4 segundos. Embora os estudos em humanos fossem muito precisos, eles provaram ser extremamente perigosos, e os indivíduos não podiam suportar certos danos físicos.
Em termos de testes em animais, o progresso na pesquisa simulada encontrou forte oposição de grupos de direitos dos animais, especialmente a Sociedade Americana para a Prevenção da Crueldade contra Animais (ASPCA). Os animais mais benéficos usados nesse curto período de tempo foram os porcos, cuja estrutura corporal, segundo os pesquisadores, era semelhante à de um humano. Os testes em animais desempenharam um papel importante quando os engenheiros estavam tentando desenvolver tecnologia para evitar mortes causadas pela quebra da coluna de direção, uma vez que tanto os corpos quanto os seres vivos não podiam ser usados.
Apresentando o mundo dos manequins e passageiros virtuais
A solução para o problema de furo no volante veio com uma coluna de direção dobrável, que foi inventada pelo engenheiro da Mercedes-Benz White Bareni. A coluna de direção flip-down foi introduzida pela primeira vez nos Estados Unidos pela Chevrolet em 1965. O uso de animais para testes atingiu limites funcionais e éticos, de modo que cientistas e pesquisadores tiveram que buscar uma maneira mais progressiva de modelar a exposição humana em acidentes de carro.
O primeiro manequim de teste como todos o conhecem hoje foi o Sierra Sam, criado por Samuel W. Alderson em seu Alderson Research Labs (ARL) e Sierra Engineering Co em 1949. O manequim era muito mais alto e pesado do que o homem adulto médio e foi usado para testar assentos ejetáveis de aeronaves, capacetes de aviação e cintos de segurança do piloto.
Sierra Sam está testando assentos ejetáveis.
Alderson então criou o VIP-50, que era um manequim de teste especialmente projetado para a General Motors e a Ford, enquanto a Sierra introduzia um modelo chamado "Sierra Stan".
Posteriormente, a GM tentou combinar as melhores características dos modelos VIP-50 e Sierra Stan em um manequim de teste e surgiu com o Hybrid I. Este modelo também era conhecido como "50% masculino" porque se assemelhava ao homem médio em altura, peso e proporções.
Em 1972, a GM introduziu o Hybrid II Crash Test Dummy, que proporcionou uma melhor resposta na coluna, nas articulações dos ombros e dos joelhos, e forneceu uma documentação mais precisa das lesões.
Dois manequins Hybrid II de 50º percentil usados como lastro em testes de colisão de baixa velocidade.
Pouco depois, a Administração Nacional de Segurança de Tráfego Rodoviário (NHTSA) nos Estados Unidos entrou em um acordo com a General Motors para criar um manequim de teste de colisão que superará o manequim Hybrid II e será adaptado para a indústria automotiva.
O resultado foi apresentado em 1976 e batizado de Hybrid III. Este manequim masculino do 5º percentil tem 179,8 cm de altura e pesa 81,2 kg. O Hybrid III é usado pelo Instituto de Seguros para Segurança Rodoviária (IIHS) e é atualmente o manequim de teste mais usado. Para ampliar a gama de resultados, uma família inteira aderiu ao Hybrid III, incluindo o manequim feminino do 5º percentil e três manequins bebês Hybrid III, que têm dez, seis e três anos. Um boneco masculino de 95º percentil maior também foi introduzido para medir a dinâmica de uma pessoa maior e comparar como os resultados de um acidente afetam pessoas de diferentes tamanhos e formas.
A família de manequins Hybrid III expandiu-se para incluir o percentil 95 do sexo masculino, o percentil 50 do sexo feminino e crianças de dez, seis e três anos.
Para uso em testes de colisão, os manequins de teste modernos devem ser capazes de registrar várias variáveis, como velocidade de impacto, força de esmagamento, flexão, dobramento e taxas de desaceleração por colisão.
O Hybrid III tem suas limitações, mas devido ao seu design versátil, as peças são intercambiáveis e podem ser adaptadas a outras aplicações. Este manequim foi projetado para medir o impacto frontal e não é tão útil em impactos laterais, capotamentos e impactos traseiros. No entanto, onde aparecem restrições, novas soluções nunca antes vistas aparecem.
Hybrid III sendo calibrado por um
manequim Hybrid III de 10 anos em um assento auxiliar após um teste de colisão frontal.
Estágios de evolução
Outros desenvolvimentos após o Hybrid III incluem o seguinte:
- SID (Side Impact Test Dummy ) especialmente desenvolvido para medir impactos nas costelas, coluna e vísceras, bem como medir a compressão torácica em colisões laterais.
WorldSID é um ATD de impacto lateral avançado usado para modos de teste de impacto lateral EuroNCAP.
- 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 , .
A Toyota Technical Development Corporation, responsável pelo projeto THUMS, planeja expandir sua gama de manequins de teste de colisão para incluir um homem maior e uma mulher menor. A TMC também planeja vender o manequim THUMS 4 a partir do outono de 2010.
Perspectivas de manequins de teste de colisão
O THUMS 4 foi desenvolvido com a ajuda de institutos de pesquisa e universidades. O desenvolvimento foi realizado por meio de um tomógrafo computadorizado de alta precisão para medições detalhadas da estrutura interna do corpo humano. E é assim que o futuro se parece - uma colaboração de institutos de pesquisa independentes e universidades usando simulações de computador avançadas para reproduzir acidentes de trânsito. O objetivo desses estudos é melhorar a compreensão de como a segurança dos passageiros pode ser melhorada.
Outra área importante que intrigou os pesquisadores é a imitação de uma mulher grávida dirigindo em uma colisão. O primeiro protótipo de boneco de teste de colisão de uma mulher grávida foi fabricado pela Loughborough University UK. Eles colocaram um recipiente com fluido sobre a pelve para simular o útero. Sua pesquisa se concentrou no desenvolvimento de um projeto de arnês adequado para mulheres grávidas, pois estudos mostraram que a maioria das mulheres grávidas desistia de usar o arnês devido ao desconforto.
Embora a importância das simulações de colisão baseadas em computador provavelmente se tornará o principal método de pesquisa nos próximos anos, acreditamos que o futuro está com uma combinação de colisões virtuais e o uso de manequins de teste avançados. Embora o software seja capaz de reproduzir simulações geometricamente corretas e calcular leituras de colisão precisas, ele ainda precisará usar os manequins que conhecemos para confirmar os resultados.
O computador pode reproduzir inúmeras situações de emergência - de diferentes ângulos e com diferentes objetos em diferentes velocidades. Mesmo assim, aço é apenas aço e pontos de solda são apenas pontos de solda, então a relatividade de todas as coisas dita a necessidade de dispositivos de teste antropomórficos em escala real e bancadas de teste reais.
A única coisa que precisa ser feita é começar a implementar inovações tecnológicas o mais rápido possível (por exemplo, zonas de deformação planejadas, airbags inteligentes, painéis não perigosos e designs avançados de assentos). Às vezes, parece que as empresas colocaram muita ênfase no desenvolvimento de manequins de teste de colisão, esquecendo para que foram projetados. 60 anos após a invenção do primeiro boneco de teste de colisão e mais de 90 anos desde que as pessoas perceberam a necessidade de melhorar a segurança do veículo, os vídeos de teste de colisão ainda estão coletando centenas de milhares de cliques no YouTube.
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