Kaip ateitis tapo automobilių kasdienybe?

Varomoji jėga – adrenalinas ir mirties baimė

Kai didieji XIX amžiaus genijai „išmokė“ pirmuosius vidaus degimo variklius sukti vežimų ratus,  rimtesnių incidentų keliuose pavykdavo išvengti dėl žinginės greitį siekiančių to meto savaeigių transporto priemonių. Oficialiai automobilių „proseneliai“ galėdavo įsibėgėti iki 10-15 km/val. greičio, todėl užfiksuoti tokie duomenys: pavyzdžiui, Prancūzijoje 1900-aisiais arklių traukiamose karietose žuvo 106 žmonės, o automobilių avarijose − tik du jais keliavę.

Padėtis pradėjo gana radikaliai keistis po to, kai Henris Fordas įsigudrino mašinas surinkinėti konvejeriniu būdu. Automobiliai liovėsi būti išskirtinės prabangos atributu ir tapo įperkama preke viduriniojo visuomenės sluoksnio atstovams. Netrukus kas penkta amerikiečių šeima galėjo pasigirti turinti savo mašiną, todėl natūralu, kad tragiškų nesusipratimų skaičius gatvėse ir keliuose pradėjo pastebimai augti. Drauge iškilo poreikis ieškoti sprendimų, kaip užbėgti galimoms nelaimėms už akių, ar minimalizuoti incidentų metu patiriamą žalą.

Būtent amerikiečiai pirmieji pradėjo rūpintis mašinų saugumu, dar 1885-aisiais užpatentavę saugos diržą (pirmiausia jį naudoti pradėjo lakūnai; automobilininkai šį daiktą ignoravo dar kelis dešimtmečius), o 1934-aisiais pradėję analizuoti, kas nutinka susidūrimo metu, „General Motors“ inžinieriai ryžosi sukurti keletą savo kūrinių, nedideliu greičiu taranavę stacionarias kliūtis. Šių eksperimentų svarba labiau simbolinė, nes įvertinti mašinos saugumą buvo keblu vien dėl krūvos techninių rebusų. Pavyzdžiui, kokiu greičiu pasmerktasis automobilis turėtų judėti prieš susidūrimą ir kaip tą greitį pasiekti? Amerikiečiai į talką pasikvietė kaskadininkus, kurie paskutinę akimirką turėdavo iššokti iš mašinos. Prancūzai, nenorėdami pernelyg rizikuoti, tų pačių 1934-ųjų birželį „Citroen 7CV Traction Avant“ nurideno nuo 8 metrų skardžio.

Esminės permainos kuriant automobilius prasidėjo iškart po Antrojo pasaulinio karo, kai 1944-aisiais švedai pristatė saugumo požiūriu visiškai naują „Volvo PV 444“ modelį su šiuolaikinio saugos karkaso prototipu. Kiek vėliau revoliucinę kėbulo konstrukciją užpatentavo ir vokiečiai iš „Mercedes Benz“ mokslinių tyrimų centro. Jie pristatė sedano prototipą, kuriame keleiviams skirta erdvė suformuota tarsi kokonas, pagamintą iš itin tvirto plieno, o priekinė ir galinė dalys – iš santykinai lengvai gniuždomo metalo. Avarijos metu jos būdavo deformuojamos ir sugerdavo kinetinę energiją, gerokai sumažindamos mašinoje esantiems žmonėms tenkančias perkrovas. Šis principas praktiškai nepakitęs išliko iki mūsų dienų. Susidūrimo metu smūgio energija paskirstoma keliais virtualiais kanalais kėbulo viršutinėje dalyje, centre ir apačioje. Išoriniai automobilio sluoksniai yra minkščiausi, o arčiau salono esantis plienas – tvirčiausias. Tokia konstrukcija leidžia sumažinti automobilio svorį ir sugerti susidūrimo jėgą anksčiau, kol ji dar nėra pasiekusi keleivių. Po prietaisų skydu esantis plieninis strypas neleidžia dalims iš variklio skyriaus patekti į saloną ir apsaugo kojas. Saugiausi automobiliai projektuojami taip, kad stipraus priešpriešinio smūgio metu variklis nuslinktų po automobilio apačia, o ne į keleivių celę.

Beje, kėbulo konstrukcijos „dirbs“ ir iš tiesų padės išvengti traumų salone esantiems žmonėms su sąlyga, kad šie bus minėtoje saugos celėje. Tai užtikrinti įmanoma vieninteliu būdu – naudojant saugos diržus. Trijų taškų saugos diržus, kurie iki šiol yra laikomi vienu svarbiausių visų laikų išradimų, skirtų automobilių saugumui pagerinti, „Volvo“ inžinieriai pristatė 1959-aisiais.

Tą patį galima pasakyti ir apie kitą saugos srities inovaciją – oro pagalves. Kokiu būdu suminkštinti skaudžius smūgius į automobilių interjero detales, inžinieriai aiškinosi prieš daugiau nei septyniasdešimt metų, tačiau veikiančias tokiu principu, kaip dabartiniuose automobiliuose, oro pagalves japonas Yasuzaborou Kobori sukūrė 1963-iaisiais. Visai neseniai „Volvo“ pristatė ir pirmąją pramonėje išorinę oro pagalvę, kuri uždengia priekinius automobilio statramsčius bei stiklą.











Kaip suvaldyti „arklius“?

Vartant automobilizmo kronikas į akis krenta viena detalė – 100 km/val. greičio ribą žmonės peržengė anksčiau, nei išgliaudė svarbiausias vidaus degimo variklių paslaptis ir pasiekė 100 AG pajėgumą. Technikos revoliucijos priešaušryje daug vilčių buvo siejama su elektros varikliais, tačiau pastarieji neatlaikė benzininių jėgainių konkurencijos, iš esmės dėl tų pačių priežasčių, kurios tebestabdo transporto pasaulio elektrifikaciją lig šiol – itin sunkių ir mažos talpos akumuliatorių. Visgi faktas lieka faktu: elektra varoma mašina „La Jamais Contente“ rekordinį 105,85 km/val. greitį pasiekė dar 1899-aisiais.

Kai santykinai greitai judėti pradėjo visi automobiliai, technikos guru buvo priversti pradėti ieškoti sprendimų, padedančių juos saugiai suvaldyti. Inovacijų šioje srityje sąrašą, be jau minėtų kėbulo mutacijų, reikėtų pradėti nuo padangų. Kaip bežiūrėsi, į kelią mašina remiasi keturiais delno dydžio padangų lopinėliais, todėl jei sukibimas prastas, stabdant ar šturmuojant posūkius automobilis gali tapti mirtinai pavojingu. Vienas svarbesnių sprendimų šioje srityje – diagonalinių ir radialinių padangų rokiruotė. Pastarosios pasirodė esančios gerokai patikimesnės esant įvairioms eismo sąlygoms, užtikrina geresnes valdymo savybes, leidžia pasiekti didesnį maksimalų greitį, yra atsparesnės temperatūrai ir t. t.

Pradėję atidžiau gilintis į avarijų priežastis, specialistai priėjo prie išvados, kad daugybė bėdų nutinka dėl gana paprastos priežasties – ekstremalioje situacijoje vairuotojai naudojasi tik stabdžiais, tačiau ne vairu. T. y. iš visų jėgų numynus stabdžio pedalą ratai užsiblokuodavo ir automobilis tiesiog nučiuoždavo tiesiai, kad ir į kurią pusę tuo metu būtų sukiojamas vairas. Šią problemą išsprendė 1978-aisiais sukurta stabdžių antiblokavimo sistema (ABS), suteikusi galimybę keisti mašinos judėjimo kryptį net ir stipraus stabdymo metu. Tiesa, plačiau naudoti ji pradėta tik maždaug po dešimtmečio. Vien dėl ABS 1986-aisiais „Ford Scorpio“ triumfavo „Europos metų automobilio“ konkurse.

Avaringumo statistika sufleravo dar vieną, neseniai tapusį privalumu, inžinerinį sprendimą – elektroninę stabilumo kontrolės sistemą ESP. 2007-aisiais Europoje pradėjus aktyvią informacinę kampaniją už privalomą ESP montavimą į bazinės komplektacijos modelius, buvo teigiama, esą net 40 proc. visų eismo nelaimių įvyksta dėl nevaldomo automobilio slydimo. Tuo tarpu maždaug 80 proc. tokių atvejų elektronika efektyviai pagelbėtų. ESP esmė – kompiuterio fiksuojamas vairo pasukimo kampas, automobilio greitis ir pagreitis. Apskaičiavus, kad važiavimo trajektorija neatitinka posūkio kreivės, ESP sistema pristabdo vieną arba kelis automobilio ratus, koreguoja priekinės ašies stabdymo jėgą ir neleidžia automobiliui slysti į šoną. Išankstiniai skaičiavimai sufleravo, kad kiekviename Europos keliais riedančiame automobilyje įdiegus tokį elektroninį vairuotojo pagalbininką, kasmet pavyktų išsaugoti apie 4 tūkst. avarijų aukų gyvybių, o maždaug 100 tūkst. vairuotojų ar keleivių išvengtų sužalojimų. ESP tapo privaloma 2012-aisiais.

Beje, abi pastarosios sistemos tapo įmanomos tik sumąsčius būgninius stabdžius pakeisti diskiniais. Pastarieji užėmė kur kas mažiau vietos, pasižymėjo gerokai didesniu atsparumu aukštai temperatūrai ir buvo gerokai efektyvesni.

Kova su žmogiškom silpnybėm

Automobilių pramonės inovacijų apdovanojimus rengiantis nepriklausomas „Automotive Management“ institutas kasmet įvertina po kelis šimtus inžinerinių idėjų. Ekspertai pastebi, kad

šis pramonės sektorius itin greitai reaguoja į vairuotojų poreikius, todėl technologijos diegiamos sparčiau nei bet kada anksčiau. Kai kas netgi teigia, kad kartais automobilių modeliai ne atnaujinami, o išradinėjami iš naujo, nes savitą požiūrį į transporto priemones rodo turį net tokios technologijų milžinės, kaip „Google“ ir „Apple“.

Akivaizdu, kad automobilių gamintojai vairuotoją laiko „silpnąja grandimi“, todėl daugiausia dėmesio skiria savavaldžių automobilių ar su jais susijusių technologijų kūrimui bei tobulinimui. Jau dabar naujos kartos transporto priemonėse gali veikti iki 20 skirtingų saugos bei komforto sistemų: pradedant automatiškai prisitaikančiais žibintais, sensoriais padedančiais išlikti eismo juostoje, sistemomis neleidžiančiomis keisti važiavimo krypties, jei vadinamoje „aklojoje zonoje“ yra kliūtis, ir baigiant sustabdymu identifikavus, kad vairuotojas dėl kokių nors priežasčių prarado kontrolę. Kameros skenuoja svarbiausius kelio ženklus ir rodo juos prietaisų skydelyje, perspėja apie kintančias eismo sąlygas (lietaus jutikliams aktyvavus valytuvus, vairuotojui siunčiamas įspėjimas apie galimai slidų kelią), o iš paskos pernelyg arti judančiam automobiliui mirkteli stabdžių žibintais.

Vienas įspūdingiausių dalykų, siūlomų premium klasės automobilių pirkėjams – naktinio matymo įranga. Ypač tamsiuoju metų laiku, kai ir ryte, ir vakare dauguma kelionių prasideda tamsoje, plika akimi pastebėti, kas vyksta greta kelio ar netgi pėsčiųjų perėjose būna nelengva. Tačiau į šilumą reaguojančios kameros žmonių ir gyvūnų figūras išskiria neklysdamos.

Naujausia saugos inovacija, nuo šio pavasario privaloma visiems naujiems Europoje parduodamiems automobiliams – „eCall“ sistema, gebanti įvykus avarijai nusiųsti signalą pagalbos tarnyboms ir automatiškai informuoti apie avarijos vietą bei pranešti, kiek saugos pagalvių išsiskleidė ir pan. Tikimasi, kad vien Europoje tai leis išsaugoti apie 1500 gyvybių per metus.

Renaldas Gabartas

Nuotraukos šaltinis: pexels.com