Условия испытаний Т и ТТМ на устойчивость и управляемость

В приведенных операциях испытаний предусмотрена инструмен­тальная оценка показателей устойчивости и управляемости Т и ТТМ. Кроме этого, используются и органолептические оценки, выставляемые контро­лерами-испытателями по пятибалльной системе в виде комплексной оценки устойчивости управления траекторией движения, курсовой устойчивости, устойчивости против заноса и опрокидывания, управления замедлением, в том числе при нештатных режимах испытаний, например, при торможении на повороте и в критических режимах движения.

Следует отметить, что, несмотря на значимость устойчивости и управляемости в оценке активной безопасности Т и ТТМ, международные нормативные требо­вания в этом отношении недостаточно разработаны и ограничены. Международные и национальные стандарты, как на требования к Т и ТТМ, так и на методы испытаний этих свойств, недостаточно гармонизированы, эффективное метрологическое обеспечение технологии испытаний не установлено, прежде всего, из-за недостаточной информации о накопленных фактических данных об испытаниях устойчивости и управляемости.

Для сопоставимой и воспроиз­водимой оценки управляемости и устойчивости Т и ТТМ необходимо возможно более стабильное и фиксируемое состояние всех элементов системы «водитель-автомобиль-дорога» при каждом опыте. Это достигается: регламентацией состояния среды (температуры воздуха, скорости ветра, погоды, однообразия природной обстановки и отсутствия отвлекающих внимание обстоятельств на месте испытаний); регламентацией дорожных условий (ровность, сцепные свойства опорной поверхности, строгую и единообразную разметку траектории движения); регламентацией действий водителя путем определенных пред­писаний воздействия на органы управления Т и ТТМ, соблюдением за­данных скоростей в опытах.

Рассмотренные положения технологии испытаний активной безопасности Т и ТТМ показывают, что остается актуальной задача повышения достоверности получаемых оценок и их более точной связи с изменяющимися характеристиками конструкции для снижения вероятности ДТП в эксплуатации.

В отличие от активной «пассивная безопасность»характеризует спо­собность конструкции предотвратить или ослабить травмирование водителя и пассажиров при случившемся ДТП. Исследования и статистика ДТП и их последствий показывают разную степень опасности повреждения отдельных элементов конструкции и существенные различия видов ДТП по тяжести последствий. Исходя из этих положений и строятся оценки пассивной безопасности, формируются требования к конструкции в отношении безопасности, разрабатываются технологии испытаний для оценки соответствия Т и ТТМ этим требованиям. В настоящее время выработано более 20 требований к конструкции автомобильной техники для обеспечения определенного уровня безопасности. Среди них выделяются требования безопасности в наиболее тяжелом виде ДТП – фронтальном или лобовом столкновении. При этом учитывается, что по статистическим данным 80% всех фронтальных столкновений с движущимися или неподвижными объектами составляют прямые центральные удары, при которых количество погибающих водителей и пассажиров достигает более 40% от общего количества жертв в ДТП всех видов. Это является убедительным основанием приоритетности требований пассивной безопасности при фронтальном столкновении или наезде на препятствие.

Травмоопасность при фронтальном столкновении определяется уровнем перегрузок, возникающих в направлении спина-грудь водителя и пассажиров, и зависит главным образом от деформаций передней части Т и ТТМ.

Теория, описывающая реакцию конструкции на фронтальное столк­новение, строится на модели наезда Т и ТТМ на неподвижное препятствие. Несмотря на упрощенность такой модели (линейные характеристики, отражающие сминаемую часть конструкции), ее использование помогло обобщить результат многих испытаний на единой основе и выявить некоторые усредненные величины, характеризующие процесс реакции Т и ТТМ на фронтальное столкновение, усовершенствовать способы измерений и обработки наблюдений.

В дальнейшем развитии теории фронтального столкновения произо­шел переход от модели упруго-вязкой колебательной системы к энергетической модели и теории удара, а также к нелинейным моделям подпружиненных структурных частей, основанных на теории больших деформаций и методе конечных элементов (МКЭ). В такой модели Т и ТТМ описывается очень детально и достигается высокая степень совпадения расчета и эксперимента в оценках параметров пассивной безопасности – деформаций Т и ТТМ и перегрузок водителя. При этом необходимые экспериментальные данные относятся в основном только к свойствам материалов и деталей, что позволяет оценивать пассивную безопасность на адекватных моделях МКЭ без дорогостоящих натурных испытаний. Это обеспечивает также возможность оптимального проектирования.

В настоящее время технология испытаний пассивной безопасности строится на натурных экспериментах полнокомплектных образцов. Ее со­держание при фронтальном столкновении изложено в Правилах №33 ЕЭК ООН «Единообразные предписания, касающиеся официального утверждения транспортных средств в отношении поведения их конструкции в случае лобового столкновения». По этим Правилам безопасность оценивается величиной сохранения внутреннего пространства в салоне Т и ТТМ после лобового удара о неподвижное препятствие при наезде с регламентированной скоростью.

Для такой оценки испытания разделяются на этапы:

- установление размеров внутри салона до удара;

- наезд в определенных условиях на препятствие;

- измерения в салоне после удара.

На первом этапе устанавливаются точки, характеризующие положе­ние сидящих в кабине водителя и пассажира, и координаты этих точек относительно недеформируемых элементов конструкции. В качестве водителя и пассажиров используются стационарные объемные манекены, вес и очертания которых соответствуют величинам, характерным для взрослого человека среднего роста. При этом в предписаниях Правил №33 строго обозначены не только весовые и размерные показатели стандартного манекена, но и способы его размещения на сиденьях.

Технология регламентирует место испытаний, барьер (размеры, вес, покрытие, установку), а также подготовку, обеспечение снаряженного состояние Т и ТТМ и условия разгона и столкновения его с препятствием. Одно из основных нормируемых условий – скорость в момент удара при испытании фронтальным столкновением предусмотрена в пределах 48, 3...53, 1 км/ч. Измерение скорости при наезде должно обеспечиваться с точностью до 1%.

Измерения в салоне после удара производятся по методике Правил №33. Тип Т и ТТМ считается безопасным, если все параметры после столкновения удовлетворяют требованиям Правил.

При этом производится оценка и послеаварийной безопасности автомобиля, к которой относятся следующие требования Правил:

Ø после испытаний никакой жесткий элемент в салоне не должен представлять опасности серьезного ранения водителей или пассажиров;

Ø боковые двери не должны открываться от действия удара, а после
удара должна обеспечиваться возможность открытия без применения инструмента достаточного числа дверей для эвакуации всех лиц, находящихся в Т и ТТМ.

Как правило, каждое натурное испытание фронтальным столкновением используется для исследования происходящих процессов и сопровождается более широкой номенклатурой измерений и регистрации, включая скоростную киносъемку, текущие измерения элементов конструкций и манекенов, усилий и деформаций структурных частей и других величин.