13 сентября 1899 года произошел первый случай в истории (в США), когда человек погиб под колесами автомобиля. По данным NSC, смертность в результате дорожно-транспортных происшествий только в США возросла с менее чем пяти случаев на 100 000 человек в 1913 году до 30,8 случаев на 100 000 человек уже в 1937 году. Затем число несчастных случаев неуклонно сокращалось. Причиной тому были не только улучшения в области безопасности транспортных средств, инфраструктуры и образования. Возможно, один из главных факторов снижения смертности на дорогах — устройство с довольно ужасающей историей. А именно — манекен для краш-тестов.
Манекены для краш-тестов не всегда были теми такими, какими мы привыкли их видеть в видеороликах об испытаниях автомобилей на безопасность. Вот краткий обзор истории манекенов для испытаний.
До появления краш-тестов автомобили были смертельно опасны
«Раньше было лучше», — говорят люди о старых автомобилях. При столкновении на них оставались разве что царапины на краске, в то время как их современные аналоги отправляются на свалку при малейшем ударе. Дело в том, что современные автопроизводители специально разрабатывают машины так, чтобы они легко сминались — все ради минимизации негативного воздействия на водителя и пассажиров.
А еще многие из тех, кто ностальгирует по старым-добрым временам, забывают, что в старых автомобилях отсутствовали многие функции, которые мы считаем сегодня само собой разумеющимися — такие как ремни и подушки безопасности.
IIHS прекрасно проиллюстрировала разницу между старыми и новыми автомобилями на примере лобового столкновения Chevrolet Malibu 2009 года выпуска и Chevrolet Bel Air 1959 года выпуска. Результат говорит сам за себя. На «Малибу» передняя часть была искорежена, но водительское отделение осталось нетронутым. На «Бель Эйр» повреждена половина автомобиля — вряд ли водитель обойдется без серьезных травм.
По данным NHTSA, число травм со смертельным исходом в результате дорожно-транспортных происшествий значительно выше, чем старше автомобиль, особенно если он был выпущен до 1984 года. Манекены для краш-тестов сыграли ключевую роль в создании современных автомобилей, которые мы знаем сегодня, сделав их безопасными.
В тестах на безопасность использовались тела умерших людей
Первоначально ученые проводили краш-тесты с применением трупов. Первый случай использования трупов для краш-тестирования произошел в Университете штата Уэйн в 1950-х годах. Ученые спустили труп в шахту лифта, чтобы посмотреть, что произойдет, когда его голова ударится о металлическую пластину внизу.
Подобные ужасающие исследования проводились вплоть до середины 2000-х годов. Профессор Альберт Кинг из Государственного университета Уэйна (того самого, где проводился «краш-тест» шахты лифта) сказал, что в наши дни таких тестов проводится всего несколько раз в год.
Отчасти это связано с тем, что использование мертвых тел для таких разрушающих испытаний нецелесообразно. Однако десятилетия испытаний привели к созданию безопасных автомобилей.
В некоторых краш-тестах участвовали живые люди
Что может быть лучше, чем живой человек при испытании влияния аварии на жизнь и здоровье? Многие люди предлагали себя в качестве жертвенных ягнят на благо человечества. Майор военно-воздушных сил США Джон Пол Стэпп и еще 12 человек были первыми, кто принял этот факел в 1951 году. Под тестированием мы подразумеваем ускорение со скоростью 1000 км/ч (!), которое проводилось чтобы измерить устойчивость человеческого организма к ускорению. Каким бы ценным ни было это тестирование, важно отметить, что по понятным причинам скорость и воздействие этих тестов были искусственно ограничены. Это привело к необходимости использования манекенов для испытаний.
Другим живым тестировщиком был Лоуренс Патрик, который в период с 1960 по 1975 год подвергся огромному количеству научных «злоупотреблений». Другой подопытный, Расти Хейт, принял участие в более 700 авариях. Многие другие смелые и отчаянные люди вызывались помочь сделать наши автомобили более безопасными. Так что в следующий раз, когда вы будете водить автомобиль, поблагодарите тех, кто до вас подвергался серьезному риску. Именно благодаря им ваши ежедневные поездки на работу стали такими безопасными. Однако, прежде чем вы это сделаете, снимите шляпу и перед животными, которые также принимали участие в краш-тестах.
Огромное количество животных погибло во время краш-тестов
Животные использовались не только для тестирования косметики. Они неоднократно подвергались различным опасным для жизни испытаниям. По статистике, более 19 000 из них погибли, совершенствуя системы безопасности автомобилей. И это только за счет корпорации General Motors, которая проводила такие испытания до 1991 года.
Испытания с участием животных начались в 1970-х годах. В них принимали участие собаки, свиньи и даже мыши. Львиную долю подопытных составляли грызуны, которых использовали для проверки таких вещей, как выбросы вредных веществ.
При использовании живых животных в краш-тестах возникает ряд проблем, первая из которых, очевидно, связана с этичностью. Обычно животных подвергают анестезии во время любых исследований, которые вызывают боль, но это все равно не оправдывает жестокого обращения. Кроме того, животные, похожие по анатомии на людей (например, приматы и свиньи), к сожалению, могут предоставить не так уж много информации. К счастью, с 2023 года все крупные автокомпании прекратили краш-тесты с участием животных.
Манекен для краш-теста изобрел Сэмюэл У. Олдерсон
Олдерсон родился в 1914 году. Он работал в цехе по производству листового металла, и в какой-то момент пытался получить степень доктора по физике под руководством Дж. Роберта Оппенгеймера — да, того самого человека, который познакомил мир с ядерной энергией и атомной бомбой.
Затем Олдерсон основал компанию, которой было поручено разработать манекен для краш-тестов. Сначала с помощью его манекена тестировались не автомобили, а катапультируемые кресла для пилотов.
Sierra Sam появился в 1949 году в качестве первого настоящего манекена для краш-тестов. В его задачу входило тестирование оборудования ВВС, а более поздние модификации в конечном итоге были использованы для краш-тестов автомобилей.
По данным Humanetics, благодаря Sierra Sam были спасены около 330 000 жизней и предотвращены еще миллионы травм.
Сэмюэл У. Олдерсон внес свой вклад и в другие гениальные изобретения, такие как манекены для тестирования на радиацию и для медицинского обучения. Олдерсон скончался в 2005 году.
Первые манекены предназначались для авиации, а не для автомобилей
Майор Стэпп изначально испытывал самолеты, а не автомобили. Учитывая, насколько быстрее летают самолеты и насколько разрушительными могут быть последствия их крушения, манекены были лучшим вариантом для испытаний.
Манекен Сэм Сьерра первым протестировал катапультируемые кресла, но у него были братья и сестры. Оскар появился в 1949 году, а Элмер — в 1951-м. Оба манекена помогли в разработке ремней безопасности и активно использовались на различных базах ВВС. В конечном итоге похожие модели были использованы для тестирования автомобилей.
Интересный факт: оба манекена использовались в 1953 году для испытания атомной бомбы.
Только в 1966 году Олдерсон разработал свой знаменитый VIP-50, один из первых манекенов для проведения краш-тестов специально для автомобилей.
Манекены для краш-тестов постоянно совершенствовались
Манекен для краш-тестов не всегда был таким, каким вы его себе представляете — с наклеенными на него черными и желтыми «мишенями». Эволюция от Sierra Sam до известных нам сегодня манекенов для краш-тестов была долгой и потребовала десятилетий работы и миллионных вложений в разработку.
Первым крупным манекеном для краш-тестов стал Hybrid I, разработанный в 1971 году, за которым в 1972 году последовал значительно усовершенствованный Hybrid II. Эти ранние версии плохо имитировали биомеханику человека, то есть то, как различные системы человеческого организма работают и реагируют на внешние воздействия. К 1977 году Hybrid III заменил их, в конечном итоге став золотым стандартом.
Долгое время этот манекен использовался для испытаний при лобовых столкновениях. Позже были разработаны другие манекены для различных ситуаций, такие как SID (манекен для бокового удара). Затем испытатели поняли, что им необходимы не только «взрослые» манекены. Так появились манекены, повторяющие физические характеристики детей и младенцев. Разработка на этом не остановилась. Самым последним и совершенным манекеном для краш-тестов является THOR.
Манекены — одна из причин, по которой мы начали пристегиваться
Большинство людей, садясь в машину, автоматически делают одну вещь: пристегиваются ремнем безопасности. В наши дни существуют даже ремни безопасности для собак. Однако любой, кто жил в 80-е или раньше, знает, что тогда ремни почти никто не использовал.
Вы можете поблагодарить NHTSA за блестящую рекламную кампанию с заголовком «Вы могли бы многому научиться у манекена. Пристегните ремни безопасности». В рекламе были изображены улыбающиеся, но искалеченные манекены с остроумным комментарием, например, «Благодаря вам моя жизнь превратилась в руины». По телевидению была показана целая серия видеороликов, в которых манекены ворчали по поводу краш-тестов и танцевали под музыку. Черный юмор кампании творил чудеса. В 1984 году только 14% американцев пользовались ремнями безопасности, но в 2019 году это число возросло до 90% (по данным NHTSA).
Манекены сделали автомобили более безопасными для мужчин, но не для женщин
Одна из самых мрачных страниц в истории манекенов для краш-тестов связана с сексизмом. Название статьи в Washington Post дает ключ к разгадке: «В мире, созданном для мужчин, последствия для женщин варьируются от неудобных до фатальных». В статье обсуждаются относительно небольшие неудобства, например, то, что температура в офисах нормальная для мужчин, но низкая для женщин.
По данным IIHS, в авариях сопоставимой тяжести женщины получают травмы и погибают чаще, чем мужчины. Основная причина заключается в том, что манекены для краш-тестов были спроектированы так, чтобы походить на среднестатистического мужчину, и, следовательно, автопроизводители создавали автомобили, чтобы защитить его, а не среднестатистическую женщину.
В статье, опубликованной в журнале Consumer Reports в 2019 году, говорится, что «манекена для краш-теста в виде взрослой женщины просто не существует». Эта проблема была известна еще с 80-х годов. Да, строго говоря, манекены «женского пола» существуют, но они не являются подлинными представителями среднестатистической женщины.
Кроме того, в ходе тестов на пассажирское сиденье чаще всего сажают именно манекен-женщину, забывая о том, что она может находиться и за рулем. Играют роль и другие факторы — например, как женщины сидят в автомобиле, как они пристегнуты ремнями безопасности, а также биологические аспекты, которые определяют, как женский организм реагирует на дорожно-транспортные происшествия. Первый по-настоящему правильный женский манекен для краш-тестов появился только в 2023 году. Это прогресс, но впереди еще долгий путь.
Манекены могут стоить миллионы долларов
Манекены и используемые в них технологии прошли долгий путь с первых дней существования Sierra Sam до наших дней. Чтобы точно определить, что происходит с ними во время столкновения, они наполнены материалами, имитирующими «состав» человеческого тела, а также датчиками, позволяющими оценить силу удара с невероятной точностью. Манекены стоят недешево, а самые новые и совершенные из них легко обходятся в миллион долларов за штуку. Автопроизводители держат под рукой десятки таких манекенов стоимостью в миллионы долларов. Это дает нам представление о том, насколько дорогостоящим являются испытания на безопасность, даже если не учитывать стоимость оборудования и зарплаты сотрудников.
Модель Hybrid III, которая когда-то была золотым стандартом, состояла из 350 различных деталей, включая металлический каркас и множество датчиков с головы до ног. Особо чувствительные части, такие как шея, были изготовлены с особой тщательностью, чтобы их движения напоминали движения настоящего человека.
Будущее манекенов может стать частично или полностью цифровым
NASA может представить себе, как выглядит падение в черную дыру, используя физику и компьютерную магию. Так что вполне логично, что когда-нибудь манекены для краш-тестов будут существовать только на экране компьютера.
В настоящее время производители автомобилей используют так называемые «цифровые двойники». Цифровой аналог настоящего физического манекена. Они могут использовать данные, полученные от реального физического манекена, чтобы точно предсказать, что произойдет с цифровым манекеном в различных ситуациях.