Какой автомобиль безопаснее: маленький или большой?
Когда возникают споры вокруг этого вопроса, то в качестве аргумента в пользу большей безопасности крупных и тяжелых машин чаще всего приводят физические законы. Дескать, при столкновении с большим автомобилем несчастная малолитражка принимает на себя весь удар и быстрее останавливается, из-за чего находящиеся внутри нее люди продолжают двигаться и получают более тяжелые травмы. Мы будем смотреть на вещи шире: давайте изучим не только момент столкновения ТС, но и предшествующую авариям дорожную обстановку.
Что такое большой автомобиль?
Большой автомобиль, под которым чаще всего подразумевают внедорожник или кроссовер, обычно выше, чем седаны и хэтчбэки. В этом плане у водителя более высокого автомобиля имеется хорошая обзорность, он способен лучше контролировать действия других транспортных средств и может увидеть потенциально опасную ситуацию с большего расстояния.
Центр тяжести имеет значение
Во время столкновения с другим ТС или при очень крутом маневре на высокой скорости высокий автомобиль имеет большую вероятность к опрокидыванию и перевороту через крышу. Это происходит потому, что у высокого автомобиля центр тяжести располагается высоко. Низкие машины лишены этого недостатка.
Торможение
У маленького и легкого автомобиля тормозной путь будет коротким, потому что сила инерции зависит от массы. Общий вес у малолитражки с четырьмя пассажирами будет гораздо меньше, чем у внедорожника с одним водителем. Поэтому и риск попадания в ДТП для водителя легкого автомобиля будет ниже, ведь он сможет затормозить и остановиться предсказуемо раньше.
Психология за рулем
Маленький автомобиль другие участники дорожного движения склоны игнорировать чаще, чем объемную и тяжелую машину. Сказывается обычная человеческая психология: на подсознательном уровне водители будут скорее бояться столкнуться с массивным внедорожником, чем с маленькой трехдверкой. Небольшой автомобиль можно даже просто не заметить, а вот большая машина будет видна издалека.
Машина как мишень
Небольшой автомобиль вследствие его скромных габаритов может быстрее увернуться от внезапно возникшего препятствия на дороге и проскользнуть между другими машинами. Легкую машинку при касательном ударе в ДТП скорее сдвинет в сторону, чем сомнет. Большой автомобиль получит большие повреждения даже при легком касании, потому что его большая инерция будет работать против него.
Вес машины и безопасность на дороге
Наткнулся в интернете на очень интересную статью, в которой доходчиво и понятно объяснено то, о чем многие забывают, когда превышают скорость или находятся в автомобиле будучи непристегнутым. Предлагаю ее вашему вниманию. Ссылки на источник приведены ниже.
Не секрет, что с безопасностью автомобиля связано множество мифов. В форумах, ЖЖ, и оффлайновых дискуссиях полно советов на тему того, какой автомобиль безопаснее, и как лучше себя вести в аварийной ситуации. Большинство этих советов если не бесполезны, то малоосмысленны — человек советует покупать «пятизвездочный» автомобиль по EuroNCAP, а почему, и что эти звезды значат — объяснить не может. В частности, практически никто не понимает, как «звезды» соотносятся с вероятностью серьёзно пострадать в аварии конкретного типа и при конкретной скорости. Понятно, что чем больше звезд — тем лучше, но насколько это «лучше», и где проходит безопасный предел?
Один из крайне распространенных мифов состоит в том, что очень часто, когда говорят о лобовом ударе автомобилей, скорости этих автомобилей складывают. Вася ехал 60 км/ч, а со встречки на него вылетел Махмуд на 100 км/ч, удар — ну и сами понимаете, что там на 100+60 = 160 км/ч от машин осталось. Это — грубейшая ошибка. Реальная «эффективная скорость удара» для машин обычно будет равна приблизительно средней арифметической скоростей Васи и Махмуда — т.е. около 80 км/ч. И именно эта скорость (а не обывательские 160) и приводит к развороченным автомобилям и человеческим жертвам.
«На пальцах» происходящее можно пояснить таким образом: да, при ударе энергия двух автомобилей суммируется — но и поглощают её тоже два автомобиля, поэтому на каждый автомобиль приходится лишь половина суммарной энергии удара. Корректный расчёт происходящего при ударе доступен даже школьнику, хотя и требует опредёленной смекалки и воображения. Представим себе, что наши автомобили в момент удара скользят по ровному шоссе без сопротивления (учитывая что удар происходит за очень короткое время и действующие на машины силы удара гораздо выше сил трения со стороны асфальта даже при интенсивном торможении это допущение можно считать вполне справедливым). В этом случае движение при ударе будет полностью описываться одной-единственной силой — силой сопротивления сминаемых корпусов металла. Эта сила по 3му закону Ньютона, для обеих машин одинакова, но направлена в противоположные стороны.
Мысленно поставим между машинами тонкий невесомый лист бумаги. Обе силы сопротивления (первой машины и второй) будут действовать «через» этот лист, но поскольку эти силы равны и противонаправлены — то они полностью скомпенсируют друг друга. А стало быть, на протяжении всего удара, наш лист будет двигаться с нулевым ускорением — или, другими словами, с постоянной скоростью. В инерциальной системе координат, связанной с этим листом, обе машины как бы «врезаются» с разных сторон в этот неподвижный лист бумаги — до тех пор, пока не остановятся, либо (одновременно) не отлетят от него. Вспоминаете методику EuroNCAP где машины врезаются в неподвижный барьер? Удар о наш гипотетический «лист бумаги» в нашей специальной системе координат будет равносилен удару о массивный бетонный блок на той же скорости.
Как посчитать скорость листа бумаги? Это довольно просто — достаточно вспомнить механику соударений из школьной программы. В какой-то момент времени оба автомобиля «останавливаются» относительно системы координат листа бумаги (это происходит в то мгновение когда автомобили начинают разлетаться в разные стороны), что позволяет нам записать закон сохранения импульса. Считая массу своего автомобиля m1 и скорость v1, а массу другого — m2 и скорость v2, получаем скорость листа бумаги v по формуле
(m1+m2)*v = m1*v1 — m2*v2
v = m1/(m1+m2)*v1 — m2/(m1+m2)*v2
Для столкновения в «попутном» направлении скорость второй машины следует считать со знаком «минус».
Относительные скорости машин относительно бумаги (т.е. «эквивалентная скорость удара о бетонный блок») соответственно равны
u1 = (v1-v) = m2/(m1+m2) * (v1+v2)
u2 = (v+v2) = m1/(m1+m2) * (v1+v2)
Таким образом, «эквивалентная скорость» лобового удара действительно пропорциональна сумме скоростей автомобилей — однако берется она с неким «поправочным коэффициентом», учитывающим соотношение масс автомобилей. Для автомобилей равной массы он равен 0.5, т.е. суммарную скорость нужно поделить пополам — что и дает нам упомянутое в начале заметки типичное для подобных аварий «среднее арифметическое». В случае столкновения машин разной массы картина будет существенно иной — «тяжелая» машина пострадает меньше, чем «легкая», причем если различия в массе достаточно велики — то разница будет колоссальной. Это типичная ситуация для аварий класса «влетела легковушка в тяжело груженый грузовик» — последствия такого удара для легковушки близки к последствиям удара на полноценной «суммарной» скорости, в то время как «грузовик» отделывается небольшими повреждениями, т.к. для него «эквивалентная скорость удара» оказывается равной десятой, а то и двадцатой доли суммарной скорости.
Итак — мы научились считать «эквивалентную скорость удара» по очень простой формуле: нужно сложить скорости (для удара в попутном направлении — вычесть), а затем определить, какую долю массы составляет ЧУЖАЯ машина от суммарной массы ваших машин и умножить этот коэффициент на посчитанную скорость. Прикидочные значения коэффициента:
Машины примерно одинаковой весовой категории: 0.5
Малолитражка vs легковушка: малолитражка 0.6, легковушка 0.4
Малолитражка vs джип: малолитражка 0.75, джип 0.25
Легковушка vs джип: легковушка 0.65, джип 0.35
Легковушка vs грузовик: легковушка >0.9, грузовик Джип vs грузовик: джип >0.8, грузовик
Конкретный пример: возьмём аварию в которой погиб Бачинский. Масса его VW Golf составляла, видимо, около 1.3 тонны, масса встречного VW Transporter — не менее 2.0 тонн, суммарная скорость при ударе — около 200 км/ч. Для машины Бачинского это соответствовало удару о неподвижное препятствие на скорости более 2.0/(1.3+2.0)*200 = 120 км/ч; для VW Transporter — менее 80 (при полной загрузке Transporter до массы в 3 тонны — 140 и 60 км/ч)
Другой пример: джип Porshe Cayenne массой 2.5 тонны на перекрестке врезается на скорости 100 км/ч в едва начавший левый поворот Ford Focus II массой 1.3 тонны. Суммарная скорость — 100 км/ч, эквивалентная скорость удара для Cayenne — 35 км/ч, а для FF2 — 65 км/ч.
Пока всё понятно? Тогда едем дальше.
Основная угроза для жизни водителя при ударе определяется (в случае если он пристегнут) деформацией салона автомобиля. Эта деформация, в свою очередь, примерно пропорциональна поглощённой энергии удара. А эта энергия определяется старой доброй формулой «эм вэ в квадрате пополам», т.е. уже для 80 км/ч она будет в 1.5 раза больше «номинальной» энергии EuroNCAP, на 100 км/ч — в 2.5 раза больше, на 120 км/ч — в 3.5 раза больше, на 140 км/ч — почти в 5 раз больше. Поэтому
Реальная безопасность EuroNCAP-овских автомобилей обеспечивается ТОЛЬКО ПРИ ЭФФЕКТИВНОЙ СКОРОСТИ УДАРА МЕНЕЕ 80 КМ/Ч.
Иными словами, все что выше 80 — потенциально опасно для жизни НЕВЗИРАЯ НА ТИП АВТОМОБИЛЯ. Горе-гонщиков на дорогих автомобилей реально спасают лишь «понижающие коэффициенты» упомянутые выше — даже при суммарной скорости в 200 км/ч они, как было показано, обычно снизят эффективную скорость существенно более тяжёлой машины до 80 км/ч и менее. Да и тормоза обычно позволяют успеть сбросить хотя бы 20-30 км/ч (а чаще — больше) в последний момент — отсюда и кажущаяся безопасность дорогих джипов. Но при ударе о прочное неподвижное препятствие либо о грузовик все закончится гораздо печальнее. Прочность машины на 100 км/ч — понятие весьма условное! Скорости до 80 км/ч на современных машинах практически безопасны в любой ситуации, но водитель, летящий со скоростью 140+ км/ч — это с большой долей вероятности убийца либо себя, либо другого водителя.
Надо отметить, что с этой особенностью связан характерный миф о «плохой безопасности» легковых машин, особенно малолитражных и отечественного производства. Обычно в его подтверждение приводят красноречивые примеры лобового столкновения подобной машинки с каким-нибудь представительским автомобилем или джипом — но Вы, полагаю, теперь уже догадываетесь, что основной причиной подобного кошмара становится не столько «низкая прочность» этих машин, сколько низкая масса, из-за которой последствия для лёгкой машины заведомо будут в разы сильнее последствий для тяжёлой. Качество реализации пассивной безопасности машины в подобных ударах уже отходит на второй план. Однако во всех других авариях (вылет с трассы, удар о грузовик, удар с примерно таким же автомобилем) ситуация будет далеко не столь драматичной. Для тяжелых авто справедливы прямо противоположные соображения.
Коротко пройдусь по непристёгнутым ремням безопасности. При ударе о препятствие непристегнутый человек летит на баранку со скоростью, примерно равной эффективной скорости удара. Скорость, которую набирает человек падающий с пятого этажа здания при ударе о землю — менее 60 км/ч. Выживает примерно половина. Скорость которую набирает человек падающий с девятого этажа — около 80 км/ч. Выживают считанные проценты. Подушки безопасности и удачно выбранная поза позволяют смягчить последствия (сделав выживание на 60 км/ч весьма вероятным, а на 80 — более реальным), но я бы сильно на них не рассчитывал. Буквально плюс 40 км/ч к относительно безопасному значению (которое, как я уже заметил, в типичных авариях ближе к 60) — и Вы гарантированный труп, что бы Вы не делали, и какая бы продвинутая система безопасности у Вас в машине не была. Запас прочности у пристёгнутых гораздо выше — там критической будет плюс 100 км/ч к безопасной скорости, и выйти за эти пределы будет не так просто. В неудачных ситуациях (вылет на обочину или под грузовик) обе цифры следует поделить пополам.
Практические советы:
1. Не превышайте сильно скорость. Шансы погибнуть после 120 км/ч растут ОЧЕНЬ быстро, хотя для тяжёлых автомобилей безопасный верхний предел обычно несколько выше — увы, за счёт безопасности окружающих.
2. Если превышаете — пристёгивайтесь. Хотя для относительно небольших скоростей (0-100) без ремня достаточно много шансов выжить, в диапазоне скоростей 100-140 при аварии часто непристёгнутые = трупы.
3. Современный тяжёлый автомобиль почти всегда значительно безопаснее в авариях с БОЛЕЕ ЛЕГКИМИ автомобилями. К авариям с участием грузовиков или вылетом с трассы данное соображение не относится. Не забывайте только, что большая масса далеко не всегда компенсирует плохую пассивную безопасность — старье 20-летней давности настолько хуже современных 4-5-звездочных автомобилей, что его вообще мало что может спасти при аварии
4. Удар о неподвижное тяжёлое препятствие на обочине для тяжёлой машины опаснее лобового столкновения. Для лёгкой машины все наоборот.
5. Удар о неподвижную машину и тем более — машину двигающуюся в попутном направлении всегда ГОРАЗДО безопаснее удара о неподвижное тяжёлое препятствие на обочине
6. Если Вы видите, что сейчас будет авария, а уворачиваться уже поздно — тормозите, как то и предписано делать в ПДД. Пытаться вылететь на обочину не сбрасывая скорости обычно как минимум не менее опасно.
7. Исключением из пункта 6 является только тот случай, когда Вам в лоб на большой скорости летит грузовик — тут лучше делать что угодно, но с его пути уходить. Но это ситуация мне в реальной жизни пока не встречалась ни разу (а чтобы самим не вылетать на грузовики на большой скорости — см. пункт 1).
UPD: _slw (users.livejournal.com/_slw/) справедливо заметил (0serg.livejournal.com/132…tml?thread=904068#t904068), что к написанному выше расчету можно добавить еще нехитрое соображение о том, что перегрузка, испытываемая человеком при аварии есть функция скорости и деформации кузова машины. Чем меньше деформация — тем выше перегрузка (обратно пропорционально величине деформации), чем выше скорость — тем выше перегрузка (растет квадратично). Примерно вот так:
где v — скорость, d — величина деформации (уменьшение длины автомобиля от водительского сиденья до бампера авто), c — константа одинаковая для большинства автомобилей (определяется посадкой водителя и расстоянием до руля), C — «константа безопасности», определяемая наличием ремней, преднатяжителей ремня и подушками безопасности, и не очень маленькая (абсолютный минимум — 0.5, и все современные машины от него находятся недалеко)
Считая что деформация пропорциональна скорости — ускорение при небольших ударах будет относительно невелико, но затем быстро начнет расти, и на больших скоростях — будет увеличиваться почти линейно. Поскольку вероятность травмы зависит (при отсутствии прямых повреждений обломками) как раз от величины перегрузки, то это задает своего рода фундаментальное ограничение на безопасность автомобиля — при определенных скоростях даже из абсолютно неповрежденного салона со всеми сработавшими системами безопасности извлекут дохлый трупик. Там же видно, что небольшая деформация авто — это не только большая защита от травмы типа «зажало ноги двигателем», но и значительно большие перегрузки при ударе, что на больших скоростях делает бессмысленным создание слишком жестких авто.
Какая машина на самом деле безопаснее — большая или маленькая?
Автомобилисты уверены, что чем больше автомобиль, тем он безопаснее. Такую точку зрения диктует инстинкт самосохранения, который подсказывает, что чем больше перед тобой металла, тем лучше. Но при этом автопроизводители выпускают и маленькие машинки, которые в краш-тестах набирают столько же баллов, как и большие машины. Так кто же на самом деле безопаснее, большой внедорожник или малолитражка?
Давид против Голиафа
Специалисты университета из американского города Буффало провели обширное исследование, чтобы разрешить вопрос, как влияет размер машины на её безопасность для пассажиров при аварии. В сравнение попали большие рамные внедорожники типа Ford F-150, внедорожники с несущим кузовом наподобие Range Rover, а также обыкновенные легковушки, как Ford Fiesta. Все сравниваемые машины получили высокие оценки при прохождении краш-тестов и признаны безопасными.
Вес – это надёжность!
Результаты вполне ожидаемые, тем не менее, очень интересные. Так, ездить в большой и тяжёлой машине в 2 раза безопаснее, чем в легковушке. Как рассказали исследователи, с увеличением массы машины на полтонны она становится на 19 процентов безопаснее, чем более лёгкая машина. То есть если в большой пикап, у которого в багажнике ещё и лежит груз, врежется маленькая машина, то у водителя пикапа шансы выжить в 4 раза выше. А всё потому, что его машина примерно в два раза тяжелее.
Физика аварии выглядит примерно так: допустим на трассе произошло столкновение внедорожника массой 2,5 тонны с легковушкой весом в 1,3 тонны на скорости в 60 км/ч. В результате столкновения импульс удара у тяжёлой машины будет почти в 2 раза выше, чем у лёгкой машины. Поэтому джип сильнее ударяет, наносит больше повреждений, но при этом сам испытывает меньшие нагрузки и меньше повреждается.
Также большую роль на безопасность при ДТП влияет не только большой вес машины, но и расположение центра тяжести. Чем ниже машина, тем меньше повреждений при аварии получает автомобиль, так как на него действует меньшее количество сил. Из этого следует, что самыми безопасными машинами являются большие, тяжёлые представительские седаны.
При использовании любых материалов необходима активная ссылка на DRIVENN.RU
Источник https://www.mentoday.ru/technics/technics-faq/kakoy-avtomobil-bezopasnee-malenkiy-ili-bolshoy/
Источник https://www.drive2.ru/b/288230376152192451/
Источник https://www.drivenn.ru/journal/novosti/kakaya-mashina-na-samom-dele-bezopasnee-bolshaya-ili-malenkaya-id32495
