Пневматические системы защиты

Пневматические средства персональной защиты, в просторечии «эйрбаг» (airbag), широко появились на рынке в 2009 году, хотя разработки и, даже, коммерческие модели известны с 2000 года. Принцип действия мото-эйрбэга в целом совпадает с механизмом работы обычной подушки безопасности: в случае аварии специальный резервуар очень быстро наполняется газом и амортизирует удар.

Эйрбэги сейчас представлены на рынке в достаточном количестве по приемлемым ценам, однако наиболее доступные из них имеют весьма существенные недостатки. Имеются варианты изготовления: встроенные в куртки и комбинезоны, отдельные жилеты, отдельные системы защиты шеи. Наиболее универсальным решением представляются жилеты, которые можно использовать с другой экипировкой, но так как это дополнительный элемент одежды, то нужно учитывать одновременного надевания жилета, защиты спины и куртки. Встроенные эйрбэги в этом отношении кажутся более комфортными, поскольку резервуар встроен в подкладку и использование куртки не отличается от обычного.

Индивидуальные подушки безопасности призваны, в первую очередь, предотвращать травмы в таких традиционно слабо защищенных местах как шея и ключицы. Торс, локти, колени, ноги хорошо защищены от ударов жесткой экипировкой. Для защиты шеи существует ограничитель качения шлема, но этот элемент не очень комфортен. Эйрбэг как раз пытается заполнить этот пробел: защищать шею и ключицы от удара, являться в надутом состоянии ограничителем движения шлема, а в обычном, не мешать подвижности головы. Важно помнить, что надувная подушка защищает только(!) от удара и не предназначена для противодействия трению. То есть резервуар должен находится во внутреннем слое куртки или, в случае жилета, он должен быть надет под куртку.

Механизм работы персональной подушки безопасности, в силу специфики, отличается от принятого в автомобилях. Конструкторам при разработке пришлось решить несколько сложных проблем, в первую очередь определение момента инцидента и способ наполнения резервуара газом.

В автомобилях, в основном, используется химический способ нагнетания газа в резервуар («подушку»). По сигналу датчиков начинается химическая реакция, которая с огромной скоростью выделяет азот, заполняющий доступный объем. Такие химические нагнетатели весьма дороги и оснащать ими экипировку, доступную массовому потребителю, было бы не рентабельно. Поэтому, для использования на мотоэкипировке используется углекислый газ, находящийся под давлением в баллоне. В нужный момент клапан баллона открывается и газ наполняет резервуар. Скорость наполнения, по сравнению с автомобильной технологией ниже, но гораздо меньше и объем, нуждающийся в заполнении.

Самым сложной проблемой является определение момента аварии мотоцикла. Когда должна срабатывать подушка? Когда мотоцикл врезается в препятствие или когда с ним сталкивается пилот. Конечно, второй вариант, ведь защищать нужно пилота, а не технику. В автомобилях используется, так называемый, «шариковый сенсор», который определяет резкое изменение скорости автомобиля и инициирует срабатывание подушки безопасности. Но использование такого датчика на теле мотоциклиста связано с большими сложностями: при ударе о препятствие, тело пилота, конечно немедленно замедляется, но к моменту срабатывания датчика человек уже может получить очень серьезные травмы. Значит, подушка должна срабатывать до момента удара, в первый момент аварии, чтобы пилот, упав на асфальт, или ударившись об автомобиль, уже был защищен амортизирующей подушкой.

Существует два пути достижения необходимого результата: а) использование вытяжного фала закрепленного на мотоцикле; б) использование акселерометров и датчиков скорости.

Первый вариант прост и дешев. Тросик с защелкой закрепляется на мотоцикле и, в момент падения с него, выдергивает чеку спускового механизма баллона. Выдернутая чека запускает механизм наполнения подушки газом. То есть при аварии, мотоциклист падает с мотоцикла и вырывает чеку. Таким, очень простым, образом достигается необходимый результат. Именно такие системы, в основном, распространены на рынке и их цена начинается от 150 долларов. Однако, принцип действия, основанный на выдергивании чеки, объективно критикуется. Система не срабатывает, если пилот упал и скользит по асфальту вместе с мотоциклом (лоусайд). То есть, такой механизм способен защитить только от столкновений мотоцикла с препятствием или хайсайдов, когда пилот выбрасывается из седла. Стоит заметить, что и при лоусайде, мотоцикл инстинктивно отталкивается человеком как большой тяжелый и опасный предмет, но это происходит уже после падения и удара. Срабатывание надувной подушки в этот момент бесполезно и, даже, может нанести дополнительный вред. Другой проблемой системы с фаловой инициацией является ложное срабатывание. Несмотря на достаточно большое усилие, которое требуется для выдергивания чеки (обычно, около 30 кг/c), можно заставить надуться подушку, что влечет дополнительные расходы: замена баллона с газом. Забыв отсоединить фал от мотоцикла, вы рискуете выдернуть чеку. Дружеская шутка может также обернуться срабатыванием подушки.

Существует и другая возможность определения инцидента, основанная на высокотехнологичных датчиках скорости и ускорения. Такие датчики использованы в автономной системе Дайнез Дэ-эйр рейсинг (Dainese D-Air Racing): акселерометры, датчик Джи-пи-эс (GPS), датчики угловой скорости. Электронная система обрабатывает показания всех сигналов и, при необходимости, инициирует нагнетание газа. Этот механизм полностью автономен от мотоцикла, но и очень дорог. Заставить эту систему сработать в обычных условиях очень сложно. Воспроизвести экстремальные условия изменения скорости необходимые для срабатывания кажется невероятным, поэтому ложное срабатывание можно не рассматривать как возможный недостаток для подобных моделей.

На начало 2011 года на рынке присутствует множество моделей курток, жилетов и комбинезонов с встроенными пневматическими системами. Профессиональные системы, такие как D-Air чрезвычайно дороги, а системы с инициацией чекой, наоборот, распространены широко.

Некоторые производители и модели жилетов- и курток-эйрбэгов:

1) Жилет Spidi DPS. Жилет и защита шеи, удобен тем, что может использоваться с любой курткой.

2) Dainese D-Air racing. Профессиональная версия защиты Дайнез. Полностью автономный блок контроля, встроенный в комбинезон.

3) Dainese D-Air street. Упрощенная версия защиты Дайнез. Блоки контроля размещаются как в жилете, так и на мотоцикле.

4) Hit-air. Защита шеи, жилет, куртка с подушками безопасности.

5) MotoAir. Предлагает много моделей курток и жилетов на основе одной пневматической системы.

6) RS-Taichi. Предлагает несколько моделей курток и жилет с эйрбэгом.

7) MotoAirBag. Защитный жилет с подушкой безопасности.

8) Brembo Life Jacket. Куртка с встроенной подушкой фирмы Брембо, больше известной своими системами тормозов.

9) APC. Шлем со встроенной подушкой безопасности для защиты шеи и пневматическая защита шеи отдельно.