У співпраці з Інститутом динаміки високих швидкостей ім. Фраунгофера та Інститутом Ернста Маха у Фрайбурзі компанія Mercedes-Benz провела перший у світі аналіз автомобіля за допомогою рентгенівського випромінювання під час краш-тестів.
Ця демонстрація технології (підтвердження концепції) на дослідницькому краш-центрі EMI у Фрайбурзі показала, що високошвидкісна рентгенівська технологія може бути використана для візуалізації високодинамічних процесів внутрішньої деформації. Раніше невидимі деформації та їхні точні процеси стають прозорими. Численні зображення з високою роздільною здатністю дозволяють проводити точний аналіз.
На швидкості 60 км/год пристрій з бар’єром безпеки врізається в помаранчевий салон С-класу і вщент б’є його в бік. На борту був один манекен SID II з лівого боку, звернений до місця удару. Цей випробувальний зразок, з жіночою анатомією, спеціально розроблений для випробувань на бічний удар.


Технологія ультракороткого рентгенівського випромінювання
Протягом декількох років підрозділ безпеки автомобілів Mercedes-Benz разом з колегами з EMI досліджував використання рентгенівської технології в краш-тестах. Вирішальним фактором прориву стало використання лінійного прискорювача з технологією 1 кГц як джерела випромінювання.
Підписуйтесь на наш канал в Telegram, щоб нічого не пропустити.
Пристрій набагато потужніший, ніж рентгенівські спалахи, які раніше використовувалися у випробуваннях: Енергія фотонів лінійного прискорювача становить до дев’яти мегаелектронвольт. Це дозволяє перевіряти всі матеріали, які зазвичай використовуються в автомобілебудуванні.
Тривалість рентгенівського імпульсу становить лише кілька мікросекунд, що дає змогу реєструвати процеси деформації під час краш-тесту без розмиття руху. Лінійний прискорювач також генерує безперервний потік цих рентгенівських імпульсів, а це означає, що можна робити до 1000 зображень в секунду — приблизно в 1000 разів більше, ніж при звичайних рентгенівських процедурах.


Під час краш-тесту промені просвічують кузов і манекени зверху. Під тестовим автомобілем розташовується плоский детектор. Це цифровий приймач зображення в рентгенівській системі. Коли випромінювання потрапляє на детектор, генерується електричний сигнал.
Інтенсивність цього сигналу залежить від того, наскільки сильно випромінювання було попередньо поглинуте автомобілем і конструкцією манекена. Це впливає на значення сірого кольору, яке згодом стає видимим — подібно до рентгенівського огляду багажу в аеропорту або подібних знімків, зроблених лікарем.
За мілісекунди фактичного часу удару рентгенівська система знімає близько 100 нерухомих зображень. Об’єднані у відео, вони дають захопливе уявлення про те, що відбувається всередині важливих для безпеки компонентів і в тілі манекена під час аварії.
Таким чином, можна детально спостерігати, як вдавлюється грудна клітка манекена або як деформується той чи інший компонент. Важливою частиною шляху від досліджень до промислового застосування є те, що рентгенівський краш-тест не впливає на інші інструменти аналізу — навіть внутрішні камери в автомобілі для краш-тестів записують без перешкод.
Експерти EMI розробили комплексну концепцію радіаційного захисту для рентгенівського краш-тесту. Дозиметри використовуються як монітори, щоб гарантувати, що співробітники не піддаються впливу радіації. Державні органи влади схвалили експлуатацію заводу відповідно до вимог законодавства.
Більше фото на нашій сторінці Instagram.
Ретельно продумані заходи фізичного захисту включають додаткову 40-сантиметрову бетонну стіну навколо будівлі та захисні двері вагою близько 45 тонн.
Краш-тести
10 вересня 1959 року відбувся перший краш-тест в історії Mercedes-Benz — на відкритому майданчику неподалік від заводу в Зіндельфінгені. Піддослідний автомобіль врізався лоб в лоб у суцільну перешкоду. Це відкрило нову главу в дослідженнях безпеки Mercedes-Benz, оскільки дозволило вивчити поведінку як транспортних засобів, так і пасажирів в аварії в реалістичних умовах за допомогою тестових автомобілів і манекенів. Разом з аналізом досліджень аварійності, краш-тести формують основу філософії “Безпека в реальному житті” (Real Life Safety).
Щорічно “Мерседес-Бенц” проводить до 900 краш-тестів і близько 1 700 “санних тестів” у Центрі технологій безпеки транспортних засобів у Зіндельфінгені. Під час цієї симуляції аварії тестові сани розганяються і гальмуються.
Випробуваний об’єкт (кузов автомобіля або його частина) встановлюється на санчата і піддається впливу сил, що виникають під час реальної аварії. Такі випробування на санчатах дозволяють проводити неруйнівний контроль окремих компонентів, особливо систем безпеки, таких як ремені безпеки.
Перший у світі публічний краш-тест двох повністю електричних автомобілів восени 2023 року показує, що безпека в Mercedes-Benz — це не тільки питання системи приводу. Моделі позашляховиків EQA й EQS врізалися одна в одну в реальному сценарії аварії на швидкості 56 км/год і з перекриттям 50 відсотків.
Випробування підтвердило високий рівень захисту пасажирів: Пасажирські елементи та високовольтні акумулятори обох автомобілів залишаються неушкодженими, двері можна відчинити, а високовольтні системи автоматично вимикаються.