Алгоритм CRASH3. Используем европейские краш-тесты

Это – седьмая лекция, посвященная алгоритму CRASH3, методическое пособие для автоэкспертов. В этой лекции рассмотрено, как установить жесткость транспортного средства из европейского краш-теста на фронтальный удар со скоростью 64км/ч с перекрытием 40% в неподвижный деформируемый барьер.

В американской базе данных NHTSA есть далеко не все автомобили, которые бегают по нашим дорогам. Там нет Оки, Рено Логана, нашей Гранты и Калины, и многих других автомобилей, которые в США не поставляются. Поэтому эта лекция полезна и для адвокатов, так как дает возможность сформулировать ряд вопросов экспертам, решение которых необходимо для защиты в конкретном деле по ДТП по ст. 264 УК РФ.

В первой лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля» было показано, как установить жесткость автомобиля, испытанного по американским правилам – скорость 56 км/ч, удар с полным перекрытием в жесткий неподвижный барьер. Там все просто, так как правительство США любезно размещает все данные, как в цифровом, так и бумажном виде, и программы для их обработки в открытом доступе.

А что касается европейских тестов, тут сложнее. Руководство по PC-Crash, например, рекомендует нам «нажав на ссылку http://www.crashtest-service.com, вы откроете Интернет браузер по этому адресу. Crash test – Service (Испытание на удар –Услуги) предоставляет при уплате определенной суммы большую электронную базу данных для определения EES величин».

Это еще ничего, что Crash test – Service работает только на немецком, английском и голландском – наши госэксперты свои заключения иной раз пишут и на только им понятном гондурасском языке. Это еще ничего, что для регистрации требуют подписать и отправить по почте контракт – наши эксперты и не такие бумаги подписывают. Главное – денежки, от 120 € в месяц, которые наши эксперты любят только получать, а не отдавать. Возникают извечные вопросы, кто виноват и что делать?

Виновата, конечно, госпожа Меркель, а что делать, рассказывается и показывается дальше. Про денежки же здесь упомянуто специально для адвокатов, ибо незаконно полученное доказательство недопустимо.

Прежде чем подписывать контракт и платить за кота в мешке, надо этого кота хотя бы оценить. Это можно сделать на сайтах EuroNCAP и российского журнала «Авторевю», где публикуются основные данные краш-тестов вмести с фотографиями или видеосъемкой. Они то нам и нужны. Далее показывается метод установления жесткости автомобиля Volkswagen Jetta модели 2011 года. Этот автомобиль выбран потому, что на него есть данные как у американцев на сайте NHTSA (краш-тест №7194), так и на сайте EuroNCAP. Данные NHTSA будут использованы для контроля ошибки определения жесткости передней части Volkswagen Jetta, а с сайта EuroNCAP нам понадобится видеоролик краш-теста.




Из видеоролика нам понадобятся три кадра (на «Авторевю», как правило, хватает фотографий). Это кадры момента касания барьера, момента наибольшего внедрения автомобиля (кадр перед началом движения назад), и момент отброса.

По кадру момента касания можно масштабировать все кадры. Размер основной части барьера – ширина 1 м, толщина 45 см, высота 65 см. Вперед на барьере выпирает еще более жесткая «бамперная» часть, но затраты на ее деформацию невелики и ею можно пренебречь, по меньшей мере, на этом этапе исследования. По последнему кадру можно получить контур деформированной основной части барьера, который совместить со вторым кадром, чтобы получить представление о глубине деформации передней части автомобиля, находящееся под капотом. Что выше, на втором кадре и сделано.

Следующий этап – измерение профиля верхней части барьера и вычисления изменения его объема. Измеренные в данном случае размеры показаны на рисунке ниже, в см.

Барьер устроен специальным образом – из вертикальных трубок, поэтому его высота не меняется. И если какая-то его часть «уйдет» вверх, то на равное расстояние и сверху и снизу.

Далее считаем изменение объема барьера. Для этого краш-теста объем основной части барьера уменьшился на 0.065 кубических метра.

Конструкция барьера обеспечивает равное в процессе его деформирования давление на единицу площади. Поэтому, для установления затрат энергии на его деформирование надо просто умножить жесткость основной части барьера 342 кН/м² на величину изменения объема барьера. Пример из научной литературы ниже на картинке. Объем основной части барьера уменьшился на 40%, что соответствует затратам энергии 40 КДж. Затраты на деформацию бамперной части составили всего 2.5 КДж, и ими можно пренебречь.


В нашем случае с Volkswagen Jetta затраты энергии на деформацию барьера составили около 342000х0.065=22130 Дж.

Теперь надо составить чертеж деформированной передней части автомобиля. На втором кадре видеосъемки с левой части с этим проблем нет, так как профиль основной части барьера известен, а вот справа придется внимательно посмотреть все видео, не только на виде сверху. Представляется, что в любом случае линию деформированного контура надо тянуть к переднему концу правого лонжерона. Примерно так, как на этом рисунке, где еще и проведен контур недеформированного автомобиля.


Ширина измеряемой передней части – как обычно, по переднюю часть арок колес. Здесь это 1.52 м.

Теперь надо установить величину средней деформации как площадь утерянной при ударе передней части, деленной на ширину 1.52 м. Как видим, средняя величина деформации получилась 0.377 м

Из сокращенного отчета о краш-тесте известно, что собственная масса лабораторного автомобиля была 1302 кг. Добавляем к ней вес манекенов двух взрослых людей и ребенка, и получаем m=1302+2.5x70=1477 кг.

Часть кинетической энергии автомобиля при скорости удара 64 км/ч затрачена на деформацию барьера. Тогда величину энергии деформации барьера надо вычесть из кинетической энергии лабораторного автомобиля и установить величину его собственной скорости, необходимой для производства такой же деформации по затратам энергии, но при ударе в жесткий барьер. Как видим, это около 61 км/ч.


Произведя дальнейшие расчеты так же, как в первой лекции «Алгоритм CRASH3. Определяем жесткость передней части автомобиля», получаем коэффициенты передней части А=116423.7 Н/м, В=1257070.1 Н/м2, G=5391.3 Н.

Остается запустить программу расчета затрат энергии на деформацию передней части автомобиля при фронтальном ударе в ДТП с данными американского краш-теста NHTSA №7194 и сравнить 1) коэффициенты жесткости передней части, и 2) величину затрат кинетической энергии для получения одинаковых деформаций – таких, как в европейском тесте.




Как видно, по более точным американским данным коэффициенты жесткости передней части автомобиля Volkswagen Jetta составляют А=116797 Н/м, В=1142187 Н/м2, G=5972 Н. Отклонения от нашего расчета по европейскому краш-тесту есть, но много это или мало?

Как видим из рисунка, по «американской» жесткости затраты энергии на деформацию составляют 263981.65 Дж против «европейских» 211272.47 Дж, или погрешность равна примерно 20%. Эта погрешность в свою очередь приведет к погрешности установления величины изменения скорости автомобиля в результате удара около 10% в меньшую сторону (10% по скорости — это, кстати, декларируемая авторами погрешность программы PC-Crash).

Впрочем, выше, на чертеже переда автомобиля, граница деформированной части на расстоянии 37+58=95 см от левого борта автомобиля была указана «на глазок» и фактическая, получается, была меньше. Но чтобы это узнать точно, придется заплатить немцам денежки.


Впрочем, много иномарок тестирует и «Авторевю», где фотографий (как фотография выше) может оказаться достаточно. Поэтому нередко можно обойтись импортозамещением, то есть без евросервиса.


Предыдущая лекция «Алгоритм CRASH3. Удар сбоку – как определить жесткость бока автомобиля».

Все статьи автора на Праворубе.