Методология стендовых испытаний и оценки защитных свойств детских удерживающих систем. Состояние вопроса. Эффективность применения.

Загарин Д.А./ Сальников В.И., к.т.н. / Лыюров М.В. / Татаринов А.Ю. НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ»

УДК 629.3.022
УДК 614.89/614.862

В данном докладе рассматриваются вопросы актуальности, требования и методы оценки детских удерживающих систем (ДУС), анализ выпускаемых конструкций, эффективность применения, результаты испытаний, стоимость и предложения по решению проблемы.

Среди применяемых в автотранспортных средствах мероприятий (конструктивных решений, устройств и систем), способствующих повышению их пассивной безопасности, много внимания уделяется детским удерживающим системам.

Актуальность решения этой проблемы вызвана тем, что большое количество детей во всем мире получают травмы и гибнут при ДТП в результате их плохой защищенности внутри автомобиля. Свидетельством этому является статистика ДТП в России и за рубежом.

По статистике за 9 месяцев (январь-сентябрь) 2009 года в Российской Федерации произошло 146 708 дорожно-транспортных происшествий (ДТП), в результате которых погибли 18 484 человека, а 186 293 человека получили ранения. При этом 15 452 ДТП произошло с участием детей, в которых 661 ребенок погиб, а 16 141 ребенок получил ранения*.

* по официальным данным ГИБДД МВД России http://www.gibdd.ru

По оценкам органа Национальной безопасности дорожного движения США при аварии автомобиля ДУС снижают риск смертельных исходов на 71% для младенцев и на 54% для малышей, начинающих ходить. В том же источнике сказано, как влияет на это расположение ребенка в автомобиле. В том случае, если ребенок помещен в ДУС лицом по направлению движения автомобиля, снижение травмирования происходит на 34% и более чем в два раза (76%), когда ребенок обращен спиной к движению.

Детские удерживающие устройства широко распространены в странах с высоким доходом населения (90% в Австралии и 86% в Соединенных Штатах), и реже применяются в странах с низким и средним доходами. Стоимость ДУС представляет проблемы даже в странах с высоким доходом, где уже распространены программы заимствования детских удерживающих устройств. В рамках этих программ родители за малую залоговую плату или вообще бесплатно могут брать взаймы детские сидения из родильных домов или отделений.

Еще одним положительным фактором таких программ является их просветительская ценность, когда родителям разъясняют необходимость использования детских сидений и показывают, как необходимо размещать и фиксировать ребенка в ДУС.

Применение ДУС в России — задача проблемная, учитывая, что сегодня водители весьма редко сажают детей в специальные кресла.

Постановлением Правительства РФ №767 от 14.12.05 г. в ПДД введен новый пункт 22.9, которым предписано перевозку детей (массой до 36 кг, возрастом до 12 лет и ростом до 144 см) осуществлять только с применением ДУС.

Работа по организации защиты детей в ДТП в РФ проводится в рамках федеральной целевой программы «Повышение безопасности дорожного движения в 2006-2012 гг.», и направлена на оценку соответствия применяемых ДУС нормативным требованиям, оптимизацию показателей защитных свойств и совершенствование конструкции ДУС, производимых в РФ.

Основными нормативными документами, определяющими требования к ДУС и к оснащению ими АТС, являются Правила ЕЭК ООН №№44-03(04), 16-05 и 14-06.

В соответствии с Правилами ЕЭК ООН №44-03(04), ДУС делятся на пять групп (по возрасту и массе ребенка):

Группа «0» предназначена для детей до 9 месяцев, чья масса менее 10 кг, и которые еще не могут самостоятельно сидеть, их рекомендуется перевозить только в автолюльках, где ребенок располагается лежа. Автолюльки закрепляются на заднем сиденье автомобиля при помощи специальных крепежных ремней. Ребенок же фиксируется в люльке широким и мягким ремнем или сеткой на люльке, а вокруг головы малыша размещается дополнительная защита.

Группа «0+» предназначена для детей до 18 месяцев и массой менее 13 кг. Эти детские сиденьяпереноски «бэби-коконы» устанавливаются лицом против хода движения на переднем или заднем сидении — при такой ориентации малыш легче переносит фронтальный удар автомобиля. Данные ДУС оснащаются внутренними Y-образными или пятиточечными ремнями. ДУС этой группы, как правило, универсальны и могут использоваться как переноска, качалка и просто как стульчик. Некоторые из них можно устанавливать на шасси колясок и использовать, как прогулочные коляски.

Группа «I» предназначена для детей от 8 месяцев до 4 лет и массой от 9 до 18 кг. Эти ДУС, как правило, имеют несколько положений наклона (для бодрствования и сна), устанавливаются лицом по ходу движения и только на заднем сиденье, а ребенок фиксируется внутренним пятиточечным ремнем.

Группа «II» предназначена для детей от 3 до 7 лет и массой от 15 до 25 кг. Эти ДУС, как правило, представляют цельную конструкцию с подушкой и спинкой, и устанавливаются только по ходу движения на заднем сиденье. Они не оснащаются внутренними ремнями, удержание ребенка обеспечивает штатный ремень безопасности (РБ) для взрослых пассажиров.

Группа «III» предназначена для детей от 6 до 12 лет и массой от 22 до 36 кг. Эти ДУС обычно представляют собой подушку-подкладку — «бустер». Ребенок в этом случае фиксируется штатным РБ для взрослых пассажиров.

Производители выпускают ДУС не только определенных групп, но также и универсальные ДУС, так называемые кресла-трансформеры, подходящие для нескольких групп.

По способу крепления ДУС подразделяются на четыре категории:

– «универсальная» категория предполагает крепление ДУС с помощью штатного РБ для взрослых пассажиров на большинстве сидений АТС;

– «ограниченная» категория предполагает крепление ДУС с помощью штатного РБ для взрослых пассажиров в конкретных типах АТС, указанных либо изготовителем ДУС, либо изготовителем АТС;

– «особая» категория предполагает наличие специальных креплений ДУС, специально сконструированных изготовителем АТС или изготовителем ДУС;

– «полууниверсальная» категория предполагает крепление ДУС с помощью нижних креплений или опорных стержней и других специальных элементов, используемых крепления ДУС к кузову АТС. Сюда же относятся крепления ДУС с помощью крепежных деталей ISOFIX и лямки верхнего страховочного троса ISOFIX, либо специальных опор.

Статистика показывает, что лишь 20-40% традиционных детских сидений устанавливаются родителями правильно. Все дело в сложности процесса установки.

Положение улучшилось с появлением международного стандарта ISOFIX. Суть проста: производители автомобилей оборудуют салоны стандартизованными точками крепления детских кресел, а производители детских кресел соблюдают стандарт и выпускают кресла, совместимые с автомобилями. Первые же тесты в США показали, что количество правильных установок увеличилось до 96%.

В отношении ISOFIX следует отметить, что:

ISOFIX (ISO 13216-1) — это европейский стандарт системы жесткого крепления детского автокресла к кузову автомобиля. Никаких ремней безопасности для фиксирования кресла уже не требуется. Оно просто вщелкивается в специальный крепеж, интегрированный в задние сиденья автомобиля. В Америке аналогичный стандарт называется “LATCH” и действует с 2002 г.

Сейчас ISOFIX является стандартом de facto. Все новые автомобили оборудуются соответствующими точками крепления. Обычно ISОFIХ-кресла можно устанавливать на переднем пассажирском сиденье или на боковых сиденьях заднего ряда.

Основным преимуществом системы ISOFIX является простая, быстрая и, при этом, правильная и надежная установка кресла в автомобиль. Это очень важно, т.к. многочисленные исследования ДТП и результаты краш-тестов показывают, что максимально защитить ребенка в машине в случае аварии сможет только правильно установленное детское автокресло. При снятом детском сидении крепежные элементы почти не видны и не причиняют неудобства пассажирам.

Для большей устойчивости некоторые модели автокресел с ISOFIX имеют дополнительные упоры в пол или ремни, фиксирующие верх спинки детского кресла через специальные проушины в багажнике. Кроме непосредственного соединения автокресла с автомобилем, выпускаются специальные конструкции, где сначала к автомобилю крепится некая платформа или рама, а затем уже на неё устанавливается кресло.

В зависимости от группы в соответствии с Правилами №44 предъявляются следующие требования к ДУС: все используемые компоненты должны пройти индивидуальные тесты, применимые к данному компоненту (например: РБ должны отвечать определенным требованиям прочности и должны быть тепло-, хладо-, свето– и износо– устойчивыми); пряжка РБ должна открываться с усилием 40-60 Н в ненагруженном состоянии и до 80 Н в нагруженном состоянии; регулировочные устройства РБ не должны допускать проскальзывания ремня более установленной нормы.

В случае, если все компоненты отвечают установленным нормам, комплектная ДУС подвергается динамическим испытаниям на имитаторе столкновения (рис. 1) с манекеном соответствующей массы. Проводится имитация фронтального удара на скорости 50-2 км/ч (рис. 2) c замедлением в интервале 20-28 g и удара сзади на скорости 30+2 км/ч (рис. 3) с замедлением в интервале 14-21 g.


Рисунок 1. Общий вид имитатора столкновения на НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ» с установленной ДУС «SIGER» и манекеном (РЗ) трехлетнего ребенка


Рисунок 2. Схема проведения испытания на фронтальный удар


Рисунок 3. Схема проведения испытания на удар сзади

Правилами ЕЭК ООН №44-03(04) не предусмотрен боковой удар, следовательно, и нет данных об уровне защиты ребенка при боковом столкновении. В тоже время, при испытания по методике EuroNCAP при боковом столкновении в испытываемое АТС на крайние места заднего ряда сидений усаживаются манекены 1,5 и 3 летнего ребенка в ДУС группы «0+» и «I» соответственно, но применяемые здесь критерии не являются официальными и обязательными, а используемые оценки служат для установления рейтинга безопасности АТС.

При лобовом ударе и ударе сзади по методике Правил ЕЭК ООН №44-03(04) оценивается: перемещение головы, замедление грудной клетки, вертикальная нагрузка на позвоночник и давление на брюшную полость.

Такие испытания, с целью проверки соответствия требованиям Правил ЕЭК ООН №44-03(04), проводятся в России на автополигоне «НАМИ», ОАО «АвтоВАЗ» и в других аккредитованных испытательных центрах.

В 2006 г. ОАО «АвтоВАЗ» совместно с автополигоном «НАМИ» провел серию испытаний ДУС. Наилучшей ДУС с точки зрения безопасности оказалась «Romer King TS plus Trendline». С точки зрения оправданности цены первое место заняла ДУС «BeSafe Izi Comfort». Самая дешевая ДУС «Venus Comfort» обеспечила приемлемую безопасность. Самая дорогая ДУС «Romer Duo plus Trendline ISOFIX» имела средний уровень безопасности. Наихудшими ДУС из выбранной группы являлись ДУС «Recaro Young Expert», достаточно авторитетного изготовителя, и «Play Soft». В дополнение к этому, ДУС «Recaro Young Expert» являлась одной из самых дорогих. Из ДУС с креплением ISOFIX лучшей являлась ДУС «Casualplay Beat Fix» с трехточечным креплением, которая и в общей массе выбранных ДУС получила более высокие оценки. ДУС «Romer Duo plus Trendline» с нижним креплением ISOFIX имела средние оценки.

Из испытанных в этом году ДУС на автополигоне «НАМИ» для сравнения можно привести универсальную ДУС «SIGER» производства ООО «ФОРС» РФ, группы I/II/III, универсальной категории (рис. 4).


Рисунок 4. Фрагмент динамических испытаний ДУС «SIGER» на НИЦИАМТ ФГУП «НАМИ»

Данные испытаний ДУС приведены в табл. 1, а суммарная оценка защитных и потребительских свойств ДУС — на рис. 5 и 6.




Результаты испытаний показали, что не все ДУС обеспечивают требуемый уровень защиты ребенка. Основные недостатки ДУС следующие:

превышение допустимых нагрузок на грудь манекена. Причина в неудовлетворительной конструкции ДУС;

выход манекена из нормированного пространства, контакт конечностей (ног и рук) с впереди стоящими сиденьями. Причина — неудовлетворительное крепление ДУС в АТС (только две ДУС имели крепления ISOFIX, остальные –универсальное, т.е. крепились РБ для взрослого);

возвращение манекена не в стандартное положение (заваливание набок);

большая скорость головы ребенка в конечной фазе удержания (сильный изгиб и растяжение шеи — рывок головы после срабатывания автоматически-запирающегося втягивающегося устройства и выбора зазора);

нагружение спины ребёнка массой ДУС (при фиксации ребёнка РБ для взрослых пассажиров).

В РФ в продаже, наряду с ДУС, имеются различные устройства, адаптеры, которые корректируют положение РБ для взрослых пассажиров на теле ребенка, тем самым, выполняя роль ДУС для ребенка. Такие устройства можно применять для детей от 6 до 12 лет, но они обладают, как правило, низким уровнем защиты ребенка в случае ДТП.

Проведенные в Германии по заказу газеты Авторевю испытания показали неэффективность таких устройств:

происходит удар головой манекена ребенка о собственные колени;

неудовлетворительные результаты по давлению на брюшную полость (нагружению живота) из-за подтягивания адаптером поясной лямки вверх и перемещения ее с таза на брюшную полость.

Следовательно, рекомендовать такие устройства в качестве альтернативы ДУС не представляется возможным, за исключением буквально нескольких устройств, которые приходится использовать при кратковременных поездках, например в такси.

В общем случае при выборе ДУС следует отметить, что наиболее высокий уровень защиты ребенка дают ДУС:

с металлическим каркасом;

имеющие набивку, обивку, с развитыми «накладками» в местах контакта с телом ребенка (снижение удельного давления на тело ребенка);

имеющие собственные встроенные регулируемые пятиточечные РБ для ребенка;

имеющие жесткие крепления к кузову типа «ISOFIX» и верхний страховочный ремень или встроенные в сиденья АТС;

имеющие развитые боковые поддержки для таза и головы — плеч (защита при боковом столкновении).

И еще очень важный момент — для правильного выбора ДУС рекомендуется подбирать ДУС в присутствии ребёнка и квалифицированного продавца-консультанта или дилера.

На основании результатов испытаний ДУС, приведенных выше, можно сделать вывод, что импортные и производимые в России ДУС в последние годы, по уровню защиты ребенка в ДТП соответствуют требованиям международных и национальных стандартов.

При этом в РФ ещё нет сложившейся практики применения ДУС, однако её развитие, безусловно, приведёт к снижению общего уровня пострадавших в ДТП детей.

На автополигоне «НАМИ» выполнена значительная работа по созданию лабораторной базы для испытаний и исследований ДУС, в том числе проведения сертификационных испытаний, однако на сегодня, учитывая всё возрастающие требования и объем испытаний, этого недостаточно. Необходимо произвести дооснащение или обновление оборудования для испытаний на пассивную безопасность ремней безопасности, надувных подушек и других объектов.

Для обеспечения выполнения Постановлений Совета Министров — Правительства РФ №767 от 14.12.05 г. о внесении изменений в правила дорожного движения в отношении перевозки детей в АТС необходимо:

скорейшее введение полных требований об оснащении АТС защитными системами, в том числе для перевозки детей, вытекающих из нормативов Правил №№16-05, 14-06 и 44-04 и при боковом столкновении по методике EuroNCAP. Эти стандарты обязывают производителей АТС оснащать производимые ими автомобили устройствами для установки ДУС;

введение соответствующих требований к конструкции АТС в ГОСТ Р 51709-2001 «Требования к техническому состоянию АТС».