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被动安全重大技术创新臀部气囊或能取代侧气

发布时间:2019-09-14 06:03:03

  被动安全重大技术创新:臀部气囊或能取代侧气囊?

  12月17日,万得集团锦州锦恒汽车安全系统有限公司与中国人民解放军第三军医大学联合进行的人体样本(尸体)臀部气囊动态实车碰撞实验在位于重庆的中国人民解放军交通医学碰撞试验室获得成功。这是国内首例采取真实人体样本进行实车碰撞的试验,在法律、伦理上都进行了重大突破,在中国被动安全领域极具里程碑意义。

  图为:国内首例人体样本(尸体)臀部气囊动态实车碰撞实验现场

  第三军医大学野战外科研究所四室、中国人民解放军交通医学研究所副研究员赵辉博士,锦州锦恒汽车技术总监刘崇庆是此次试验的主导者和负责人。试验的主要目的是验证锦州锦恒公司研发的臀部气囊(BAB-Buttock Air Bag)在受到侧面碰撞、实施保护的过程中是否会对人体骨骼造成额外伤害,同时,为交通医学领域提供真实可靠的研究数据。碰撞测试标准依照《GB 汽车侧面碰撞的乘员保护》标准及C-NCAP侧面碰撞要求。

  本次试验首次将被动安全产品研发、整车动态安全及整车约束系统、交通医学损伤研究有机结合在一起。试验用人体样本由第三军医大学提供,试验前、后对人体的医学检查、生物力学分析由赵辉博士带领的第三军医大学团队负责并出具检验报告。锦州锦恒公司提供新技术产品臂部气囊、试验准备以及相关测试设备,如灯光、传感器、三台高速摄像、数理采集等,并负责出具相关检测数据报告。试验用车由东南(福建)汽车工业有限公司(简称 东南汽车)赞助提供。

  图为(自左至右):中国人民解放军第三军医大学赵辉博士、中国工程院院士王正国、万得集团锦州锦恒安全系统公司汽车技术总监刘崇庆

  图为:赵辉博士向王正国院士及观摩试验的医学专家们做试验前的讲解

  由于此次试验的里程碑意义,中国工程院王正国院士参加并指导此次试验,他是中国冲击伤、创伤弹道学、交通医学研究的主要创始人,并于近期当选为世界交通医学学会主席,对于此次试验的创新性及验证过程王正国院士给予了充分肯定,并推荐将该试验过程及医学、数理分析报告等在明年举行的世界交通医学大会上做分享交流。

  当天下午,锦州锦恒公司与第三军医大学联合进行的动物活体(猪)臀部气囊点爆试验也同样取得了成功。该项试验为臀部气囊静态点爆试验,目的是验证气囊的触发力是否会造成内脏震动和内出血。

  试验分析结果显示,锦州锦恒公司所研发的臀部气囊在真实世界里对驾驶人员能够产生有效保护,并且对人体骨骼、脏器均不会造成额外伤害。锦州锦恒公司、第三军医大学后续会有详细的批露报告。

  何谓臀部气囊?安全价值何在?

  臀部气囊(BAB-Buttock Air Bag)是锦州锦恒汽车安全系统公司历时两年多自主正向研发的一款全新气囊,据刘崇庆介绍,臀部气囊是基于改进传统侧气囊所存的一些缺陷而设计开发。传统侧气囊安装在座椅靠背的外侧翼上,驾乘人员的性别、体形、非正常坐姿、座椅靠背角度等因素会影响气囊展开时的保护范围和效果。而臀部气囊是安装在汽车座椅坐垫的外侧,展开时也是从坐垫展出,保护效果不受上述驾乘人员外在因素的影响,另外其本身呈L形设计,体积较侧气囊大,展开时能够覆盖人的整个臀部和躯干部分。

  刘崇庆强调指出,臀部气囊最核心的专利技术在于其主动推离作用:在汽车侧碰撞发生的瞬间,爆出的臀部气囊能够主动将人向非碰撞侧推移,使之远离最危险的区域。所以,作为被动安全产品的臀部气囊可以起到主动保护的作用,这是其与传统侧气囊最大的差异点。

  刘崇庆说,锦州锦恒公司已利用测试假人进行过大量的静态、动态实车碰撞试验,证明了臀部气囊的这种主动推离作用完全能够实现。

  作为此次人体样本(尸体)臀部气囊动态实车碰撞试验试验用车的提供方,东南汽车对臀部气囊这项创造性技术持肯定态度。试验当天,东南汽车工程分析组、研发中心经理宋名洋到场观摩,并表示,臀部气囊能为消费者带来更多安全保护,在其商业化过程中,东南汽车仍会进行全力配合和支持。

  为什么要进行碰撞生物力学试验?

  刘崇庆说,在将通过测试假人对臀部气囊实施动态、静态试验取得的数据与传统侧气囊的数据对标后,发现了一个问题,即采用臀部气囊的T12 Mx数值相对于采用传统侧气囊的大,正因为臀部气囊有一个主动推离的作用,这个过程造成了T12 Mx数值偏高,尽管这一数值也是优于C-NCAP评价要求中高性能限值,但本着对消费者安全负责和严谨科学的态度,我们需要考量这个推离过程是否会对人造成额外伤害,尤其是对人体腰椎等骨骼是否会造成伤害。

  另外,作为一项正向研发的全新安全气囊技术,为了验证其在真实世界里的保护效果,同时,为下一步产品市场化应用提拱科学依据,我们最终决定有必要进行生物力学研究与验证。刘崇庆表示。

  为此,锦州锦恒公司与国内在碰撞生物力学研究方面能力领先、并具有试验能力的第三军医大学建立了合作研究关系,具体合作内容包括:共同完成人体样本(尸体)、动物活体(猪)臀部气囊点爆试验,并进行骨骼、脏器、软组织、皮下组织的损伤分析;共同完成人体样本(尸体)臀部气囊的动态实车碰撞试验,研究分析臀部气囊的保护效果。

  人体样本(尸体)臀部气囊点爆试验于今年4月29日进行,刘崇庆介绍,该项试验采用了力量非常大的气体发生器以模拟出极限状态,以此检验是否会对腰椎(T12 Mx)造成伤害。试验后的解剖结果显示,人体腰椎并没造成任何伤害,但试验样本的大腿骨骼却出现了断裂。此后,锦州锦恒公司的技术团队经过大量仿真、试验和分析,对臀部气囊进行了进一步的优化设计,掌握了臀部气囊在主动推离与被动保护之间的核心设计参数。12月17日的人体样本(尸体)臀部气囊动态实车碰撞试验分别在样本的头部、胸部、腰部、盆骨、大腿共安置了11个传感器,增多检测部位,而且,采用的人体样本是极限样本:老年人、体重比较轻,骨骼比较脆,实际碰撞速度50.29km/h。刘崇庆说,在如此苛刻的试验条件下,人体样本的最后解剖结果显示没有任何骨骼断裂,那么基本可断定在真实世界中臀部气囊不会对人体骨骼造成额外伤害。

  图为:第三军医大学、锦州锦恒公司参与国内首例人体样本(尸体)臀部气囊动态实车碰撞实验的团队成员

  由于人体样本(尸体)脏器不是活性的,无法检验实车碰撞中臀部气囊的上弹是否会造成脏器震荡和内出血,因此12月17日下午还进行了动物活体(猪)臀部气囊点爆试验,解剖结果显示动物样本内脏没受到任何损伤。

  被动安全产品在投放市场前,必须做充分的试验验证,而且要关注真实世界中的保护效果。许多企业在做产品开发与法规认证时都是用测试假人,但我们需要明白,真正使用产品的是有血有肉的消费者,而不是测试假人。刘崇庆在谈到碰撞生物力学试验验证的必要性时如此说。

  第三军医大学赵辉博士曾在碰撞生物力学的发源地美国韦恩州立大学参与进行过多项生物碰撞研究试验。据他介绍,国外重视安全的汽车制造及零部件企业在研发新产品时会进行相关人体试验,而在国内,与锦州锦恒公司合作的试验是首例。他说,本次试验最核心的意义是要让更多人了解到,交通安全不是假人的安全,而是真人的安全

  。生物工程试验对汽车安全起到基础性作用,特别是对法规的建立和完善具有指导和参考价值。

  赵辉博士与宋名洋均认为,测试假人是遵照欧美人的体型特点而设计,被动安全系统的实际保护结果与人的体型有很大关联,安全产品、整车企业需要探索发现符合中国及亚洲人体型的碰撞伤害机理,这有赖于大量真实人体样本试验数据的总结。

  臀部气囊的市场化前景:能取代侧气囊?

  刘崇庆将12月17日进行的两项试验看作是对其开发设计的臀部气囊的终极大考,通过这次大考,两年多来他们所进行的一系列基础性研究测试将画上圆满的句号,接下去就将为臀部气囊的商用化、工业化做准备了。

  在臀部气囊的开发试验阶段,锦州锦恒公司没有进行技术的对外公开、也没有进行过多的宣传报道。商用化过程中,需要结合具体车型进行大量系统匹配与调校、法规标准的验证工作,这需要车厂的大力支持。刘崇庆说:接下来我们将就臀部气囊技术与车厂进行广泛的沟通和探讨,让行业了解这一技术,知道其使用性能,消费者愿意采用这一产品。

  刘崇庆的目标是让臀部气囊(BAB-Buttock Air Bag)成为世界被动安全领域一个新的技术名词,而这个名词和技术都是由中国人创造的。当然,他最终希望的是该项技术能够成为优先于侧气囊的配置选择,在多种车型中广泛应用,因为在真实世界中,对于不同性别、不同体形、不同驾乘坐姿的人员,相对传统侧气囊技术,臀部气囊能提供更加全面的保护。

  刘崇庆认为,被动安全技术存在很大优化提升的空间,即便目前主动安全技术发展势头很猛,但被动安全将永远是最后的一道防护门槛,需要不断地进行技术改进和创新。据其透露,锦州锦恒公司明年将再推出一项全新的概念性技术,并继续与第三军医大学联合进行测试验证,而且,锦州锦恒公司与第三军医大学的合作将不断深入,充分发挥双方各自优势与资源的交叉利用。

  (文章来源:汽车)

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