Вес машины и безопасность на дороге

Друзья мои, давайте побеседуем о том, как уберечь себя на дорогах, где, увы, не всегда царит покой и безопасность.

Многое, что толкуют об автомобильной безопасности, похоже на старые сказки, что передаются из уст в уста. В кофейнях, на страницах газет и в жарких спорах у гаражей то и дело слышишь советы: мол, бери машину с «пятью звездами» по заграничным испытаниям EuroNCAP, и всё будет в порядке. Но спроси такого советчика, что эти звёзды значат, и он, скорее всего, разведёт руками. Никто толком не объяснит, как эти звёзды связаны с риском угодить в беду при той или иной аварии, да ещё на определённой скорости. Ясно, что чем больше звёзд, тем лучше, но насколько лучше? И где тот рубеж, за которым начинается настоящая опасность?

Один из самых живучих мифов, что гуляют среди автолюбителей, касается лобовых столкновений. Вот, скажем, мчится Иван на своём «Москвиче» со скоростью 60 км в час, а навстречу ему несётся Алексей на своём «Запорожце» со скоростью 100 км в час. Бах! И в народе тут же шепчутся: мол, удар был на 160 км в час, от машин одни ошмётки остались. Но это, друзья, ошибка грубейшая! На деле скорость удара, что машины испытывают, ближе к средней между скоростями Ивана и Ахмеда — то есть примерно 80 км в час. Именно эта цифра, а не выдуманные 160, и решает, что станет с автомобилями и их седоками.

Объяснить сие можно простыми словами. Да, при столкновении силы двух машин складываются, но и гасят эту силу тоже обе машины. Потому на каждую из них приходится лишь половина всей мощи удара. Представьте себе, что машины скользят по гладкой дороге, будто по льду, и ничто их не тормозит (а в миг удара, поверьте, силы трения с дорогой куда слабее, чем мощь сминаемого железа). В таком случае всё решает лишь сопротивление металла, что гнётся и ломается. По законам физики, кои ещё Ньютон описал, силы эти для обеих машин равны, но направлены в разные стороны.

Теперь вообразите тонкий лист бумаги, что парит меж машинами в момент удара. Силы сопротивления обеих машин действуют через этот лист, но, будучи равными и противоположными, они гасят друг друга. А значит, лист наш движется с постоянной скоростью, не ускоряясь и не замедляясь. Если взглянуть на мир глазами этого листа, то обе машины будто врезаются в него с двух сторон, пока не остановятся или не отскочат прочь. Помните, как в испытаниях EuroNCAP машины бьют в неподвижную стену? Так вот, удар о наш воображаемый лист в этой системе равен удару о бетонный блок на той же скорости.

Как же вычислить скорость этого листа? Всё проще простого, если вспомнить школьную физику. В какой-то миг обе машины замирают относительно листа — это когда они начинают разлетаться в стороны. Тут вступает в силу закон сохранения импульса. Если масса одной машины — m1, а её скорость — v1, а масса другой — m2, а скорость — v2, то скорость листа, v, найдём по формуле:

(m1 + m2) * v = m1 * v1 — m2 * v2,

откуда

v = (m1 * v1 — m2 * v2) / (m1 + m2).

Если машины идут в одном направлении, скорость второй берём со знаком минус. А «эквивалентные скорости» удара для каждой машины, то есть с какой силой они будто бьют в бетон, будут:

u1 = v1 — v = m2 / (m1 + m2) * (v1 + v2),

u2 = v + v2 = m1 / (m1 + m2) * (v1 + v2).

Получается, что сила удара и правда зависит от суммы скоростей, но с поправкой на массы машин. Если машины весят одинаково, то суммарную скорость делим пополам — вот вам и то самое среднее арифметическое, о котором речь шла. А если массы разные, то тяжёлая машина пострадает меньше, а лёгкая — куда сильнее. Вспомните аварии, где легковушка врезается в грузовик: для первой это почти как удар на полной суммарной скорости, а грузовик отделается царапинами, ибо его «эквивалентная скорость» — лишь малая доля.

Итак, как же считать эту «эквивалентную скорость»? Сложите скорости (или вычтите, если удар попутный), а затем умножьте на долю массы чужой машины в общей массе. Примерные доли такие:

• Машины одного веса: 0,5.
• Малолитражка против легковушки: для первой — 0,6, для второй — 0,4.
• Малолитражка против джипа: для первой — 0,75, для второго — 0,25.
• Легковушка против джипа: для первой — 0,65, для второго — 0,35.
• Легковушка против грузовика: для первой — более 0,9, для второго — менее 0,1.
• Джип против грузовика: для первого — более 0,8, для второго — менее 0,2.

Возьмём случай печальный, о котором в народе говорили. Легковушка, скажем, весом в 1,3 тонны, столкнулась с фургоном в 2 тонны на суммарной скорости 200 км в час. Для легковушки удар равен столкновению со стеной на 120 км/ч, а для фургона — всего на 80, а то и меньше, если фургон был гружёный.

Или вот ещё пример: джип в 2,5 тонны на 100 км в час врезается в легковушку в 1,3 тонны, что едва начала поворот. Суммарная скорость — 100 км/ч. Для джипа удар — как о стену на 35 км/ч, а для легковушки — на 65.

Всё ли ясно, друзья? Тогда двинемся дальше.

Главная беда для водителя, если он, конечно, пристёгнут, — это когда салон машины сминается. А сминается он тем сильнее, чем больше энергии удар поглощает. Энергия эта, по старой формуле, зависит от массы и скорости в квадрате, поделённой пополам. Так, на 80 км в час энергии в полтора раза больше, чем в испытаниях EuroNCAP, на 100 — в два с половиной раза, на 120 — в три с половиной, а на 140 — почти в пять раз! Потому и получается, что:

Безопасность по EuroNCAP работает лишь при эквивалентной скорости удара до 80 км в час.

Всё, что выше, — уже игра с судьбой, и неважно, на какой машине вы едете. Те, кто мчится на тяжёлых автомобилях, порой выживают при суммарных скоростях в 200 км/ч лишь потому, что их «эквивалентная скорость» падает до 80 и ниже. Да и тормоза нередко спасают, сбрасывая в последний миг км 20–30, а то и больше. Оттого и кажется, что дорогие джипы — это крепости на колёсах. Но стоит врезаться в бетонный столб или грузовик — и всё, пиши пропало. Прочность машины на 100 км — штука весьма условная. До 80 км современные машины почти всегда безопасны, но тот, кто летит на 140 и выше, — тот, увы, частенько становится либо жертвой, либо виновником чужой беды.

Отсюда же и миф, что легковушки, особенно малолитражки да отечественные, совсем не годятся в смысле безопасности. Приводят в пример, как такая машинка разбивается вдребезги, столкнувшись с джипом или лимузином. Но теперь-то вы понимаете: дело не столько в хлипкости кузова, сколько в малой массе, из-за которой лёгкой машине достаётся куда больше. В таких авариях качество безопасности отходит на второй план. А вот в других случаях — вылет на обочину, удар о грузовик или стычка с равной машиной — всё не так уж страшно. Для тяжёлых машин, напротив, всё наоборот.

Теперь о тех, кто ремни безопасности игнорирует. Непристёгнутый водитель при ударе летит вперёд с той же «эквивалентной скоростью». Упасть с пятого этажа — это 60 в час, и половина таких бедолаг всё же выживает. С девятого — уже 80 км, и тут шансов почти нет. Подушки безопасности да ловкость могут смягчить беду, но надеяться на них — всё равно что на авось. Ещё 40 км сверх безопасных 60 — и, увы, исход ясен, будь у вас хоть самая хитроумная машина. А вот пристёгнутый водитель выдержит куда больше — до 100 км сверх безопасной скорости, и переступить этот порог не так просто. Но в худших случаях, вроде вылета под грузовик, все цифры делите надвое.

А теперь несколько советов, словно из старого автомобильного журнала:

1. Не гоните сверх меры. После 120 км в час шансы уцелеть тают быстрее, чем снег весной. Тяжёлые машины дают чуть больше безопасности, но, увы, за счёт других.
2. Если всё же гоните — пристегнитесь. На скоростях до 100 км без ремня ещё можно выкрутиться, но от 100 до 140 непристёгнутые нередко обречены.
3. Тяжёлая машина почти всегда выигрывает у лёгкой в аварии. Но против грузовиков или при вылете с дороги это не поможет. И помните: старая рухлядь двадцатилетней давности даже массой не спасёт — она далеко не чета современным машинам с их звёздами.
4. Для тяжёлой машины удар о столб на обочине страшнее лобового столкновения. Для лёгкой — наоборот.
5. Удар о попутную машину или стоящую всегда куда безопаснее, чем о бетон на обочине.
6. Если авария неизбежна, а увернуться не выходит, — жмите на тормоз, как велят правила. Вылетать на обочину на полном ходу — это, как правило, не меньшая беда.
7. Исключение — если на вас летит грузовик. Тут уж лучше бросить всё и уйти с его пути. Но, видит Бог, такое редко случается, а чтобы самим не влететь в грузовик — вернитесь к первому совету.

Вот так, друзья, обстоят дела на дорогах. Будьте осторожны и берегите себя!