Statistika koju je objavila Svjetska zdravstvena organizacija za 2018. je neumoljiva – 1,35 milijuna poginulih u prometnim nesrećama što znači da svake 24 sekunde u svijetu netko pogine na cesti. Prometne nesreće i dalje su vodeći uzrok smrti u dobi stanovnika između 5 i 29 godina, 50 milijuna godišnje je ozlijeđeno, a štete se na godišnjoj razini procjenjuju na oko 518 milijardi američkih dolara! Pozitivna činjenica je da bez obzira na stalno povećanje automobila na svjetskim cestama broj stradalih u prometu opada. Taj pad stradalih u prometu sigurno je posljedica porasta aktivnih i pasivnih sigurnosnih elemenata u našim automobilima, što možemo zahvaliti dugotrajnim i skupim istraživanjima u laboratorijima proizvođača automobila.
Primjerice, Ford je u Dearbornu i svojim europskim filijalama do danas napravio više od 31.000 crash testova s pravim automobilima, a tom problematikom u njihovim laboratorijima bavi se globalno više od 500 inženjera. Virtualnih testova u zadnjem desetljeću napravili su oko dva milijuna, a interesantno je da se neki od kompleksnijih virtualnih testova vrte na moćnim računalima i više od 24 sata. Uz virtualne testove na računalima, ipak se i dalje finalni testovi obavljaju u laboratorijima na fizičkim crash test lutkama koje već sedam desetljeća predstavljaju nezamjenjivi oblik testiranja ljudske sigurnosti u vozilima. Proizvođači crash test lutku definiraju kao kalibrirani testni instrument za mjerenje potencijala ozljeđivanja ljudi u sudarima. Ona simulira reakciju ljudskog tijela na udarce, ubrzanja, skretanje, sile i momente generirane tijekom kolizije. Prije dolaska na scenu test lutki, za crash testove koristili su se ljudska trupla, životinje, vreće s pijeskom ili čak živi volonteri. Svakako najpoznatiji volonter koji se žrtvovao za znanost bio je pukovnik američkih zračnih snaga John Paul Stapp. Stapp se bavio problematikom ponašanja ljudskog tijela pri velikim ubrzanjima i usporavanjima, a s ciljem poboljšanja pilotskog sjedišta s katapultiranjem. Za potrebe testiranja Stapp je napravio šestotinjak metara dugu stazu sa “sanjkama” pokretanim raketnim pogonom i s vrlo efektnim kočnicama za zaustavljanje. Nakon 32 provedena testa uz pomoć lutke nazvane Oscar, 10. prosinca 1947. Stapp je osobno zauzeo mjesto na testnoj stazi podvrgnuvši se brzini od 144 km/h i potom zaustavljanju u svega nekoliko metara.
Kasnije se Stapp “sanjkao” brzinom višom od 200 km/h i potom se zaustavio u svega pet metara! Odbio je anestetike prije vožnje upravo kako bi sagledao utjecaj sila na svoju svijest i tijelo. U ožujku 1954. Stapp je vožnjom na novoj stazi u sanjkama postigao brzinu od 673 km/h dobivši titulu najbržeg čovjeka na zemlji. Pri toj brzini Stapp je testirao i kacigu za pilota uz praćenje ponašanja tijela pri akceleraciji i deceleraciji, a pri tome je gotovo ostao bez vida!. Stapp je svjestan opasnosti ipak zatražio proizvođače da se uključe u istraživanja izradom lutke koja bi simulirala ljudsko tijelo. Kalifornijska tvrtka Sierra Engineering Co. prva je 1949. odgovorila isporukom Sierra Sama, 1,86 metara visoke lutke izrađene kombinacijom čelika i gume s instrumentima u području grudnog koša i glave. Sierra Sam je bio rođen, odnosno bila je to prva testna lutka u povijesti – u ovom slučaju izrađena za potrebe evaluacije katapultirajućih pilotskih sjedišta u nadzvučnim zrakoplovima. Sierra Sam je godinama bio usamljeni i jedinstveni slučaj korištenja lutke u znanstvene svrhe.
Proizvođači takvih lutaka zapravo nisu imali konzistentnih metoda za proizvodnju i razvoj svojih proizvoda. Isključivo su se bazirali na proporcije muškog tijela i bile su pojedinačno inkozistentne s različitim stupnjem kvalitete. Automobilski proizvođači su ih sramežljivo koristili tijekom pedesetih i šezdesetih. Šezdesete su u auto industriji označile prekretnicu u promišljanju o sigurnosti automobila. Veliki utjecaj na to imala je studija Amerikanca Ralpha Nadera koji je upozorio kupce na to da su njihovi automobili zapravo opasni za vlasnika i okolinu. Američka vlada je kao odgovor postavila sigurnosne standarde koje automobili moraju poštovati inicirajući aktivne i pasivne elemente sigurnosti koje automobili moraju imati. Testna lutka Hybrid 1 bio je 1968. odgovor General Motorsa u cilju unificiranja standarda za crash test lutke.
Puno sofisiticiraniji model je Hybrid II predstavljen 1972., koji su američki proizvođači automobila koristili za testiranje efektivnosti sigurnosnog pojasa. Hybrid II imao je prvi put pokretna koljena, kralježnicu i ramena. Lutka je imala čelični torzo s čeličnim rebrima, glavu, kožu je simulirala umjetna koža, a kvalitetni senzori omogućavali su inženjerima zapis značajnih informacija. Hybrid II je bila lutka koja se mogla koristiti u sjedećem ili uspravnom položaju. Nova etapa razvoja slijedi 1976. s pojavom Hybrid III obitelji koja će ostati standard među crash test lutkama za iduća dva desetljeća. Hybrid III imao je 56 kanala s informacijama i prvi put senzore koji su bilježili ozljede glave. Bila je to već u pravom smislu riječi humanoidna lutka koja je u velikom dijelu svojom konstrukcijom oponašala dijelove ljudskog tijela s mnogobrojnim senzorima koji su bilježili ponašanje tijela pri koliziji. Poseban naglasak bio je stavljen na vrat i kralježnicu, a Hybrid III imao je senzore u nogama i tabanima.
Im Rahmen einer Pilotphase wurden erste Insassensimulationen zur Verbesserung der Sicherheit durchgeführt. Dabei wurden Dummies durch rechnerische Mehrkörper-Systeme ersetzt. Erste Crashberechnungen folgten mit Gesamtfahrzeugmodellen der damaligen E-Klasse von Mercedes-Benz (W 201).
During a pilot phase, first occupant simulations were performed to improve safety. Dummies were replaced by mathematical multi-body systems. First crash calculations followed with full vehicle models of the then Mercedes-Benz E-Class (W 201).
Svaka lutka je prije testa prolazila kalibraciju, a prednost je bila i činjenica da ste mogli mijenjati pojedine dijelove u slučaju loma istih. Novost je prvi put i upotreba ženske lutke visine 150 cm i težine 50 kg. Ženska lutka korištena je prvi put tek 1991., a obitelj je proširena 1993. i s trogodišnjim djetetom te 1997. sa šestogodišnjakom. Nasljednik je crash test lutka THOR (Test device for Human Occupant Restraint). THOR se koristi od devedesetih, a posebnu važnost dobiva nastankom Euro NCAP testiranja.
Interesantno je ovdje spomenuti činjenicu da, nažalost, još nema dogovora na globalnoj razini koja vrsta/proizvođač lutke će se koristiti kao standard u cijeloj svjetskoj autoindustriji! Kod THORA su moguća biomehanička testiranja s obzirom na to da su senzori i u koži lica te tijela, a upravo je ovo i prva lutka s kinematikom sličnom ljudskoj. THOR nudi cijeli niz različitih verzija – od dječje, muške, ženske, pa sad čak i trudnice. Postoje i različite vrste lutaka za različita testiranja koja želimo provesti. Više od 10.000 različitih informacija u sekundi bilježe senzori i šalju prema centralnom računalu na obradu. U prosjeku proizvođači prije izlaska automobila na tržište razbiju barem 200 automobila u kojima sudjeluje obitelj od barem 200 testnih lutki. Prosječna cijena crash test lutke kreće se danas i do 700.000 eura u najsofisticiranijoj izvedbi te ih je moguće višekratno koristiti. Iako ove lutke ne mogu razgovarati, one mogu inženjerima reći jako puno o zaštiti kojom naše automobile treba opremiti da bismo mi u njima bili sigurniji.
Građani virtualnog svijeta
Mercedes-Benz SLK-Klasse: Vorbereitung zum Crashtest. Bei der Entwicklung des neuen SLK wurden auch die Anforderungen von Euro-NCAP und allen Konsumerratings weltweit berücksichtigt.
Mercedes-Benz SLK-Class: Preparation for a crash test. The requirements of Euro- NCAP and all worldwide consumer ratings were taken into account during the development of the new SLK.
U svijetu sigurnosti automobila posljednjeg desetljeća intenzivno se simulacije nesreća rade uz pomoć humanoidnih računalnih modela koji nisu pasivni kao fizičke lutke. Prvi HUMOS (HUman MOdel for Safety) realiziran je 2001. godine zahvaljujući financiranju EU. Njegova trenutačna verzija sofisticirana je do te mjere da može simulacijama predvidjeti i moguće ozljede koje će se pojaviti u ljudskom organizmu kao posljedica prometne nesreće čak do 30 dana nakon nje. To se na fizičkim crash lutkama ne može predvidjeti upravo zbog njihove još dijelom izražene pasivnosti. Virtualna crash test lutka ima integrirano više od 300 mišića te se na taj način prati i aktivnost ljudskog tijela u datom trenutku, što fizičke lutke nisu za sada u stanju. Virtualni test omogućuje manipulaciju s čak dva milijuna različitih elemenata, a ograničavajući faktor za sada je postalo samo računalo čije performanse jedva prate tu količinu informacija i simulacija. Danas se na tržištu razvija paralelno više različitih softwarea za virtualne crash lutke, ali bez obzira na njihovu sofisticiranost, završni testovi još će se obavljati u laboratorijima na fizičkim lutkama i u realnim uvijetima. Upravo taj test imat će i završnu riječ u evaluaciji sigurnosti pojedinog automobila.
Testovi sa životinjama zgrozili javnost
Američki New York Times je 27. rujna 1991. objavio tekst pod naslovom “19.000 životinja ubijeno u automobilskim crash testovima!”. U njemu je novinar apostrofirao podatke o 19.000 pasa, zečeva, svinja, tvorova, štakora i miševa koji su ubijeni posljednju dekadu u automobilskim sigurnosnim testovima koje je upriličio General Motors. Glasnogovornik tvrtke opravdavao se da je to bilo za dobrobit vozača i putnika u automobilu te da su životinje bile anestezirane tijekom testova. GM je takve testove u potpunosti napustio 1993., a njegov primjer slijede i ostali proizvođači koji su se također do tada desetljećima koristili istovjetnom metodologijom testiranja.
