Nie takie „Głupki” w misji ratowania życia człowieka, czyli kilka słów o manekinach do testów zderzeniowych

Dummy manekin do testów zderzeniowychTrochę niezasłużenie manekiny wykorzystywane w testach zderzeniowych nazywane są „dummy”. Historii jednak nie zmienimy, choć moim skromnym zdaniem na takie określenie zasługują raczej wolontariusze crash–testów, zaś manekinom powinno towarzyszyć określenie w stylu „clever”. Dlaczego, to wytłumaczy Wam krótka historia powstania naszych bohaterskich manekinów.

„Dummy” to określenie, które padło w latach 40-tych, kiedy to w testach zderzeniowych brali udział wolontariusze. Jednymi z nich byli profesorowie badający wpływ przeciążeń na organizm ludzki wynikających z gwałtownego zatrzymania pojazdu. Prekursorami testów byli pułkownik John Paul Stapp z U.S. Air Force oraz Lawrence Patrick,później profesor na Wayne State University.

John P. Stapp w saniach rakietowych podczas testów w Edwards Air Force Base fot. en.wikipedia.org

John P. Stapp w saniach rakietowych podczas testów w Edwards Air Force Base
fot. en.wikipedia.org

Stapp brał udział w badaniach prowadzonych na rozpędzonych do 1 000 km/h saniach rakietowych. Wiecie po jakim czasie zatrzymał się pan pułkownik? 1.4 sekundy. (Nawet nie chce wiedzieć, jak przyjął to jego organizm, choć na pewno nie tak najgorzej, bowiem Stapp brał udział w badaniach przez 3 lata, a zmarł 29 lat po przejściu na emeryturę. Do dziś nosi miano „najszybszego człowieka na świecie”.) Hamowanie nie było jedynym analizowanym wówczas czynnikiem. Profesor Patrick wraz z grupą swoich studentów sprawdzali również obrażenia kierowców powstałe na skutek wypadków. W ramach badań okaleczali swoje ciało m.in. rozbitymi na klatce piersiowej odłamkami metali ciężkich, rozpryskiwanymi na twarzy kawałkami szkła symulującymi tłuczoną przednią szybę. Kiedy czytałam informacje na ten temat, myślałam „o zgrozo”. Do takich wniosków po swoim pierwszym teście doszedł również jeden z wolontariuszy, który stwierdził, że „tylko głupek zrobiłby to jeszcze raz”. I tak student zmądrzał, ale jego słowa na stałe przylgnęły do manekinów zderzeniowych.

Wolontariusze to tak naprawdę drugi etap ewolucji testów zderzeniowych. Po pierwszym odnotowanym 31 sierpnia 1869 roku wypadku samochodowym, w którym ofiarą była Mary Ward opinia publiczna nie dostrzegała jeszcze zagrożenia. Za przyczynę uznano nadmierną prędkość w zakręcie oraz brak ostrożności. Sytuacja diametralnie zmieniła się, gdy trzydzieści lat później, w 1899 roku doszło do wypadku śmiertelnego. Na ulicy Nowego Jorku podczas wysiadania z tramwaju został śmiertelnie potrącony pierwszy Amerykanin. Henry Bliss na skutek urazu głowy oraz klatki piersiowej zmarł następnego dnia w szpitalu. Wszczęto badania nad analizowaniem oraz łagodzeniem skutków wypadków samochodowych. Wraz z rozpoczęciem masowej produkcji samochodów pod koniec lat 90. XIX wieku, liczba zgonów rosła systematycznie z roku na rok. Wskaźnik śmiertelności przekroczył 15,6 ofiar śmiertelnych na 100 milionów mil przejechanych w latach 30.

Tak zapoczątkowano pierwsze poważne badania nad skutkami kolizji dokonywanych przy dużych prędkościach na ludzkie ciało. Biomechanika była na etapie raczkowania, dlatego naukowcy z Wayne State University w Detroit musieli opracować własną metodę pozyskiwania danych. Były nią ludzkie zwłoki. Służyły dostarczeniu podstawowych informacji odnośnie wpływu na ludzkie ciało sił, które występują podczas zderzenia czołowego oraz rolowania pojazdu. Pomijając proces „montowania” ciał w samochodzie przejdę do wniosków autora artykułu „Korzyści humanitarne z badań na zwłokach służących zapobieganiu urazom”. Albert King argumentuje słuszność owych testów zmniejszającą się liczbą ofiar wypadków. Jego obliczenia pokazały, iż zmiany wprowadzone w samochodach na skutek wyników badań  zachowały 8,5 tysiąca istnień (od momentu stopniowego wprowadzania w latach 30. do roku 1987). Wynikało z tego, że dzięki poświęceniu jednego ludzkiego ciała w ciągu roku zapinanie pasów zachowało życie 61 osobom, poduszki powietrzne 147, zaś ulepszenie procesu tłuczenia przedniej szyby 68.
Sceptykom tego typu badań nie towarzyszył wyłącznie argument etyki, czy moralności. Istotnym był również fakt, że ciała nie odpowiadały demografii osób ginących na drogach. Wykorzystywano bowiem starszych białych mężczyzn, których zgony nie były gwałtowne, a ich wcześniejsze urazy mogły wpływać na wynik testów.

Po takiej analizie rozpoczęto wspomniane wcześniej badania z udziałem wolontariuszy. W połowie lat 50., gdy badania na ludzkich zwłokach zostały zamknięte, pojawiła się również potrzeba sprawdzenia przeżywalności wypadków. Rozwiązaniem dla naukowców okazały się zwierzęta. Z czasem wykorzystywano je również do ulepszenia kolumny kierownicy (do 1964 roku przyczyną ponad miliona zarejestrowanych zgonów było uderzenie o kierownicę). Do tego celu wykorzystywano świnię, której pozycja siedząca za kierownicą była zbliżona do człowieka. Na podstawie wyników badań General Motors wprowadziło do sowich samochodów na początku lat 60. składaną kolumnę kierownicy, co zmniejszało ryzyko śmierci o 50%. Testom na zwierzętach podobnie, jak w przypadku ludzkich ciał towarzyszyły nieustanne protesty.  Jednak to chyba nie one wpłynęły na zaprzestanie ich wykorzystywania. (Dzięki zwierzętom naukowcy pozyskiwali więcej danych, jednak nie dało się ukryć, że budowa organizmu zwierzęcia odbiega od ludzkiej). Jako pierwszy z owych praktyk wycofał się General Motors w 1993 roku, a zaraz za nim poszli kolejni producenci samochodów.

Sierra Sam – pierwszy „dummy”

Sierra Sam – pierwszy „dummy” fot. aps.org

W tym samym czasie, gdy prowadzono badania na zwierzętach powstał pierwszy „dummy”. „Sierra Sam” został stworzony przez Samuela Aldersona w 1949 roku i początkowo wykorzystywano go w lotnictwie. Odpowiednik dorosłego mężczyzny odzwierciedlał jedynie kształt budowy ciała, masę oraz zakres ruchu stawów kończyn. Mechaniczny kręgosłup i szyja miały niewiele wspólnego z ludzkim. Dummy pozwalał wyłącznie na pomiar składników przyspieszenia liniowego prostopadłego do głowy. Z tego względu manekin był nieustannie udoskonalany, by jak najdokładniej odzwierciedlać ludzkie ciało. Najnowszy model to Hybrid III. Jego modernizacja trwająca od 1976 roku pozwala obecnie na dokonanie pomiaru 44 parametrów z zakresu przeciążeń głowy, szyi, klatki piersiowej, miednicy oraz kończyn (w tym również zranień kolan). Służą temu setki czujników zlokalizowanych w wymienionych wcześniej elementach manekina. Warto wspomnieć, że Hybrid III wykorzystywany jest w zderzeniach czołowych, w których mierzone są przeciążania wzdłużne, zaś do odzwierciedlania wypadków, w których uderzenie następuje w bok pojazdu, stosuje się manekiny SID oraz WorldSID (World Side Impact Dummy). Wersja ta pozbawiona jest ramion, za to posiada powiększoną klatkę piersiową pozwalającą na dokładniejszy pomiar obciążenia sił działających na tors. WorldSID posiada 212 czujników, przy pomocy których zbiera 1 000 informacji na sekundę.

WorldSID fot. kununu.com

WorldSID
fot. kununu.com

Rozwój naszego dzielnego „dummy” sprawił, iż jest już na etapie głowy rodziny. Wśród Hybrid III mamy bowiem także odpowiednik kobiety oraz trójki dzieci. W ten sposób testy zderzeniowe mają zapewnić jak najdokładniejsze odzwierciedlanie konsekwencji wypadków oraz przygotowanie rozwiązań, które jeszcze lepiej osłonią kierowcę oraz pasażerów samochodu.

W trakcie czytania nasunęło Wam się pytanie ile może taki dummy kosztować? Budowa jednego manekina najnowszej generacji to kwota około 600 000 złotych.

Nie takie głupki z tych manekinów do testów zderzeniowych co 😉

 

rodzina Hybrid III to: mężczyzna - 172 cm wzrostu i 78,4 kg  kobieta - 150 cm i 50 kg  dzieci: 6–latek - 120 cm i 21 kg, 3–latek - 95 cm i 15,5 kg oraz 12–miesięczne - 75 cm i 10 kg  fot. autoevolution.com

rodzina Hybrid III to:
mężczyzna – 172 cm wzrostu i 78,4 kg
kobieta – 150 cm i 50 kg
dzieci: 6–latek – 120 cm i 21 kg, 3–latek – 95 cm i 15,5 kg oraz 12–miesięczne – 75 cm i 10 kg
fot. autoevolution.com

 

Główne źródło informacji:

http://www.humaneticsatd.com/about-us/dummy-history

Leave a reply