Ремінь безпеки

Двоточкові ремені безпеки бувають двох типів: поясні та плечові.

На початку 1950-х років американський конструктор Кеннет Лігон і його брат Боб Лігон запатентували швидкознімний ремінь безпеки для автомобілів, який мав дві точки кріплення з обох боків сидіння і забезпечував фіксацію тіла навколо пояса. Цим винаходом зацікавилися на заводі Генрі Форда, і починаючи з 1956 року ремені братів Лігон стали встановлюватися як опція на автомобілі Форд.

Двоточковий поясний ремінь встановлювався на автомобілях випуску 1960-х років. Такі ремені безпеки можна зустріти як середній ремінь на задньому сидінні деяких автомобілів випуску попередніх років, на деяких автобусах, а також на пасажирських місцях в літаках, оскільки, утримуючи пасажира у сидінні, тим не менше забезпечують можливість вільного вибору пози для безпечної посадки.

Двоточковий плечовий ремінь проходить діагонально від плеча до стегна. Застосовувалися в автомобілях 1960-х років, але не були дуже вдалими, оскільки при аварії пасажир міг легко вислизнути з-під такого ременя.

Окремо слід сказати про ремені безпеки американських авто, що встановлювались досить тривалий період. Вони зазвичай складались з двох окремих ременів — діагонального та поперекового (поясного), і пристібались індивідуально. Використання лише одного з них призводило до тяжких наслідків. За даними Американської Медичної Асоціації, ймовірність пошкодження грудної клітини при застібанні лише діагонального (плечового) ременя зростає втричі, ніж у випадку використання обох ременів. Застосування тільки плечового ременя небезпечніше і в інших випадках. Так, при лобовому зіткненні пошкодження грудей у пасажирів, пристебнутих плечовим ременем, реєструвались у сім разів частіше, ніж у не пристебнутих. Щоб ремені безпеки такої конструкції дійсно виконували свою функцію, слід було пристібати обидва ремені — поясний і плечовий.

Триточковий ремінь поєднує в собі плечовий і поясний ремені, але при цьому являє собою єдиний відрізок ременя, по якому переміщається пряжка, що забезпечує зручність пристібання чи відстібання. При аварії зусилля гальмування розподіляється по значній поверхні грудей, плечей і стегнового поясу, що значно полегшує перенесення зіткнення. Триточковий ремінь за винаходом[9] Нільса Боліна вперше був застосований в серійному автомобілі Volvo PV 544 в 1959 році[7].

Інерційна витягувальна котушка

Замикання ременя у замку

Знак індикації ременя безпеки на панелі приладів автомобіля

До 1980-х років триточкові ремені переважно використовувалися тільки на передніх сидіннях автомобілів; задні сидіння були обладнані або поясними, або плечовими ременями безпеки. Однак свідчення на користь того, що поясні ремені можуть призвести до зміщення хребців і паралічу («синдром ременя безпеки») призвели до перегляду правил безпеки практично у всіх розвинених країнах, і було прийнято вимогу обладнання триточковими ременями всіх сидінь. З 1 вересня 2007 року всі нові автомобілі, що продаються у США, оснащуються триточковими ременями.

Триточковий ремінь безпеки складається з лямки, замка і втягувальної котушки.

Лямка ременя безпеки виготовляється з міцного матеріалу. Лямка кріпиться до кузова за допомогою спеціальних пристроїв у трьох точках: на стійці, на порозі і на спеціальній тязі із замком. Для адаптації ременя до росту конкретної людини в багатьох конструкціях передбачається регулювання верхньої точки кріплення за висотою.

Замок забезпечує замикання ременя безпеки і встановлюється біля сидіння автомобіля. Для з'єднання з замком на лямці виконаний рухомий металевий язичок. Для нагадування про необхідність застосування ременя безпеки в конструкції замка передбачається вимикач, який включений в ланцюг аудіовізуальної сигнальної системи. Попередження відбувається за допомогою сигнальної лампи на приладовій панелі і звукового сигналу. Алгоритм роботи даної системи має відмінності у різних автовиробників.

Втягувальна котушка (для інерційних ременів безпеки) забезпечує примусове розмотування і автоматичне змотування ременя безпеки. Вона кріпитися на/у стійці кузова автомобіля. Котушка оснащена інерційним механізмом блокування, який зупиняє рух ременя в котушці при аварії. Використовується два способи блокування — в результаті руху (інерції) автомобіля і в результаті руху самого ременя безпеки. Ремінь можна витягнути з барабана котушки лише повільно без прискорення.

Також існують ремені з натягувачем, який автоматично спрацьовує під час аварії: він регулює силу утримання людини ременем. Натягувач ременя безпеки призначений для завчасного запобігання переміщенню тіла людини вперед при аварії. Це досягається за рахунок змотування і зменшення свободи прилягання ременя безпеки[10]. Натягувач забезпечує змотування лямки ременя зі швидкістю порядку 10 м/с. Натягувачі зазвичай монтують на замку ременя безпеки, або іноді на витягувальному пристрої ременя безпеки.

Ремені безпеки з чотирма і більше точками кріплення використовуються в кабінах спортивних літаків, гоночних автомобілів, для закріплення дітей у дитячих автомобільних кріслах тощо. В гоночних автомобілях п'яти- і шести точкові ремені безпеки служать, крім основного призначення як додатковий засіб бокового підтримання тіла водія на водійському сидінні.

У більшості країн правилами дорожнього руху узаконена вимога обов'язково використовувати ремені безпеки (за умови, що транспортний засіб обладнано ними). В Україні Правила дорожнього руху вимагають обов'язкове використання ременів безпеки для водія та всіх пасажирів, у тому числі і на задньому сидінні[2]:

Для забезпечення безпеки дорожнього руху водій зобов'язаний: ... в) на автомобілях, обладнаних засобами пасивної безпеки (підголовники, ремені безпеки), користуватися ними і не перевозити пасажирів, не пристебнутих ременями безпеки. Дозволяється не пристібатися особі, яка навчає водінню, якщо за кермом учень, а в населених пунктах, крім того, водіям-інвалідам, водіям і пасажирам оперативних та спеціальних транспортних засобів і таксі;

Правила дорожнього руху забороняють експлуатувати автомобіль, якщо[11]:

ж) відсутні ремені безпеки та підголовники в транспортних засобах, де їх установка передбачена конструкцією; з) ремені безпеки не в робочому стані або мають видимі надриви на лямках;

Забороняється експлуатація транспортного засобу, якщо є видимі неозброєним оком надриви стрічки лямок, якщо не фіксується язичок лямки у замку або не відбувається його викидання після натискання на кнопку замикального пристрою, лямка не витягується або втягується в інерційну котушку, при екстреному гальмуванні автотранспортного засобу з початковою швидкістю гальмування 15—20 км/год не відбувається блокування лямки в інерційній котушці. За наявності яких-небудь з перерахованих несправностей потрібно замінити ремені безпеки.

Всі ремені, що піддавалися критичним навантаженням в результаті дорожньо-транспортної пригоди (при значних деформаціях кузова), повинні бути обов'язково замінені.

Порушення правил користування ременями безпеки або мотошоломами — тягне за собою накладення штрафу від трьох до п'яти неоподатковуваних мінімумів доходів громадян[12].

П'ятиточковий ремінь безпеки у дитячому автокріслі

Штатні ремені безпеки розраховані на габарити дорослої людини. Їх використання без додаткових пристосувань для фіксації дітей при аварії може призвести до перелому хребта, так як дитячі шийні хребці ще не зміцніли і при зіткненні не здатні утримати важку голову. Діти на штатних сидіннях, пристебнуті звичайними триточковими ременями безпеки, отримують травми у п'ять разів частіше, ніж діти, що сидять в дитячих сидіннях, підібраних за ростом та комплекцією[1].

Чинні в Україні «Правила дорожнього руху» з 2008 року містять пункт 21.11.б, за яким дітей, зріст яких менше 145 см або тих, що не досягли 12-річного віку, забороняється перевозити:

• у транспортних засобах, обладнаних ременями безпеки, без використання спеціальних засобів, що дають змогу пристебнути дитину за допомогою ременів безпеки, передбачених конструкцією цього транспортного засобу;
• на передньому сидінні легкового автомобіля — без використання зазначених спеціальних засобів.

Використання ременів безпеки є обов'язковим при наявності поряд з місцем водія або пасажира хоча б однієї подушки безпеки. Алгоритм розкриття подушок розробляється в припущенні, що водій (пасажир) під час їх розкриття пристебнутий ременем. Тому спрацьовування подушок в момент неконтрольованого різкого зсуву тіла людини при аварії може привести до непередбачуваних наслідків. Наприклад, при фронтальному ударі не пристебнутий водій отримає подушкою безпеки удар в голову, із силою, що перевищує удар об передню панель. У деяких сучасних автомобілях розкриття подушок безпеки при не пристебнутому ремені блокується.

Пристрої подовження ременя безпеки призначені для зниження кінетичної енергії людини і реалізують цикли подовження і фіксації ременя в разі аварії з можливістю управління енергією впливу на людину. Можливі також цикли повторного подовження і амортизації.

Пристрої подовження, як правило, розміщені в нижній частині ременя безпеки і містять пристрої, що забезпечують подовження ременя при заданому динамічному навантаженні на певну довжину. Цим подовженням знижується ударне навантаження на людину.

Пристрої подовження ременя безпеки можуть бути виконані у вигляді:

• зафіксованої петлі у стрічці ременя безпеки, скріпленої спеціальними нитками, що розриваються при певному навантаженні, обмежуючи цим навантаження на тіло;
• вільного кінця ременя безпеки, закріпленого в пристрої фіксації;
• додаткового троса у пристрої подовження;
• пристрою переміщення уздовж стрічки ременя безпеки;
• пристрою розтягування ременя безпеки;
• пристрої проковзування ременя безпеки.

Можливі також інші технічні рішення, що використовуються в пристроях подовження, що забезпечують при певному граничному навантаженні подовження ременя безпеки на задану довжину.

Здійснюється за допомогою пружних елементів, розміщених в пристрої фіксації, що дозволяє захищати людини і апаратуру від тривалих ударних і вібраційних навантажень незначної амплітуди при їзді по пересіченій місцевості.

Пристрої амортизації можуть бути виконані у вигляді найпростіших пружин або еластичного фрагмента стрічки ременя безпеки. Амортизатор однієї своєю частиною повинен бути з'єднаний з стрічкою ременя безпеки, а другою своєю частиною — з пристроєм фіксації у вигляді звичайної засувки.