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你的车里藏着一个能救你命的“炸药”

科普小知识2022-07-11 00:00:50
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你的车里藏着一个能救你命的“炸药”

照片:BERTRAND GUAY/AFP/GETTY IMAGES

万一发生事故,如何保护车内人员的安全?工程师们给汽车增加了安全带,车身结构被设计成乘客安全区和碰撞缓冲区。我们还能做什么?一名工程师举起颤抖的手,建议道:“为什么我们不在方向盘上加一个炸药,让它在汽车相撞时弹出来?”多聪明啊!在车里放一个救生炸弹。

我们都知道安全气囊可以在关键时刻拯救生命,但是在汽车里装炸药仍然是一个令人震惊的想法。

安全气囊的设计可以追溯到20世纪50年代。工程师们最初的想法是设计一种压缩气体装置,在汽车碰撞时释放气体来填充气囊,从而保护和缓冲气囊。但是效果不好,充气速度太慢。事实证明,让气囊以最快速度膨胀的唯一方法就是爆炸。从技术上来说,它实际上是一种化学反应,可以产生气体来填充袋子,但从本质上来说,它确实是一种爆炸。

然后问题出现了,它能多快得到保护?否则,头部撞到方向盘,气囊还没有弹出。

粗略地说,假设你正以每小时35英里(15.6米/秒)的速度行走,突然一只鹿冲出树林,方向盘转动——砰!撞到一棵树。汽车停下来了(虽然没有一撞就停下来,但差不多一样)。如果你开车时上身和方向盘之间的距离小于或等于0.5米,那么理论上讲,在汽车停下来之前安全气囊必须立即弹出,人体会因惯性撞击方向盘。

根据上述公式,距离△x为0.5米,平均速度为15.6米/秒。我们可以得出结论,时间△t为0.032秒,仅比眨眼时间短0.1秒。然而,这不是最终结果。安全气囊最初的设计是让人们撞击安全气囊,0.032秒是人体撞击方向盘的理论时间,这意味着安全气囊实际上应该在0.032秒内充气。此外,当人们向前撞击时,安全气囊会弹出,0.5米的距离必须至少减半,因此安全气囊的充气时间缩短至0.016秒。

试着在0.01秒内把气球吹大?所以唯一的方法是用爆炸产生的气体填充气囊。

当汽车撞上一棵树时,传感器检测到了碰撞,并向安全气囊发出信号:“兄弟,我们撞上了”,于是安全气囊点燃了车内的“炸药”。

所有程序必须在人体撞击气囊之前完成。当然,安全带会减慢人体的前进速度。但是即使现在汽车上有了安全气囊,小心驾驶才是王道。

蝌蚪工作人员编自《连线》,译者李,转载必须授权