重的物體下落快,輕的物體下落慢,這是很多人的直覺反應(yīng)。這個觀點最早由古希臘哲學(xué)家亞里士多德提出。1590年,伽利略在比薩斜塔做了“兩個鐵球同時落地”的實驗,推翻了亞里士多德的觀點,認為物體下落的速度與重量無關(guān)。
其中的物理問題此處按下不表,但這個結(jié)論卻與很多人的直覺違背。其實,生活中有不少乍看有理,實則需要深究的常識。
車身硬,更安全。這個說法一度廣為流程。車身越硬,車身完整性也會越好,乘員就會越安全。按照這個邏輯,這個說法似乎很有道理。
不過,這其實又是一個反直覺的問題。
車身太硬對乘員的威脅
車身硬,更安全,這句話只說對了一半。車身結(jié)構(gòu)只有具備足夠的強度,才能避免在碰撞中發(fā)生太大變形,為乘員保持一定的生存空間,避免外物威脅乘員安全。但在碰撞中,乘員還會受到?jīng)_擊能量的傷害。
碰撞發(fā)生后,汽車的某些部位會嚴重變形。人們自然會想到,這或是不是車身不夠堅硬,才會變形?
其實,這些部位之所以容易變形,其實是設(shè)計師故意為之。汽車在運動過程中會產(chǎn)生動能,這種能量的大小與物體的質(zhì)量成正比,也與物體運動速度的平方成正比。碰撞發(fā)生時,汽車的速度會逐漸降為零,而且這個時間非常短。在如此短的時間內(nèi)要將汽車產(chǎn)生的動能完全消耗,必然會造成破壞和變形。
車內(nèi)的乘員能承受這種能量的消耗嗎?美國高速公路安全管理局(NHTSA)研究發(fā)現(xiàn),峰值達到 75g、65g或50g的加速度,分別可以導(dǎo)致一個50%分位的健康成年男性、健康成年女性、健康兒童直接死亡 。
因此,在C-IASI的測評中,我們可以看到除了針對車身結(jié)構(gòu)的考量,還包括對人體頭部、頸部、軀干、骨盆和腿部的傷害值測評。
為了減少碰撞事故對人體造成的傷害,車身的某些部位會設(shè)計得更容易變形,希望其能夠在碰撞中更多地承擔(dān),從而消耗碰撞發(fā)生的動能。
車身太硬對行人的威脅
車身結(jié)構(gòu)過硬,還可能會給行人帶來風(fēng)險。
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中國交通事故數(shù)據(jù)顯示,車輛與行人的事故比例高達21%,而在行人事故中,死亡比例高達29%。
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上圖是人類大腦的剖面圖,人類的大腦僅僅被一層脆弱的骨骼(黃色部分)保護,發(fā)生碰撞事故時,車內(nèi)乘員還可能受到安全氣囊和安全帶的保護,而行人毫無保護的身體會直接與堅硬的汽車車身相撞,其后果可想而知。
一味追求車身結(jié)構(gòu)的堅硬,對行人的威脅是致命的。
汽車應(yīng)該軟硬結(jié)合
由此可見,汽車車身越硬并不意味著安全。事實上,汽車的安全的關(guān)鍵在于軟硬結(jié)合。
為了保證碰撞時乘員的生存空間,車身結(jié)構(gòu)需要足夠堅硬,避免發(fā)生太大變形。
在乘員艙內(nèi),由于駕駛員身體前傾,轉(zhuǎn)向柱可能會對人體的頭部和胸部造成傷害。但是,經(jīng)過預(yù)先設(shè)計的轉(zhuǎn)向柱,在事故中會潰縮變形,能盡量減少傳遞到駕駛員身上的碰撞。
同樣的,在車輛與行人發(fā)生碰撞時,如果合理設(shè)計發(fā)動機艙蓋,對行人接觸部分進行結(jié)構(gòu)優(yōu)化,讓接觸部分不那么硬,行人的頭部就會得到更好的緩沖,受傷程度也會相應(yīng)減輕。
因此,要提高汽車的安全性,不該是一味地追求車身結(jié)構(gòu)的安全,車身不同部位的軟硬程度需要經(jīng)過綜合考慮,這樣才能盡可能地保證乘員和行人雙方的安全。
如果下次再聽到別人說“車身硬,更安全”,你應(yīng)該怎么回答他?