Карл Гильзин - Эта удивительная подушка
Все более широкое применение находит и родной брат пневматической рессоры — надувной домкрат, служащий для подъема разных тяжестей, когда собственных сил человека не хватает.
Чтобы воздушная подушка подняла груз, нужно увеличить давление в ней — она раздуется, и лежащий на ней груз приподнимется. Домкраты-подушки нужны, когда приходится поднимать тяжелый груз в полевых условиях, например самолет, совершивший вынужденную посадку вдалеке от населенных центров. Достаточно уложить под крылом и фюзеляжем самолета друг на друга несколько надувных мешков из прочной ткани (доставить такие мешки легко, они мало весят и в сложенном состоянии занимают мало места), а затем надуть их воздухом, выхлопными газами двигателя или газами из баллона.
А что случится, если поместить воздушную подушку в топливный бак двигателя и начать ее надувать? Она станет вытеснять топливо из бака и подавать в двигатель. Такой способ особенно важен в космосе, где подавать жидкости, в том числе и топливо, не так-то просто из-за невесомости.
На заводах и стройках тоже применяются подушки-домкраты, они могут поднять, например, угол осевшего дома всего за полчаса! Применяются и надувные рабочие перчатки, особенно удобные в случае сильных вибраций, например при работе отбойным молотком.
Подушка «взрывается»
Уж если говорить о воздушной подушке, защищающей человека от ударов, то прежде всего в связи с автомобилем. Езда в автомобиле с каждым днем становится все более опасным занятием: автомобилей больше, их водители менее опытны, условия движения усложняются, скорость растет.
Учащаются столкновения автомобилей, часто приводящие к тяжелым ранениям и даже гибели людей, находящихся в машине.
В США, где эксплуатируется около девяти миллионов автомобилей, смертельных исходов в автомобильных авариях бывает несколько тысяч в год, а тяжелых ранений несравненно больше.
Конструкторы стремятся создать «безопасный» автомобиль. Это относится к внутреннему устройству, конструкции рулевой колонки, подвеске двигателя. Предлагаются также привязные ремни, которыми должны затягиваться пассажиры, или раскрывающиеся при ударе пологи, вроде больших газетных листов, которые должны амортизировать удар. Но особенно большие надежды возлагаются снова на подушку. В США по решению правительства, начиная с 1976 года, все легковые автомобили должны выпускаться только с «подушками безопасности». Экспериментальных автомобилей такого рода уже немало.
Подушки хранятся сложенными внутри салона автомобиля в разных местах — верхней части рулевой колонки перед водителем, в щитке перед пассажиром, сидящим спереди, в спинке переднего сиденья — перед пассажиром, сидящим сзади. В упакованном виде они занимают мало места и практически невидимы.
Но вот произошел неожиданный сильный удар автомобиля о препятствие. Дальнейшее происходит мгновенно. Специальный прибор — акселерометр, срабатывающий при определенной силе удара, открывает баллон со сжатым под большим давлением инертным газом или воспламеняет пиропатрон — заряд с несколькими десятками граммов пороха. За сотые доли секунды (!), все равно, как при выстреле, нейлоновые подушки надуваются до объема двухсот-трехсот литров и превращаются в мягкий, податливый барьер перед пассажирами. Есть конструкции, где одна большая подушка заменена множеством малых, соединенных наподобие пчелиных сот, — считается, что это даст ряд преимуществ.
Идея защитных подушек проста, но практическая ее реализация связана со многими сложными проблемами. Газы, заполняющие подушки, не должны быть очень горячими или ядовитыми — подушка может ведь и лопнуть. Надувать подушки нужно быстро, но плавно, чтобы это не напоминало взрыв с сильным опасным ударом и шумом, способным жестоко повредить уши. После надувания газы из подушки нужно сейчас же начать выпускать наружу, иначе она лопнет или станет слишком твердой, жесткой. Нужно исключить возможность ложных сигналов датчика и срабатываний подушки без необходимости.
А как обеспечить постоянную готовность подушек к действию в течение всего большого срока службы автомобиля? Как избежать чрезмерного повышения давления в салоне автомобиля, когда внутри него внезапно надуется много защитных подушек? В одном из американских автомобилей в салоне размещено двадцать подушек. Можно защититься от одной беды и пострадать от другой — повышения давления в салоне. В этом автомобиле при надувании подушек специальная петарда выбивает заднее стекло машины!
Забот хоть отбавляй. И все же, вероятно, через несколько лет автомобилей без воздушных подушек не станет. Слишком уж важна их роль. В США было официально заявлено, что если бы «подушки безопасности» были установлены на автомобилях, выпущенных там в одном лишь 1970 году, то это спасло бы шесть тысяч жизней, предотвратило ранения четырехсот тысяч человек и сберегло почти полмиллиарда долларов!
Интересно, что и для обычных привязных ремней тоже пытаются применить принцип воздушной подушки. За рубежом появились полые ремни, которые при столкновении автомобиля автоматически надуваются и превращаются в своеобразную защитную подушку.
В настоящее время ведутся испытания защитных подушек на специальных тележках-салазках, скользящих по рельсовой трассе (кстати, тоже на воздушной подушке, об этом будет идти речь в последней части книги) и позволяющих имитировать удар. Пока, как правило, место человека при подобных испытаниях занимают манекены. Но уже проведены успешные испытания и с людьми.
«Взрывающаяся» воздушная подушка может служить на автомобиле и для того, чтобы зажать дверь. Часто именно открывшаяся при столкновении дверь оказывалась причиной гибели или тяжелого ранения пассажиров. Резиновый надувной шарик в выемке между дверцей и кузовом мгновенно надувается воздухом при аварии и надежно заклинивает дверцу.
Все четыре колеса…
Ни защитная надувная подушка, ни надувные резиновые бамперы для смягчения удара при столкновении, ни надувное запасное ветровое стекло (тоже полезная вещь!) не могут считаться главным применением воздушной подушки на автомобиле. На первое место нужно поставить совсем другую воздушную подушку, без которой современного автомобиля просто не существовало бы. Эта подушка — шина, катящаяся по земле и увлекающая за собой автомобиль.
Шина не единственная катящаяся воздушная подушка. А разве детский резиновый мяч и множество его спортивных «сородичей» не воздушная подушка?
В Швеции даже создан «звуковой» мяч для игры в футбол слепых. «Игровых» воздушных подушек изобрели множество: например, прозрачный, но летящий при броске со скоростью до ста километров в час шар для игры в кегли или метровый мяч с седлом для модного в Европе «кенгуроболла» — скачки наездников на этих мячах действительно напоминают прыжки кенгуру.
Надувные шары могут применяться и для дела. Когда в Москве в 1971 году была выставка механизации производства, на ней было показано интересное устройство для передвижения тяжестей. Стальная плита весом четыреста килограммов лежала на шарах, надутых воздухом. Легкое движение руки заставляло плиту перемещаться.
За рубежом самые тяжелые грузы в сотни тонн, вроде землесосного снаряда и даже целых кораблей, удавалось транспортировать на значительное расстояние на своеобразных воздушных катках — надутых нейлоновых шлангах диаметром метр и больше.
На воздушных подушках — пневматических шинах в наше время, можно сказать, катится все человечество. Одних автомобилей в мире насчитывается триста миллионов и более тридцати миллионов ежегодно добавляется новых, а на каждом автомобиле по крайней мере пять шин, четыре — на колесах и пятая — запасная. Множество автомобилей имеет не четыре, а шесть, восемь, иногда десятки колес. В Чехословакии для перевозки части нового прокатного стана был создан автопоезд-платформа с буксирами с общим числом колес — сто девяносто шесть!
Вероятно, миллиарда полтора-два шин приходится только на автомобили, находящиеся в эксплуатации, не считая хранящихся на складах и в магазинах.
Если же подсчитать шины бесчисленного множества самолетов, мотоциклов, тракторов, велосипедов, самокатов, гужевых повозок и всяких других экипажей, не обходящихся без «дутиков», как раньше называли пневматические шины (лихачи-извозчики зазывали: «Промчим на дутиках!»), окажется, что на долю каждого человека на Земле приходятся, вероятно, десятки и сотни надутых шин разных калибров. Чем не шинный век! Исчезни внезапно все шины, произойдет катастрофа хуже любого землетрясения…
