מה שבטוח: הגנה פסיבית

מיתוסים כמו שידוע, נועדו להפרכה. אז נתחיל עם אחד מושרש שמיועד לפלח שלא שם אמונתו בטכנולוגיה הבטיחותית של ימינו: מכוניות גדולות ונדיבות בפח, לא מעידות על רמת הבטיחות הכללית ולא מבטיחות הקטנת הנזקים. נהפוך הוא הדבר. אולם, יתכן כי האשמה מקורה בנוסטלגיה, או שדבקו המצדדים בעילה זו, כי לא בליבם להפטר מהגרוטאה התורנית בחנייה שזוללת דלק כמו מיכלית - ובטיחותית כמו נייר סופג.

ניתן להסיק מכך, שקיים הצורך להוקיע את החשיבה הארכאית הזו מהאוכלוסייה הגלובלית. כך שהנהגים יזכו לצאת ממצבים קשים, הולכי הרגל יחושו פגיעות רכות יותר ובתי החולים יזדעזעו כמה שפחות. ב-20 השנים האחרונות, ענף הבטיחות הפסיבית צמח מעלה כמיטב הקידמה. אם פעם ישבנו ברכב והנחנו כי עובי הדלתות חוצץ בינינו ובין צרה, היום התהליך מלווה במכלול ארוך וטקטי שמקנה למתכננים חומרים מודרניים, ויכולת לאמוד מגוון השפעות קריטיות על המרכב בזמן תאונה.

הבטיחות הפסיבית, כהגדרתה, הינה מכלול תכונות המרכב המגנות על נוסעים עת התרסקות. מידתה תלויה במתכנני הרכב, והתכנון נעשה דרך אמצעים רבים כמודלים ממוחשבים של תאונות דרכים ואינספור ניסויים. המטרה החשובה מכל היא להביא לכך שייצור המכונית רוקם תא נוסעים קשיח המונע פגיעות ביושבים ושומר על חייהם.

על מנת שהאפקט יושג ברמתו המלאה, חייב מבנה השלדה מסביב לתא הנוסעים לקרוס בשעת תאונה, לספוג את האנרגיה בצורה יעילה ולהרחיקה מהנוסעים. כאן מתגלה הבעייתיות בכלי רכב כבדים, בעלי פח עבה ומעט מאוד אזורי קריסה. כלי רכב אלה לא סופגים כראוי את עוצמת הפגיעה, כך שמרב עוצמתה מופנה אל גוף הנוסעים.

תאונות הדרכים מתפצלות לסוגים שונים על פי מיקום המכה, עוצמתה וכדומה. לכל תאונה פרמטרים שונים, המשפיעים על עוויתות השלדה בצורה דרסטית ונוכחת הדף. כהתגוננות מפני תאונות צד למשל, מחזקים את העמוד המרכזי, שביחד עם קורות הרוחב המותקנות בגג וברצפה, מתאפשרת חלוקה אידאלית של אנרגיית הפגיעה. עוד בסיועה של ההגנה, קורות עיבוי בדלתות משמשות כשלד בועתי סביב תא הנוסעים, ושמשות מחוסמות עם ציפוי פלסטי ולימינציה לוכדות את שברי הזכוכית המסוכנים לכדי קשיחה סדוקה.

בפגיעה חזיתית, תוכנן המרכב כך שהעומסים יתפזרו לאורך שלושה ערוצים עיקריים ורכיבי תא המנוע יתקפלו ביחד לספיגת האנרגיה. בפרספקטיבה רחבה יותר, נכנסים למשוואה גורמים משניים השומרים על הנוסעים כתגובה להתנגשות. חלקם פחות משמעותיים, אך כמעגל בטיחותי משלימים אחד את השני בתפקוד הייעודי; פגושים קדמיים ואחוריים, אמצעים למניעת דלקה עצמית, חגורות בטיחות, כריות אוויר, מושבים אורטופדיים, לוח מחוונים, גלגל ומוט הגה קורסים ועוד.

העפנו מיתוס אחד, אז בואו נשלח נוסף לדרכו: רכב מודרני היוצא מתאונה בנזקים חיצוניים קלים, לא בהכרח גורס שמצב הנוסעים זהה. כאשר מעורב כלי-רכב בתאונת דרכים קשה, חייב המרכב להתקפל ולגרום לבלימת הרכב לאחר החבטה - במרחק הגדול ביותר שניתן - כדי ליצור את התאוטה הנמוכה ביותר. גמישות היא מרכז הסוגייה, והברומטר לאיכות – עומק הנזק החיצוני. כלומר, ככל שהמכונית מרוסקת יותר, האנרגיה נספגה בצורה יעילה. הפגיעה בנוסעים תהיה כמובן קשה יותר ככל שעצמת התאונה גדלה, אך באופן יחסי, יותר אנרגיה תתפזר על השלדה.

מסגרת המכונית העכשווית, תומכת את עצמה במקשה אחת. אף שלמראית עין נראית קליפת המרכב כמבנה אלמנטרי, הטכניקה מצריכה יצירתיות גבוהה מאוד מצד המתכננים. המרכב בנוי ממספר מקטעים, כשלכל אחד תפקוד וייעוד שונה. מצד אחד נדרשת מהם היכולת לייצר קופסה במשקל מינימלי כדי להפחית בצריכת הדלק, לשמור על יכולת דינמית, ולהפחית עלויות. ומצד שני, הבטיחות לא יכולה להיחשב מלאכותית כמו גם האמינות המבנית לאורך שנים ארוכות.

הבסיס ההתחלתי, נותר פרימטיבי ומקורו בעובי הפח. מאידך, השיקולים השתכללו וההבנה השתנתה ללא היכר. במקומות בהם המאמץ נמוך, נעשה שימוש בלוחות גדולים והימנעות מחיבורים חופפים וריתוכים בלתי הכרחיים של חלקי הפח. עובי פחי הפלדה המקובלים במכוניות הוא 0.4:1 מילימטרים. דק ככל שיהיה, מדובר בכורח מציאותי להוזלת עלויות. לא מדובר בפשרה על חשבון הנוסעים; החומרים המודרניים כוללים יכולת קשיחות גבוהה והתגמשות אופטימלית. לכן, ככל שציר הזמן והחידושים ינועו קדימה, כך נהיה בטוחים יותר והמכונית תנהג כלפינו תוך איזון בין בטיחות ליכולת.

שלדה בטיחותית, נושאת את המרכב העילי של הרכב ומעניקה חוזק מבני לגוף כולו. חומרי השלדה קורצו מפלדה והחיבור בין הקצוות הוא בריתוך או ברגים. הצורה המבנית היא כאות הלועזית U, כשמצידה האחד מורכבת מערכת המתלה, ומצידה השני – מערכת ההנעה. בהיסטוריית התעשייה, חלק מהשלדות היו במבנה כלוב העשויות מספר רב של פרופילים מרובעים או צינורות בחתך עגול. כיום השלדה במכונית הפרטית עשויה כחלק אינטגרלי יחד עם המרכב, או נפרדת מהמרכב המולבש עליה.

השלדות הבטיחותיות מיוצרות לרוב מפלדה במבנה דמוי סולם. עליהן לעמוד בלחצים פנימיים וחיצוניים, ולהתמודד עם מפגעי הדרך בעת נסיעה מכמה כיוונים בו זמנית. לכאורה, מתוכננת היא לעמידה בסיבולת גבוהה. אך למרות סיווגה כמפרט בטיחותי, במשך הדורות התגלה כי היא מזיקה ואף מסוכנת. משקלה הגבוה וחוזקה לא תרם לשליטה הכיוונית, ומפני שהשלדה איננה סופגת אנרגיה, היא הופכת את המכונית לטיל יירוט רב משקל המקצר את זמן העצירה ומייצר כוחות תאוטה גדולים ביותר.

דילמת ההגנה בפני התהפכויות, תפסה תאוצה קריטית לאורך השנים בשל הזיקה הפולחנית למכוניות פנאי גבוהות – בפרט בארה"ב. במקרה של תאונה בה המכונית מתהפכת על גגה, קורות צידיות בעלות חתך גדול בשילוב עם עמודים מרכזיים מחוזקים וקשתות מסיביות, שומרים על תא הנוסעים. עם זאת, חרף החוזק המבני, אין בכך כל תועלת אם חגורות הבטיחות אינן כרוכות סביב היושבים ולא מונעות פגישות לא נעימות עם תקרת המכונית. כאן המקום לציין כי הבקרות האלקטרוניות תורמות לאין שיעור לייצוב המרכב, ולמעשה האיזון וההתייצבות מושגים בעיקר בסיוען.

אחת התאונות הקשות ביותר היא ללא עוררין הצדדית (היטל). היא לא רק השכיחה מכולן, אלא גם הקטלנית שבהן. המסגרת סופגת פגיעה באזור קטן וחשוף, ולכן סיכוי גדול שתא הנוסעים ייפגע באין הגנה ראשונית מרכיבים כמו המנוע או פגושים סופגים. כל מה שמפריד בין האדם למכונה, הוא דלת מעובה וחסונה ובמקרה הטוב, כריות אוויר צדדיות.

עם זאת, כתוצאה ממחקרים שונים, חלה התפתחות משמעותית בהגנה הצידית. כיום, מכוניות חדשות כוללות מסגרת היקפית דמוית מזלג, המגובה בחיזוקים כבדים בקורה B האמצעית, וספי הדלתות. חל ניסיון להפחית פריצה על גבול הסנטימטרים פנימה. שכן גם כזו, יכולה להיות מקור למוות מיידי. בשילובם של כל החסמים שאוזכרו, מערכת הגנה הרוחבית, זורקת את אנרגיית הפגיעה לשלדה, ובכך מצמצמת עד מונעת לעתים גלי הדף החולפים על פני תא הנוסעים.