الإيرباج( air bag) وكيف يحميك من الموت المحقق؟؟

السلام عليكم 

الإيرباج( air bag)

"الإيرباج( air bag)"

 في البداية لو أردت الإشتراك في الموقع ليصلك كل جديد

" إضغط هنا" 

ولو أردت الإعجاب بصفحتنا علي الفيسبوك 

" إضغط هنا"

ولو أردت متابعتنا علي تويتير 

" إضغط هنا"

ما فائدة الإيرباج (AIR BAG)أو كما يسمونة الوسادة الهوائية .

الوسادة الهوائية (AIR BAG)

هو عبارة عن جزء من  نظام الأمان في السيارة يحمي راكبي السيارة من الموت المحقق عند وقوع إصطدام أو حادث قوي عن طريق عزل جسم الراكاب من الإصطدام بأي أشياء من الممكن أن توقع الضرر بأجسامهم مثل قوائم السيارة أو الزجاج الجانبي أو الزجاج الأمامي في حالة نسيان ربط الحزام أو الإصطدام بمقود السيارة .

بدأ استخدام هذه الوسيلة في السيارات الفارهة والسيارات الغالية أولًا، ومن ثم بدأ تعميمها علي كل السيارات وأصبح ذلك بحكم القانون والتعليمات الأساسية في كثير من دول العالم، حيث أصبح تركيبها للسيارات الحديثة شبه الزامي.

 الوسادة الهوائية هي جسم مرن (وسادة مملؤة بالهواء) لتخفيف حدة الإصطدام يتم ملئة بالهواء بشكل أتوماتيكياً (هواء أو أي غاز أخر) في أجزاء من الثانية لسرعة تطبيقة قبل إصطدام أحد الركاب بأي شئ صلب بجانبة  و تنطلق من موقعها المخفي لتكون كما ذكرنا سابقاً  عازلاً بين السائق والركاب (لتخفيف أثر التصادم بين الركاب والأجزاء الداخلية في السيارة) علي حسب  تصميم إيرباج كل سيارة من حيث عدد الكبسولات إيرباج في السيارة وأماكنهم .

و ذكرت أنباء حديثة جاءت بها وكالة رويترز بأن شركة هوندا لصناعة الدراجات النارية قد طورت وسادة هوائية لاستخدامها على الدراجات لحماية سائقي الدرجات من الضرر الفادح الحادث عقب الإصطدام .

ولنتحدث عن تاريخ تطوير الإيرباج في السيارات.....

أولاً...الوسائد الهوائية الستائرية (Curtain Airbags).

لها أهمية كبيرة بغرض حماية الركاب من :

ارتطام رؤوسهم بقوائم السيارة.

ومنع خروج أجسامهم من نوافذ السيارة في حالة تدهور الحادث.

ثانياً...الوسائد الهوائية الستائرية(الأمامية)

وسادة هوائية أمامية لحماية الراكب من أي ضرر واقع علي رقبتة وعمودة الفقري.

بالطبع شهدت تقنية الإيرباج تطوراً هائلاً حيث أنها قللت نسبة الإصابة  وتقليل مخاطر الحوادث علي ركاب السيارات بنسبة 30% وطريقة تشغيل النظام (الإيرباج) تختلف من سيارة لأخري مثلاً في سيارات فورد يعمل نظام الإيرباج علي طريقة (IMPACT SENSOR) هذا السينسور عندما يصطدم بشئ (علي حسب قوة الصدمة) وهناك سيارات أخري تستخدم (SPEED SENSOR) هذا السينسور مرتبط بقياس السرعة فقط ويلاحظ السينسور الهبوط المفاجي في السرعة (مثلاً من سرعة عالية ولتكن 150كم إلي هبوط مفاجئ إلي 0 كم وهذا مايحدث في حالة الإصطدام الشديد) ليتم ترجمة الموقف علي أنة حادث فيتم تطبيق نظام الإيرباج.

 لا يتم تطبيق النظام( مع العلم أن هناك مخاطر قاتلة) وهي في حالة عدم إرتداء حزام الأمان وفي نفس الوقت تم تطبيق نظام الإيرباج من الممكن أن يصل الأمر الي الموت المحقق فرجاء إرتدي حزام الامان .

 فالوسائد الهوائية لا تنفتح عند أي فرملة، وإنما يقوم الحاسب الآلي الذي يدير السيارة بالكامل بحساب قوة الكبح، لتقدير ما إذا توجب فتح الوسائد الهوائية من عدمه، حيث أن الوسائد الهوائية قد تكون مؤذية في حد ذاتها في بعض الحالات.

وتعمل تلك التقنية بإحداث تفاعل كيميائي سريع ينتج غازاً ينفخ كيس البالون المخفي في المقود خلال أقل من 0.015 جزء من الثانية (بمعني تقسيم الثانية إلي 1000 جزء) يتم ملئ الوسادة بالهواء في 15 جزء من الثانية وعند حوادث السيارات التي تسير بسرعة كبيرة، بينما يمتلئ خلال 0.025 جزء من الثانية في حالة الحوادث المتوسطة السرعة.

 يتفاعل نتروجين الصوديوم مع نترات البوتاسيوم بشكل انفجاري محرراً غاز النيتروجين. يقوم غاز النيتروجين (N₂) الساخن بملء البالون، وفق التفاعل التالي :

10NaN₃ + 2KNO₃ → 5Na₂O + K₂O + 16N₂

أسباب إصابة الركاب أثناء الحوادث:

من الممكن أن نقول أن جميع الأضرار التي تقع علي الركاب أثناء حادث ما ـ بشكل أساسي ـ إلى أحد سببين: 

1- إصطدام جسم الراكب.... 

أصطدام أجسام الركاب بأشياء مثل مقود السيارة مما يؤدي إلى إصابات خارجية كالكدمات والوخزات وقد تصل إلي الكسر في بعض الأحيان.

2- التسارع المفاجئ للجسم....

يحدث التسارع المفاجئ للجسم أثناء الاصطدام  حيث أن الراكب بداخل السيارة يسير بسرعة السيارة فإذا كانت السيارة تسير بسرعة 180 كم/ساعة فإن جميع الركاب تسير بنفس السرعة وبالتأكيد يتألف الجسم البشري من أعضاء حيوية وشرايين وأوردة و عظام تسير بسرعة عالية وفي وقت مفاجئ وصغير للغاية تتوقف عن هذه السرعة لتصل من 180 كم/ ساعة إلي صفر كم / ساعة مما يؤدي إلى إصابات داخل الجسم ككسور العظام وتمزق الأعضاء مترافق بنزيف داخلي.

التسارع .....

في اختبارات التصادم على نماذج أوليّة، تسجّل المجسات المركّبة في الدمى القيم العظمى للتسارع، وكلما قلت هذه القيم زادت مقاومة الجسم للكسر ، وبالتالي ستنخفض جميع معدلات الوفاة .

 ينشأ التسارع عن كمية الحركة momentum التي تنتقل بين السيارة والجسم المصدوم خلال التصادم. ومن أهم عوامل الامان هو معدل إنتقال كمية الحركة الي المركبة وبالتالي هناك عدة عوامل تؤثر علي معدل إنتقال طاقة الحركة إلي المركبة ، مثل مقاومة المواد وجساءتها stiffness و المساندات supports الإنشائية وموقع المحرك وجساءة rigidity عمود المقود وغير ذلك من المعالم التصميمية. إن جميع هذه العوامل يمكنها أن تؤثر في درجة الإصابة نتيجة حادث تصادم فالسيارات أصبحت الأن تتألف من مواد خفيفة تستطيع إستقبال الطاقة وتشتيتها بعيداً حسم الركاب فكل السيارات الحديثة عند وقوع حادث تجدها تتهشم ولكن السائق يخرج حياً لان كامل الطاقة الناتجة من انتقال كمية الحركة من جسم لأخر تم إمتصاصة بالكامل من قبل جسم السيارة وهذا تقدم رهيب في مجال السيارت .

كيف تعمل الوسادة الهوائية:

تم تصميم الوسادات الهوائية لحماية الركاب من الضرر الحادث عقب أو أثناء الحادث لحماية الرأس والرقبة والصدر و العمود الفقري من الإصطدام بعجلة القيادة أو الزجاج الأمامي عند تعرض السيارة لصدمات أمامية، لكن الوسادات الهوائية غير مصممة لتنتفخ في حالة الصدمات الخلفية أو الجانبية أو عند انقلاب السيارة لأن حزام الأمان سيتكفل بالأمر .

في حالة  حدوث صدمة أمامية كافية  بالنسبة إلى المجس الأمامي، يقوم المجس بإرسال إشارة كهربية تبدأ تفاعلا كيميائياً يؤدي إلى إنتفاخ الكيس الهوائي بغاز نيتروجيني غير ضار .. يحدث كل ذلك بسرعة تفوق طرفة العين كما ذكرنا أنفاً في 15 جزء من  الألف من الثانية . ولأن الأكياس الهوائية تشتمل على فتحات فإنها تفرغ الغاز مباشرة بعد اصطدامها بالسائق حتي لا يصطدم رأس الراكب بشئ منتفح قد يكون ضار للغاية علي رأس الراكب، وبالتالي فهي لا تحبس السائق أو تشل حركته .

أما الدخان الأبيض الذي قد يرى في السيارة بعد إنتفاخ الكيس الهوائي فهو الغبار أو البودرة التي تتواجد على الكيس الهوائي لتسهيل حركة إنتفاخه هذا وتختلف الأكياس الهوائية فيما بينها في التصميم والأداء بإختلاف الشركة المصنعة .

فقد تختلف الوسادات الهوائية في سرعة التصادم التي ينتفخ الكيس عندها، أو في سرعة وقوة الانتفاخ، أو حجم وشكل الكيس الهوائي، أو الطريقة التي ينتفخ بها لكل شركة تصميها الخاص ولكن المبدأ واحد وهو حماية ركاب السيارة من الضرر الكبير .

هل الأكياس الهوائية خطيرة؟

تم التفكير في تصميم الأكياس الهوائية لحماية الأرواح ولتقليل الإصابات الخطيرة،ولكن السرعة عامل مهم للغاية في تلك الحالات لذا لكي نضمن حماية الركاب بصورة كافية لا بد أن تنتفخ الأكياس الهوائية بسرعة، وتكون قوة الانتفاخ أقصى ما تكون في أول بوصتين أو ثلاث بوصات يقطعها الكيس الهوائي بعد خروجه من خلال غطاءه بادئاً في الانتفاخ . 

منطقة الخطر في تلك البوصات التي تعادل قوة كبيرة كافية لقتل الإنسان في بعض الأحيان، وبعدها تقل قوة انتفاخ الكيس الهوائي.

في حالة الصدمة الكبيرة للسيارة يكون يتم أشعار  وحدة التحكم بالسيارة بترك حزام الأمان قليلاً حتي يكون هناك بعض المساحة لتقليل القصور الذاتي لجسم الراكب وحتي لاتتأثر أعضاءة الداخلية (نزيف داخلي) هذا هي الخطوة الأولي من الحادث تليها الخطوة الثانية وهي تطبيق نظام الأكياس الهوائية فعند تطبيقة يتم يتم إشعار وحدة التحكم بضرورة تشغيل نظام يقوم بشد حزام الأمان قليلاً حتي لا يكون الراكب قريباً من الكيس الهوائي بدرجة تجعله في "منطقة الخطر" مما يجعلة يتعرض لطاقة إنتفاخ كافية لتسبب له إصابات بالغة وقد تؤدي إلى وفاتة في أسوأ الأحوال .

 لكن إذا احتاط الراكب لنفسه بأن ربط حزام الأمان وجلس على بعد كاف من غطاء الكيس الهوائي فعندها لن يتعرض لقوة الانتفاخ وسيشكل الكيس حاجز أمان له.

فإن كمية التحرك النهائية النهائي للسيارة هو صفر لأن سرعتها صفر بحسب القانون(M*V) وبالتالي فإن الدفع سيساوي كمية التحرك الابتدائية, و لكن تعمل الوسائد الهوائية على توفير دفع مضاد ويكون ذلك بتقليل القوة عن طريق زيادة زمن ملامسة الجسم بالوسائد الهوائية لأن الدفع الكبير يحدث من خلال قوة كبيرة خلال زمن قصير أو قوة صغيرة خلال زمن طويل.