בסוף השבוע האחרון הדגימה חברת ZF, אחת מספקיות המשנה הגדולות ביותר לתעשיית הרכב, אב טיפוס לכרית-אוויר חיצונית אשר מתנפחת לגודל מלא חלקיקי שנייה לפני תאונה – במטרה להגדיל את אזור ספיגת האנרגיה של המכונית ולהציל חיים.
בשונה מכריות האוויר הבטיחותיות הפנימיות המוכרות לנו, שמותקנות בתוך רכב, כרית האוויר החיצונית משפרת את הבטיחות לא רק של נוסעי הרכב שבו היא מותקנת אלא גם של כלי רכב שעלול להיפגע על-ידו, ובאופן תיאורטי תוכל להציל בעתיד גם הולכי רגל. עד היום פותחו מספר סוגי כריות-אוויר בטיחותיות חיצוניות, בעיקר לאופנועים וכן מערכות שמשתמשות במכסה המנוע של המכונית כדי לצמצם את הפגיעה בהולכי רגל, אבל זאת הפעם הראשונה מעולם שבה מוצגת כרית-אוויר גדולה שמותקנת על גבי חלקה החיצוני של מכונית. זאת מכיוון שהאתגר הגדול ביותר של מערכת כזאת הוא פיתוח מנגנון הפעלה יעיל.
כרית-אוויר חיצונית היא לא רק מערכת יקרה שהפעלה מיותרת שלה עלולה לגרום לנזק כלכלי לא קטן אלא גם כזאת שבפני עצמה עלולה לגרום לנזקים ולתאונות בגלל ההפתעה שעלולה להיגרם לנהגים אחרים. מצד שני, קל מאד לדמיין, וכמעט שאין צורך להסביר, כיצד דבר כזה פועל כאשר הוא מהונדס נכון, ומה הפוטנציאל הבטיחותי שגלום בו.
הדגם הראשון של כרית-האוויר החיצונית מתוצרת ZF, אשר הוצג בהדגמה, מותקן בצידי המכונית, בחלקה התחתון שמתחת לדלתות, בין הקורה הקדמית ביותר (A) לאחורית ביותר (C). הכרית מופעלת ברגע שמערכת הבקרה מזהה כלי רכב שמתקרב במהירות ושתאונה הינה בלתי נמנעת. יחד עם זאת, בדיוק לפי אותו עקרון אפשר יהיה לפתח בעתיד כריות-אוויר שיותקנו בצידה האחורי של מכונית כדי להפחית את הנזק בעת פגיעה מאחור, או בחזית – כדי לצמצם את עוצמת הפגיעה בהולכי רגל, נוסעים בכלי רכב אחרים, או לספוג אנרגיה בעת פגיעה בעצם קשיח.
הרעיון להגן על בני אדם באמצעות כריות-אוויר הוא רעיון עתיק כמעט כמו המכונית המודרנית עצמה, ופטנט ראשון לכרית כזאת נרשם כבר בשנת 1919. בשנות ה-50 וה-60 שקדו מהנדסים באירופה, ארצות הברית ויפן על מערכות כאלה ואף רשמו מספר פטנטים נוספים, ומכוניות ראשונות שצוידו באב טיפוס של כריות-אוויר בטיחותיות לנהג יוצרו על-ידי פורד בשנת 1971. שנתיים לאחר מכן התקינה שברולט, של ג'נרל מוטורס, כריות-אוויר "סדרתיות" בצי ניסיוני של מכוניות בשירות הממשל האמריקני, ובאותה שנה הציעה אולדסמוביל (של ג'נרל מוטורס), לראשונה בייצור סדרתי, כרית-אוויר לנוסע. רק בשנות ה-80 של המאה הקודמת הפכו כריות-אוויר בטיחותיות לציוד חובה בארה"ב ונדדו גם לשאר חלקי העולם.
הסיבה שרק כשלושה וחצי עשורים לאחר מכן מוצג אב טיפוס ראשון לכרית-אוויר חיצונית היא שכל כריות-האוויר הפנימיות מופעלות על-ידי חיישנים שחשים פגיעה ברכב שבו הן מותקנות, וברגע כזה כבר מאוחר מידי להפעיל כרית-אוויר חיצונית. רק בעשור האחרון, בזכות התפתחויות חשובות ורבות בתחומי החיישנים והאלגוריתמים למערכות בלימה אוטונומית, אפשר לקבוע ברמת ודאות קרובה מתי מתקיים תרחיש שבו התאונה בלתי נמנעת – ורק אז להפעיל את הכרית החיצונית.
ZF הגרמנית אמנם מוכרת לרבים מאיתנו כיצרנית מובילה של תיבות הילוכים ומערכות היגוי לכל סוגי הרכב, ושל סרנים ומערכות הינע לרכב כבד, אבל החברה הזאת מייצרת מגוון גדול של מכלולים ומערכות אוטומוטיביות – חלקן פיזיות ואחרות אלקטרוניות (כולל פיתוח אלגוריתמים). בין השאר, ZF מייצרת חיישנים שונים ויחידות בקרה אלקטרוניות למערכות בלימה אוטונומית. מנגנון ההפעלה של כריות-האוויר החיצוניות מבוסס על מספר חיישנים, בעיקר מצלמות וחיישני מכ"ם ולידאר (lidar), ומרגע שיחידת הבקרה "מחליטה" להפעיל את הכרית נדרשות רק 150 אלפיות שניה כדי לנפח אותה לנפח מלא של בין 280 ל-400 ליטרים (נפח גדול פי 5-8 מזה של כרית-אוויר לנהג), וזאת בהתאם לגודל כלי הרכב שבו היא מותקנת. ברגע ההפעלה מופעלות, בהתאם לצורך, כל שאר מערכות ההגנה בתוך הרכב, בהן קדם-מותחנים של חגורות בטיחות וכן חלק או כל כריות-האוויר הפנימיות.
נכון להיום, במקביל כמובן לכל אמצעי הבטיחות שמפותחים לעידן המכונית האוטונומית במטרה למנוע מלכתחילה את האפשרות לתאונה – נראה שכריות-אוויר חיצוניות הן "הדבר הגדול הבא" בכל הקשור לבטיחות תחבורה בכלל, ובטיחות פאסיבית בפרט.
כאמור, כריות-אוויר חיצוניות יוצרות חיץ סופג אנרגיה בין שני כלי רכב מתנגשים או בין כלי רכב שמתנגש בכל דבר אחר, ולכן יכולות לצמצם נזקים בכל תרחיש של תאונה. הדגם הראשון, שהוצג, הונדס כדי להגן על אחד האזורים הפגיעים ביותר בכלי רכב – הצד שלו, בהתחשב בכך שקשה מאד להנדס אזור סופג אנרגיה בצידו של כלי רכב. לדברי ZF, כרית האוויר החיצונית שהם פיתחו יכולה לצמצם את שיעור החדירה של כלי רכב אחר לתוך המכונית בכ-30%, ולהפחית את חומרת הפגיעה ביושבי המכונית בכ-40%. עם זאת, לא ברור ביחס למה וכיצד מחושבים נתונים אלה.
מה שיותר מסקרן – ודאי לנוכח העובדה ש-ZF לא מסרה על חתימת הסכם כלשהו להתקנת ההמצאה שלה במכונית מייצור סדרתי, זה מי תהיה יצרנית הרכב הראשונה אשר "תרים את הכפפה" ותתקין מערכת כזאת בדגם סדרתי מתוצרתה. אנשי ZF טוענים שהמערכת שלהם יכולה להיות מותקנת בייצור סדרתי כבר בתוך 4 שנים.
צילומים: ZF, יח"צ
