撞車狂人海伯里德

他因撞擊而生，他的家族以碰撞事故而壯大，碰撞假人讓我們對汽車的安全性可以做出更準(zhǔn)確的評(píng)估。

海伯里德，男性，37 歲，體重78.15 公斤，坐高88.4 厘米，生于美國，“職業(yè)車手”。

他端坐在嶄新的白色三廂上海大眾產(chǎn)的POLO 汽車的駕駛位，手握方向盤，沒有表情。汽車突然發(fā)動(dòng)，時(shí)速提到了50 公里，這時(shí)車前的鹵素大燈照出了一堵墻。筆直地，不減速，他正在向一堵2.5 米厚、400 多噸重的墻撞去。他架住方向盤的手并沒有變緊，并且毫不動(dòng)搖#8943;#8943;看起來，我們絕不會(huì)有機(jī)會(huì)猜到他在想什么了。

“轟——”一聲巨響爆出，連6 米開外的人都感到腳下一震，而透過一陣冒起的白煙，人們隱約看到了被撞癟變形的車體前蓋和少許有些微裂紋的擋風(fēng)玻璃。

事后，海伯里德先生撞車的過程通過四臺(tái)忠實(shí)的高速攝像機(jī)再現(xiàn)了：在碰撞之后20 毫秒，安全氣囊彈出；此時(shí)，因?yàn)閴w的反作用力，車被整個(gè)兒的往后彈去；海伯里德幸運(yùn)地記得系上了安全帶，因此在緩沖保護(hù)之下他的頭撞到了彈出的氣囊；馬上，頭被彈回了一次，并再次撞到了氣囊；隨著車體彈落地面，頭又彈回了一次，并又一次撞到氣囊。

這一幕只有5 秒鐘。 2 秒后，兩個(gè)穿白大褂的人從吃驚的人群中沖出，奔向車門。沒有依靠工具，車門自如地被打開。安全帶被剪斷，海伯里德四肢低垂腦袋耷拉著被扶了出來?！昂衾币魂嚉g呼，白大褂微笑著揮手坦然接受，而燈光下，海伯里德先生沒有一絲生命的跡象——他沒有心跳。

因撞而生

其實(shí)，這已不是發(fā)生在海伯里德先生身上的第一次車禍。也許就在此前半個(gè)月，他在美國佛羅里達(dá)州開著雪佛萊撞過一堵相似的墻壁，也許僅僅在5 天前，他在東京開著豐田車斜側(cè)著擦向另一堵墻壁，而那時(shí)車?yán)镉兴麘言? 個(gè)月的妻子和3 歲的孩子；甚至可能才不過兩個(gè)小時(shí)前，他剛剛從一堆被撞成廢鐵的現(xiàn)代跑車?yán)锉惶岢鰜?，而他現(xiàn)在居然又跑到上海來故伎重演。

他不停的在全世界玩著撞擊，不過卻沒有留下任何交通違章記錄，哪怕一次小小的闖紅燈。而且身家清白的海伯里德先生絕不是那種為了追求心跳加速而玩死亡游戲的角色。對他來說，撞車只是一份工作，況且自他誕生以來還根本沒有人曾檢測到他的心跳。

現(xiàn)在，他正不省人事地躺在工作臺(tái)上，而工作人員則早已從安置在他身上的傳感器采集到的數(shù)據(jù)了解到他所感受到的痛苦：腳部和小腿——沒有骨折；膝蓋——有略微的傷害；股骨——安然無事、沒有撕裂；腰部和腹部和胸腔——同樣安然無事，也沒有受到致命傷；雙臂——不在檢測范圍；脖子——一定程度扭傷；頭部——輕微的腦震蕩。

相對較重的傷害集中在了頭部和脖子。事實(shí)上，在海伯里德的頭部有三個(gè)加速度傳感器，正是他們感受到了碰撞中的加速度和沖擊力。而安置在頸部的測量裝置則能精確測量出脖子在受到?jīng)_擊后的前后彎曲和左右移動(dòng)的幅度?，F(xiàn)在，海伯里德的脖子扭傷外加輕微腦震蕩。他所受的這種傷害，對于他的那副鋁制頭骨和橡膠皮肉來說根本沒有什么大不了的。沒錯(cuò)，海伯里德(HIBRID) 即是用于汽車碰撞測試的假人。雖然是假人，但是我們還是要稱呼他一聲先生，因?yàn)檫@位海伯里德是一個(gè)覆蓋了美國50% 男子的體重和座高等體格參數(shù)的地道的美國先生。而且在當(dāng)下這個(gè)駕車能體現(xiàn)男性價(jià)值的時(shí)代，他也許比世界上任何一個(gè)男人都開過更多的汽車，這也讓他受得起我們的尊重。

在正面碰撞試驗(yàn)中應(yīng)用最多的海伯里德三世假人的頭部為鑄鋁材料，皮膚為可拆卸的乙烯橡膠，頸部用分段橡膠以及中空鋁架構(gòu)組成，可正確模擬頭部的彎曲及延伸。胸腔由高強(qiáng)鋼材以及聚合體減震材料組成，可真實(shí)反映人體胸部的撓曲特性。頸部與胸部的角度可由一個(gè)支架進(jìn)行調(diào)節(jié)，支架內(nèi)裝有六向傳感器，肩胛骨與鎖骨內(nèi)部的傳感器可測量安全帶的壓力。由橡膠制成的腰脊柱可模仿人的坐姿，內(nèi)部裝有三向壓力測試單元，骨盆由乙烯泡沫制成，球形連接的關(guān)節(jié)可以模擬碰撞時(shí)所起到的減震作用。大腿骨、脛骨可以預(yù)測骨折的發(fā)生，并可測量韌帶所受的拉力。腳及腳踝可以測量關(guān)節(jié)的活動(dòng)范圍。遍布他全身的各種各樣的共大約60 個(gè)傳感器，最多可以為180 多個(gè)信道提供數(shù)據(jù)，并以每秒2000 次的速度刷新數(shù)據(jù)。研究人員借助這些數(shù)據(jù)，就可分析出車禍中真人的受傷程度，并參考相應(yīng)指標(biāo)，對汽車的安全性能進(jìn)行評(píng)估。

碰碰撞撞一家人

據(jù)說，最早的被動(dòng)安全測試曾經(jīng)用過死尸。當(dāng)研究人員發(fā)現(xiàn)死人畢竟不如這個(gè)同樣有名有姓的假人坐在車?yán)锔褚粋€(gè)活人的時(shí)候，海伯里德家族的發(fā)跡史就開始了。

海伯里德于1971 年誕生于通用汽車北美操作安全控制中心。時(shí)任安全中心技術(shù)專家的哈羅德· 梅特茲本身是一個(gè)生物力學(xué)博士，在他領(lǐng)導(dǎo)的研究小組制造出了第一代試驗(yàn)用模擬假人海伯里德一世之后，他即成為公認(rèn)的海伯里德之父。在1972 年和1976 年，海伯里德二世和三世隨即出世。至此，他已經(jīng)能夠接近50% 的人體模擬象真度。根據(jù)成年男性的各種結(jié)構(gòu)體征，他也擁有和人體構(gòu)造與強(qiáng)度相似的脊椎骨和膝蓋以及從頭部、頸部、胸部、脊椎骨、腰動(dòng)脈、骨盆、腿到腿的各個(gè)關(guān)節(jié)，而且他還有復(fù)雜的脊柱、肋骨和合成肌肉。海伯里德的皮膚摸上去不僅要有彈性，還跟真人一樣有一定的承受力。這個(gè)由近400 個(gè)部件和大約60個(gè)傳感器組成的假人，造價(jià)高達(dá)4 萬美元左右，如果加上傳感器配套設(shè)備，總計(jì)約10 萬美元。

海伯里德先生作為一個(gè)正統(tǒng)的正面碰撞假人似乎難以很好配合測試側(cè)面的撞擊。20 世紀(jì)80 年代，他弟弟美國側(cè)碰人模US SID 開始了碰撞測試場上更玩命的游戲。而在1991 年，他們的歐洲表弟EURO SID 接過了US SID 在歐洲的幾乎全部工作。

而實(shí)車碰撞測試從半個(gè)世紀(jì)以來的前方碰撞，還逐漸發(fā)展出側(cè)向碰撞、后方碰撞、翻滾測試、兩車對撞及各種角度的撞擊測試，以便于工程師能對碰撞發(fā)生過程做更深入的研究。因此，單單是20世紀(jì)70 年代出道的老嬉皮海伯里德也不得不換四種行頭上陣：除了剛才提到的在POLO 里撞得過癮的50％人模；有時(shí)他也會(huì)是另一個(gè)50％人模，有著177 厘米的身高和86 公斤體重的中等身材；有時(shí)他則代表了更高大的歐美人種，這是95％人模，身高188 厘米而體重則是108 公斤；5％人模隨著日本車系在全世界的風(fēng)靡而大行其道，矮小型的海伯里德僅僅只有148 厘米的身高和56 公斤的體重。

今天，最新的碰撞測試已發(fā)展至車輛對行人的碰撞。同時(shí)，借著實(shí)車碰撞測試的發(fā)展，車輛安全不再只限于車輛內(nèi)的乘員，車輛外的路人也是車輛安全的保護(hù)重點(diǎn)。美國目前已經(jīng)研究開發(fā)了一個(gè)假人系列，其中就包括了一個(gè)可憐的路人甲，他叫做RSPD。而當(dāng)海伯里德在各大汽車實(shí)驗(yàn)室玩得起勁的時(shí)候，他的妻子來到他身邊，除了肚子里懷上的那個(gè)，還給他悄然帶來了6 個(gè)孩子，他們是從6 個(gè)月大的嬰兒到10 歲大的調(diào)皮小鬼。然而每當(dāng)海伯里德先生開著“畢加索”這樣的家庭車舉家出游時(shí)，他愛撞車的毛病依舊不變，而這些孩子們則幫助研究人員取得了更多更廣泛的測試數(shù)據(jù)。

正當(dāng)這個(gè)愛撞車一家忙得不亦樂乎的時(shí)候，一場假人業(yè)的大換血也在悄然發(fā)生。雖然在1997 和1998 年，海伯里德先后被美國和歐洲認(rèn)定為官方測試器具。但是，歐洲的新車測試機(jī)構(gòu)的研究發(fā)現(xiàn)胖子會(huì)對安全帶產(chǎn)生更大的壓力，從而更容易撞到車內(nèi)飾。他們認(rèn)為，現(xiàn)在的辦公室生活方式使人缺少運(yùn)動(dòng)而變胖，目前22％的英國男性超過了20 世紀(jì)50 年代170 磅的平均體重，所以海伯里德先生也應(yīng)該盡快增加到224 磅。同時(shí)，隨著對女性審美的變化，如果海伯里德夫人不能變得更嬌小，那么研究者將插手為海伯里德物色一個(gè)新夫人。

海伯里德的草圖

在海伯里德家族的幫助下，世界上產(chǎn)生了多種公認(rèn)的實(shí)車碰撞測試模式。而且，歐、美、中、日皆有各自的NCAP 進(jìn)行新車安全性的星級(jí)評(píng)估。歐洲的ECE R94 前撞、ECE R95 側(cè)撞、ECE R34 后方碰撞和美國FMVSS 208 前撞、214 側(cè)撞、301 后撞及等速車對車碰撞等測試，都可在實(shí)驗(yàn)室中執(zhí)行。而且除了不同角度之車輛互撞測試以外，其他國際間常見碰撞測試僅須依測試需求而增加附加治具或裝備即可執(zhí)行。

因此也可以說，正是海伯里德家族的工作幫我們繪制了一幅汽車安全設(shè)計(jì)的草圖。我們知道，理想的車輛設(shè)計(jì)應(yīng)該注意在中高速碰撞時(shí)對于乘員的保護(hù)。在發(fā)生碰撞時(shí)，讓車頭及車尾盡量吸收碰撞能量而破壞變形，以保證乘客受到較小的沖擊，同時(shí)預(yù)留給乘客的存活空間也要盡量保持完整。此外，座椅和安全帶是避免人員大移動(dòng)而撞擊車內(nèi)物品的重要器材，同時(shí)也可減少膝蓋與小腿直接撞擊車體結(jié)構(gòu)金屬件的幾率；而頭枕可以保護(hù)頸部；良好的方向盤轉(zhuǎn)向系統(tǒng)與儀表板設(shè)計(jì)可降低頭部與胸部撞擊力道；氣囊則避免我們的頭胸部直接撞擊儀表板。

中國的法規(guī)規(guī)定，正面碰撞實(shí)驗(yàn)必須邀請海伯里德或者其他國際認(rèn)可的碰撞假人，因此現(xiàn)在在中國服役的海伯里德先生大約有20 個(gè)。雖然清華大學(xué)汽車學(xué)院正在進(jìn)行相關(guān)研究，并已研制出了中國假人，但是中國目前還沒有得到國際認(rèn)可的生產(chǎn)廠商。

然而從1995 年3 月清華大學(xué)的黃世霖教授首次開始汽車碰撞測試， 到今天C-NCAP 的評(píng)估測試，中國的碰撞測試也漸漸碰出獨(dú)創(chuàng)的火花。由于中國人比歐美人矮小一些，所以C-NCAP 主動(dòng)選擇了體重78.15 公斤，坐高88.4 厘米的50％海伯里德。而考慮到中國人的坐車習(xí)慣，在中國的汽車碰撞測試中，后排往往坐著第二個(gè)海伯里德。或許海伯里德家族也能夠幫助中國的汽車自主發(fā)展畫出安全草圖，甚至能在中國找到家族的新成員。

Tips：

這項(xiàng)汽車碰撞試驗(yàn)用以檢測安全氣囊對兒童和小個(gè)子成年人的傷害程度。

自1908 年福特發(fā)表了T 型汽車，采用大量生產(chǎn)方式使得汽車得到越來越普及之后，越來越精進(jìn)的造車技術(shù)使得汽車車速節(jié)節(jié)提升，同時(shí)也促進(jìn)了事故風(fēng)險(xiǎn)率的提升。汽車制造者在采用了許多主動(dòng)式安全設(shè)計(jì)( 如ABS、燈光視野等) 的同時(shí)，研究出如安全帶、空氣囊及車體安全設(shè)計(jì)等越來越多的被動(dòng)安全設(shè)計(jì)。

最早的假人

追溯海伯里德的祖先，會(huì)發(fā)現(xiàn)這個(gè)開過最多車的男人，出身于空軍世家。1948 年Sierra 公司為美國空軍設(shè)計(jì)制造了世界上第一個(gè)假人，用于飛機(jī)座椅彈出試驗(yàn)。當(dāng)年，這個(gè)老爺爺只有一些簡單的功能，除了可模仿人類運(yùn)動(dòng)，以及獲得加速度等數(shù)據(jù)以外，它們無法測量在測試中感受到的撞擊力。兩年后，隨著汽車制造業(yè)的大發(fā)展，汽車制造商開始為碰撞試驗(yàn)開發(fā)假人。