Зачем Mercedes-Benz во время краш-тестов делает рентгеновские снимки

Автопроизводитель использует рентген-установку для испытаний машин на безопасность.

Были времена, когда автопроизводители не проводили краш-тесты. Но в определенный момент автоотрасль осознала, что это глупо и небезопасно, и приняла решение, что автомобили следует тестировать, чтобы они не представляли опасности для пассажиров при авариях. Вскоре инженеры начали использовать в автотестах манекены и высокоскоростную фото-, видеосъемку для фиксации результатов, чтобы в процессе разработок улучшать свои машины. Однако Mercedes-Benz поднял планку, внедрив в тестирование рентген.

Да-да, именно рентгеновские лучи (мощное электромагнитное излучение), которые наиболее известны благодаря использованию в медицине. Они могут проходить сквозь тело человека (в меньшей степени через кости), и их также можно использовать для съемки внутренних структур транспортных средств.

Mercedes-Benz с их помощью может теперь заглянуть внутрь автомобиля во время аварии. И речь идет об одном изображении. Немцы применяют высокоскоростную рентген-съемку, когда в секунду снимается до 1000 фотографий.

Mercedes-Benz заявляет, что является первым автопроизводителем в мире, который использует во время краш-тестов рентген. Как видите, для этого требуется огромная установка и сложные технологии

Компания разработала эту технологию в сотрудничестве с исследовательским институтом Fraunhofer EMI. Он предполагает использование линейного ускорителя в качестве источника рентгеновского излучения. Устройство способно генерировать непрерывный поток рентгеновских импульсов длительностью всего несколько микросекунд, позволяя захватывать до 1000 изображений в секунду.

На практике во время краш-теста снимается около 100 неподвижных снимков, которые затем группируются в единое видео для анализа, благодаря которому автоинженеры видят, что происходит внутри автоконструкции или внутри тела манекена во время аварии.

Кстати, пока идет КТ-съемка, все обычные приборы и камеры, обычно используемые при краш-тестах, также работают. Таким образом, рентгеновская система представляет собой полезный инструмент анализа, который не мешает собирать никакие другие данные.

Примечательно, что в начале теста автомобиль стоит неподвижно. Ускорение автомобиля до препятствия затрудняет наведение автомобиля в нужное место (зона покрытия рентгеновского аппарата). Поэтому во время рентген-краш-теста автомобиль стоит на месте, а вместо этого в него врезают барьер. Это позволяет точно визуализировать интересующие области в момент удара.

При визуализации тестирования рентгеновские лучи направляются на автомобиль сверху. Под автомобилем размещается электронный детектор рентгеновского излучения, который улавливает радиоактивное излучение. Точно так же, как свет должен быть захвачен камерой, чтобы сделать фотографии, рентгеновские лучи тоже должны быть захвачены после прохождения через транспортное средство, чтобы получить КТ-снимки.

Тонкие участки машины поглощают меньше излучения, тогда как более плотные автокомпоненты поглощают больше Х-лучей. Интенсивность излучения, попадающего на детектор, определяет градацию серого на каждой части изображения.

В качестве примера представьте себе рентгеновский снимок человеческой руки. Мягкие ткани на пленке кажутся светло-серыми, потому что сквозь них проходит часть рентгеновских лучей. Кость же становится более ярко-белой, поскольку она плотнее и пропускает меньше излучения. Те же части тела, которые пропускают все рентгеновские лучи, на изображении обычно выглядят черными.

То же самое происходит и с рентгеновским исследованием автомобиля, но детектор настроен таким образом, чтобы диапазон черного и белого соответствовал металлам и пластикам, которые используются в автоконструкции. Это еще похоже на то, как сотрудники службы безопасности аэропортов изменяют контрастность рентген-сканеров при досмотре багажа, чтобы получше рассмотреть содержимое. Производимые рентгеновские лучи имеют достаточно высокую энергию, чтобы проходить сквозь материалы автомобиля, что позволяет инженерам заглядывать внутрь сложных структур кузова автомобилей.

Mercedes изучает технологию краш-тестов с помощью рентгена с 2016 года

Во время краш-теста можно заглянуть внутрь автомобиля. Причем в замедленной съемке

Объединение несколько снимков, сделанных в быстрой последовательности, позволяет инженерам получать дополнительную информацию о том, что происходит с конструкциями транспортных средств во время ДТП. Обычно специалисты могли заглянуть внутрь конструкции только после того, как разобьют машины. В этом случае им приходилось разрезать большие элементы, отвозить их на рентген и отдельно вручную изучать. Однако с помощью этого необычного метода все стало намного проще. Но главное: автотехнари теперь могут посекундно наблюдать, как деформируется конструкция в момент удара.

Минус технологии — это радиация. Рентгеновские лучи обладают достаточно высокой энергией, поэтому важно ограничить их воздействие, особенно при регулярной работе рядом с ними. Для этого эксперты Fraunhofer EMI внедрили строгую систему безопасности. Сотрудники, работающие над проектом, носят специальные дозиметры, чтобы контролировать безопасный уровень воздействия вредного излучения.

Поскольку работа над тем, чтобы сделать транспортные средства более безопасными, чем раньше, продолжается, вполне логично, что новые инструменты будут полезны для совершенствования автотранспорта. Рентгеновская система Mercedes-Benz — это инновационная идея, которая может помочь автомобильным разработчикам лучше понять, как транспортные средства ведут себя при столкновениях.

Фото и видео: Mercedes-Benz

Смотрите также