Airbag ma już 50 lat! Długa historia poduszek powietrznych

Pierwsze egzemplarze limuzyny Klasy S (seria 126) wyposażone w poduszkę powietrzną dla kierowcy oraz napinacz pasa bezpieczeństwa dostarczono pod koniec 1980 roku. Nowy system bezpieczeństwa biernego miał swoją publiczną premierę w czasie salonu samochodowego w Amsterdamie (IAMS) w dniach 5-15 lutego 1981 roku.

Już 6 października 1951 roku wynalazca airbagu Walter Lindner zarejestrował w Niemieckim Urzędzie Patentowym wynalazek opisany jako "składany, nadmuchiwany pojemnik, który nadmuchuje się automatycznie w razie niebezpieczeństwa".

Lindner, mieszkaniec Monachium, nazwał swój pomysł "urządzeniem do ochrony osób w pojazdach przed obrażeniami w przypadku kolizji". Jednak pomimo podobieństwa opisu do tego, co później przybrało formę poduszki powietrznej, 70 lat temu takiego wynalazku nie dało się jeszcze zastosować w praktyce. Wciąż pojawiały się trudności, w obrębie m.in. systemu czujnika wyzwalania poduszki, generowania ciśnienia potrzebnego do wypełnienia poduszki w ułamku sekundy oraz niezbędnej odporności worka na rozdarcie.

Mercedes-Benz wpadł na pomysł wprowadzenia poduszek powietrznych w 1966 roku. Przez następne 15 lat, po przeprowadzeniu około 250 testów zderzeniowych, ponad 2500 testów z udziałem wózków i tysięcy prób poszczególnych komponentów, inżynierowie Mercedes-Benz zdołali doprowadzić technikę do "dojrzałości produkcyjnej".

Przełom w zakresie wytwarzaniu gazu przyniosło zastosowanie paliwa stałego, takiego jak stosowane w silnikach rakietowych. Umieszczono je w wybrzuszeniu pochłaniającym uderzenia w kierownicy, razem ze złożoną poduszką. W razie wypadku pirotechniczny generator gazu zapala propelent, który w ciągu około 10 ms napełnia poduszkę powietrzną wykonaną z lekkiego, odpornego na rozdarcie poliamidu o początkowej objętości 60-70 litrów (poduszka powietrzna dla kierowcy). Opróżnienie trwa niemal równie szybko. To bardzo ważne - w przeciwnym razie podróżujący odbijaliby się tam i z powrotem. Po wyzwoleniu poduszki w powietrzu pozostaje nieszkodliwy azot. Ponieważ system wymaga użycia materiału wybuchowego, zespół inżynierów Mercedesa musiał, na polecenie władz, uczestniczyć w szkoleniu dotyczącym takich materiałów.

Od 21 stycznia 1974 roku. w Republice Federalnej Niemiec obowiązkowe było montowanie w nowych samochodach pasów bezpieczeństwa. Szybko upowszechniły się zwijane trzypunktowy pasy, które można obsługiwać jedną ręką. Efekt: bezpieczeństwo jazdy znacząco wzrosło.

Inżynierowie Mercedes-Benz ds. bezpieczeństwa szybko dostrzegli jednak dodatkowy potencjał ochrony podróżujących. Wynikiem ich pracy był system wprowadzony pod koniec 1980 roku. Po stronie kierowcy była to poduszka powietrzna, która uzupełniała działanie pasa bezpieczeństwa, a po stronie pasażera wprowadzono napinacz pasa. Te dwa elementy skutecznie współpracowały ze sobą w obliczu ciężkich zderzeń czołowych.

Poduszka powietrzna nie tylko podpierała tułów, ale podtrzymywała też głowę i szyję oraz łagodziła kontakt z kierownicą, podczas gdy pasy bezpieczeństwa i napinacze pasów przytrzymywały tułów.

Już w 1984 roku napinacze pasów dla obu przednich miejsc stały się standardowym wyposażeniem samochodów osobowych Mercedes-Benz. Napinacz był uruchamiany razem z poduszką powietrzną - tu także wykorzystano pirotechnikę. Dzięki temu trzypunktowy pas bezpieczeństwa mógł zostać napięty w ciągu kilku milisekund. Zarówno kierowca, jak i pasażer z przodu byli mocno przytrzymywani na swoich siedzeniach.

Ale rozwój trwał dalej: we wrześniu 1987 roku. Mercedes-Benz zaprezentował poduszkę powietrzną dla pasażera z przodu.

Pochłaniająca energię poduszka była warunkiem koniecznym dla kolejnej innowacji: w 1995 roku. napinacz pasa połączono z ogranicznikiem siły napięcia, co jeszcze bardziej zmniejszyło siłę wywieraną na klatkę piersiową.

Kolejny ważny krok nastąpił w 2002 roku wraz z wprowadzeniem prewencyjnego systemu ochrony podróżujących PRE-SAFE, który oprócz innych swoich podstawowych funkcji obejmował pas bezpieczeństwa z dodatkowym silnikiem elektrycznym w mechanizmie bezwładnościowym. W przeciwieństwie do napinacza pasów wyzwalanego pirotechnicznie napięcie w tym wariancie było odwracalne i dlatego można było je aktywować przed wypadkiem, np. w razie wykrycia niebezpiecznej sytuacji. Jeśli nie dojdzie do kolizji, pas zostanie ponownie poluzowany.

Warto jeszcze przypomnieć, że w 1992 roku poduszki powietrzne dla kierowcy i pasażera z przodu wprowadzono jako wyposażenie standardowe, początkowo w Klasach S i SL oraz wariantach 400 E i 500 E (seria 124). We wszystkich pozostałych modelach i wersjach system ten był dostępny jako opcja. "Urządzenie służące do ochrony przed skutkami zderzenia" znalazło się w prawie wszystkich nowych samochodach z gwiazdą budowanych w ostatnich dekadach.

Kolejnymi innowacjami w tym zakresie były:

• boczne poduszki powietrzne (1995 rok), 
• kurtyny powietrzne (1998 rok), 
• poduszki boczne chroniące głowę i klatkę piersiową (2001 rok), 
• poduszka kolanowa (2009 rok) 
• poduszki boczne chroniące klatkę piersiową i miednicę, poduszka w siedzisku i poduszka powietrzna w pasie bezpieczeństwa (wszystkie zadebiutowały w 2013 roku). 

W Klasie S z serii 221, zaprezentowanej w 2005 roku, generator gazu napełniał poduszki dla kierowcy i pasażera z przodu dwustopniowo, w zależności od "ciężkości" wypadku.

W obecnej Klasie S (model 223) po raz pierwszy dostępne są natomiast czołowe poduszki powietrzne dla pasażerów dwóch zewnętrznych tylnych siedzeń.

Liczne innowacje z zakresu aktywnego i pasywnego bezpieczeństwa - wiele opracowanych przez Mercedes-Benz - przyczyniają się do zmniejszenia liczby osób rannych lub zabitych na drogach. Na przykład liczba ofiar śmiertelnych wypadków drogowych w Niemczech spadła z 18 753 w 1971 roku do 2719 w roku 2020.

***