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06.04.2023

Materiali speciali e sensori avanzati: i manichini dei crash test Škoda

Materiali speciali e sensori avanzati: i manichini dei crash test Škoda

I manichini utilizzati per i crash test hanno un ruolo fondamentale per la sicurezza delle auto: sempre più tecnologici e con corporature diverse, sono cosparsi di sensori che permettono misurazioni molto accurate in decine di punti.

Sebbene gli strumenti di simulazione informatica siano sempre più importanti nello sviluppo di nuove auto, quando si parla di mobilità e sicurezza i crash test continuano ad avere un ruolo fondamentale. Škoda ha un proprio laboratorio per i crash test, dove si eseguono fino a 300 sessioni di test all'anno: la sicurezza delle auto viene messa alla prova in situazioni reali, con condizioni definite in maniera rigorosa, quasi quotidianamente.

L'importanza dei manichini

I manichini specifici per i crash test – noti anche come crash test dummies – sono i protagonisti dei test di sicurezza che riguardano le auto e coinvolgono anche ostacoli, luci, telecamere e sensori di vario tipo. Negli ultimi anni, i crash test sono diventati sempre più severi e impegnativi, e ciò si riflette anche nel fatto che Škoda utilizza un numero sempre maggiore di manichini.

Fino a qualche anno fa ne bastavano pochi; oggi, invece, ne vengono usati almeno dodici tipi diversi: otto riproducono il corpo degli adulti e quattro quello dei bambini, di uno e mezzo, tre, sei e dieci anni. Perché così tanti? Questa varietà è necessaria per poter testare approfonditamente la sicurezza in situazioni differenti e considerando diversi tipi di passeggeri.

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Sicurezza in ogni situazione

Utilizziamo diversi tipi di manichini per rappresentare i diversi generi e corporature, bambini inclusi. Le dimensioni e le forme dei manichini si basano sulle normative di omologazione, sui test dei consumatori e su requisiti interni che tengono in considerazione la distribuzione della popolazione" spiega Jan Domkár, Coordinatore dello Sviluppo della sicurezza dei veicoli Škoda.

Ogni tipo di manichino reagisce in modo peculiare a un particolare test e interagisce in modo diverso con i sistemi di ritenuta e con le forme del veicolo. L'obiettivo è proprio testare il maggior numero possibile di opzioni, per garantire che sia i passeggeri adulti, sia i bambini siano ben protetti, ovunque si siedano all'interno del veicolo.

Maschi e femmine

Per ogni tipo di test serve un manichino leggermente diverso. “Per gli impatti frontali si utilizzano gli Hybrid III o i Thor, mentre per gli impatti laterali preferiamo gli EuroSID II e i WorldSID” aggiunge Domkár. I manichini, inoltre, sono definiti da una marcatura percentuale; esempio concreto: ‘50% maschio’, che rappresenta un uomo medio in termini di altezza e peso. Per le simulazioni che riguardano le donne, invece, si usa per lo più il manichino ‘5% femmina’, che si chiama così per indicare che solo il 5% delle donne ha dimensioni fisiche inferiori a quelle del manichino.

In ogni caso, nei crash test si usano solo manichini standardizzati, in linea con i requisiti definiti dai test più rigorosi, come quelli effettuati secondo la metodologia EuroNCAP. Gli stessi manichini vengono utilizzati sia nei test ufficiali, sia in quelli interni, che Škoda effettua per verificare il livello di sicurezza delle auto durante la fase di sviluppo, prima di metterle alla prova nei test ufficiali.

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Materiali diversi

I manichini sono realizzati con un'ampia gamma di materiali: l'ossatura di base è in metallo, resistente e durevole, mentre il corpo è composto da un mix di materiali che simulano il più fedelmente possibile il comportamento e le reazioni del corpo umano in situazioni specifiche. Per le costole, la colonna vertebrale o le articolazioni si usano tipi particolari di metallo, mentre la pelle e il bacino sono realizzati con plastiche specifiche. Vengono poi misurati i carichi a cui queste parti sono sottoposte durante il crash test, permettendo di dedurre la localizzazione e l'entità delle lesioni che si verificherebbero in caso di incidente.

Ogni singola parte è sostituibile e quindi ogni manichino è riutilizzabile e ha una durata teoricamente illimitata. Molti elementi dei manichini sono brevettati e le aziende che li producono sono poche; di conseguenza il loro prezzo è decisamente alto, tanto che sono spesso l'attrezzatura più costosa utilizzata per un crash test. “Il manichino Thor per l'urto frontale costa 650.000 euro, mentre il WorldSID per l'impatto laterale 350.000 euro; a queste cifre vanno aggiunti i costi di assistenza e calibrazione” riprende Domkár, che poi sottolinea come la calibrazione vada eseguita dopo un certo numero di test, oppure quando vengono superati i limiti biomeccanici.

Sensori di ogni tipo

Ogni manichino - la cui tecnologia è in continua evoluzione - integra decine di sensori che misurano l'accelerazione, le forze in gioco e la deformazione. Per esempio, mentre il manichino Hybrid III utilizzato all'inizio del millennio per la simulazione degli impatti frontali permetteva misurazioni in 56 punti del corpo, l'attuale Thor ne permette in 116. Allo stesso modo, il manichino EuroSID2 per l'impatto laterale aveva 57 punti di misurazione, contro i 94 del WorldSID di oggi. Quest'ultimo è anche molto più somigliante al corpo umano, con una valutazione di 7,6/10 rispetto ai 4,6/10 del manichino più ‘anziano’.

Più la tecnologia avanza,  più nei test compaiono nuovi tipi di manichini. “Attualmente si sta lavorando ulteriormente sui manichini Thor e WorldSID che rappresenteranno il 5% delle donne, ma un'altra tendenza in questo campo è quella di rappresentare l'età più avanzata dei passeggeri” conclude Domkár.

Fonte: ŠKODA

VGI | U.O. Responsabile: VP | Data di creazione: data dell’articolo | Classe 9.1

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