Miękkie lądowanie. Jak działają motocyklowe poduszki powietrzne?

O poduszkach powietrznych w motocyklowym świecie zrobiło się głośno dopiero w poprzedniej dekadzie, ale sama technologia wcale nie jest taką nowinką jak się uważa. Już w 1976 roku węgierski wynalazca Tamas Straub złożył wniosek patentowy na pierwszą poduszkę powietrzną dla motocyklisty. Na patencie się nie skończyło i powstały działające prototypy, niestety Tamas nie był w stanie przebić się ze swoim produktem i prace zostały porzucone we wczesnym stadium.

Zawodnicy MotoGP nie są tak napakowani jak na tym zdjęciu. To po prostu poduszka powietrzna napełniła się podczas wypadku, chroniąc zawodnika przed poważną kontuzją

Na wskrzeszenie koncepcji trzeba było czekać ponad dwie dekady, kiedy to wygasł patent Węgra. Badania rozpoczęto jeszcze w 1995 roku, ale dopiero w 1998 na rynek weszła pierwsza motocyklowa kamizelka z poduszką powietrzną, wyprodukowana przez Mugen Denko pod nazwą Hit-Air. Zasada jej działania była prosta i stosowana jest do dziś. Kamizelkę wyposażono w nabój z CO2, którego zawleczka była połączona z motocyklem za pośrednictwem paska. Gdy użytkownik spadał z motocykla w trakcie wypadku, pasek wyrywał zawleczkę, a kamizelka w ciągu ułamka sekundy napełniała się gazem, co pozwalało tłumić siłę uderzenia, a także chronić przed urazem kręgów szyjnych, bo poduszka pełniła także rolę stabilizatora karku.

Sterownik zamiast linki

Technologia Hit-Air nie zdobyła co prawda ogromnej popularności wśród rekreacyjnych motocyklistów, ale firmy zaangażowane w wyścigi szybko dostrzegły potencjał w takich kamizelkach. Już w 2001 roku Alpinestars zaczął prace projektowe nad swoim systemem Tech-Air, a w 2004 rozpoczął fazę testów.

W co bardziej wypasionych modelach poduszka chroni także barki, ramiona, żebra i kość ogonową

Włoska firma nie zdecydowała się jednak na rozwiązanie mechaniczne, tylko system sterowany elektronicznie. Sterownik współpracujący z akcelerometrami miał aktywować kamizelkę w momencie wykrycia wypadku tj. po gwałtownej zmianie kierunku czy prędkości motocyklisty. Pierwsze testy niestety nie przyniosły zadowalających rezultatów. Kamizelka napełniała się bowiem zbyt wolno, by uznać ją za skuteczną, czego przyczyną były zbyt nieprecyzyjne czujniki oraz mało rozwinięte algorytmy sterownika.

Jedna kamizelka z poduszką powietrzną jest w stanie pochłonąć tyle energii, co 18 ochraniaczy pleców poziomu pierwszego!

Dlatego też w tym samym roku Alpinestars zaczął analizować dane z telemetrii zawodników MotoGP, w szczególności fragmenty tuż przed i podczas wypadku. W 2009 roku nadszedł czas na testy w warunkach bojowych i niektórzy zawodnicy klasy królewskiej korzystali już z kombinezonów z technologią Tech-Air. Natomiast dwa lata później wprowadzono ją jako opcjonalne wyposażenie w kombinezonach firmy dostępnych w regularnej sprzedaży. Dziś poduszki powietrzne są wyposażeniem obowiązkowym w wyścigach MotoGP.

Cena bezpieczeństwa

Niemalże równolegle z Alpinestars swoje poduszki powietrzne pod szyldem D-Air rozwijała firma Dainese. Trudno więc jednoznacznie określić, kto jest pionierem w tej dziedzinie, zwłaszcza że rozwiązania obu producentów są do siebie bardzo zbliżone, o co zresztą Dainese wytoczyło swojemu rynkowemu rywalowi proces sądowy. Obie technologie działają w oparciu o elektroniczne czujniki i obie są piekielnie skuteczne. Świadczy o tym chociażby popularne porównanie, jakoby poduszka powietrzna pochłaniała tyle energii uderzenia, co 18 ochraniaczy pleców poziomu pierwszego, a to jest wynik fenomenalny.

Mało tego, nowe generacje kamizelek Alpinestars wyposażone w dwa naboje mogą pracować w trybie drogowym lub torowym. W tym pierwszym w momencie upadku uruchamiane są dwa naboje, by kamizelka napełniła się szybciej i pochłonęła więcej energii, z racji tego, że większość drogowych wypadków jest spowodowana zderzeniem czołowym. W trybie torowym uruchamiany jest natomiast jeden nabój, co jest całkowicie wystarczające, a do tego pozwala na dalsze użytkowanie kombinezonu, np. podczas kolejnej sesji. Jest to o tyle istotne, że kamizelki bardzo często po napełnieniu muszą zostać zregenerowane w autoryzowanym serwisie lub bezpośrednio w fabryce.

Tylko niewielka część kamizelek współpracuje z dowolną odzieżą. Większość z nich wymaga stosowania kurtek lub kombinezonów przystosowanych do poduszek

W tym momencie przechodzimy do niedogodności związanych z tymi ochraniaczami nowej generacji, a są nimi przede wszystkim koszty. Sama kamizelka, w zależności od modelu i wersji, to wydatek kilku tysięcy złotych, a niektórzy producenci jak np. Ixon do jej działania wymagają wykupienia abonamentu! Do tego dochodzi jeszcze fakt, że niektóre z tych produktów, np. D-Air czy Tech Air (poza 5. generacją) nie będą współpracować z każdą kurtką czy kombinezonem.

Jest to podyktowane nie tyle zyskiem, co wymaganiami technicznymi. Kamizelka zakładana pod odzież wierzchnią nie będzie w stanie napełnić się odpowiednio, jeśli będzie musiała walczyć ze zbyt sztywną lub dopasowaną odzieżą. Dlatego kurtki i kombinezony kompatybilne z poduszkami powietrznymi są uszyte w nieco inny sposób niż konwencjonalna odzież. Ze względu na koszty właśnie, kamizelki sterowane elektronicznie są w użytku drogowym bardzo rzadko spotykanym wyposażeniem, choć skuteczności nie można im odmówić. 

Wolniejsze, ale pewniejsze

Wśród motocyklistów i motocyklistek poruszających się po drogach kamizelki powietrzne stają się jednak coraz popularniejsze, ale w wersji sterowanej mechanicznie. Rozwiązanie to jest o tyle atrakcyjniejsze, że przede wszystkim pasuje do dowolnych kurtek i kombinezonów, często jest tańsze, a przy tym najczęściej zapewnia ten sam poziom ochrony co elektroniczne kamizelki. Do tego dochodzi zaleta szczególnie ważna dla turystów – wyeliminowanie ryzyka rozładowania baterii, a w konsekwencji niezadziałania systemu.

Rozwiązania uruchamiane mechanicznie wciąż mają się dobrze, zwłaszcza wśród turystów

Są jednak i wady. Przede wszystkim te kamizelki reagują znacznie wolniej niż sterowane elektronicznie. Przeciętny czas napełnienia już po zerwaniu zawleczki to od 100 do 200 milisekund. Czyli wciąż szybko (krócej niż mrugnięcie oka), ale znacznie wolniej niż kamizelki elektroniczne, które są w pełnej gotowości nawet po 50 milisekundach od wykrycia wypadku!

Kamizelki górą

Kamizelki to niejedyna forma poduszek powietrznych. Można je bowiem spotkać także w motocyklach. Już w 2005 roku Honda w modelu Gold Wing zastosowała poduszkę powietrzną montowaną w okolicach kierownicy, która nie tylko tłumi siłę uderzenia, ale w razie zderzenia czołowego zatrzymuje kierowcę w obrębie motocykla. System ten aktywowany jest przez jednostkę sterującą współpracującą z czujnikami z przodu motocykla. Jak w przypadku każdej poduszki powietrznej, jej skuteczność jest fenomenalna, jednak Honda nie znalazła naśladowców.

Poduszka powietrzna w motocyklu to ewenement obecny tylko w Hondzie Gold Wing

Po pierwsze, ze względów konstrukcyjnych technologia ta nie ma racji bytu w innych typach motocykli niż wielkie turystyczne krążowniki, a po drugie mocno komplikuje konstrukcję maszyny. Po trzecie, kamizelki powietrzne są znacznie bardziej uniwersalne, skuteczniejsze, a przy tym tańsze. Nie dziwi więc, że cała uwaga został skupiona właśnie na nich i w najbliższych latach nie zapowiada się, by coś się zmieniło w tej dziedzinie.

Kamizelka po nadmuchaniu chroni klatkę, plecy i bardzo często także kark i barki

Za to wszystko wskazuje na to, że kamizelki będą coraz tańsze, bardziej dostępne, a przez to popularniejsze. Wszak minął już czas, kiedy podejmowanie ryzyka było powodem do dumy. Dziś wolimy zadbać o własne bezpieczeństwo, by dłużej móc cieszyć się motocyklową zajawką, a kamizelki skutecznie w tym pomagają.