Za ojca manekinów do testów zderzeniowych uznaje się Samuela W. Aldersona, który w 1949 roku stworzył Sierra Sama, pierwszy manekin, który wykorzystano do prób… foteli katapultowanych w samolotach. Dopiero kilkanaście lat później powstały manekiny do testów zderzeniowych samochodów.
Geneza
Badania nad wpływem wypadków samochodowych na ludzkie ciało prowadzono już praktycznie od lat 20. XX wieku, kiedy to samochody zaczęły zyskiwać coraz większą popularność, a liczba wypadków drogowych i ofiar zaczęła systematycznie wzrastać. Aby badania te przyniosły jak najlepsze rezultaty, potrzebny był odpowiednik obiekt badawczy.
Sierra Sam
Ówczesna technika nie pozwalała na zaprojektowanie manekina, który byłby na tyle podobny do człowieka, że pozwalałby na sprawdzenie co dzieje się z ciałem człowieka podczas wypadku. W związku z tym naukowcy wykorzystywali do badań… ludzkie zwłoki. Praca z nieboszczykami miała jednak bardzo dużo wad. Przede wszystkim problemem było pozyskanie zwłok nadających się do badań – posiadających odpowiednią budowę ciała, wiek oraz stan. Zwłoki mogły być również wykorzystywane tylko przez krótki czas, co ograniczało ich użyteczność. Dodatkowo wykorzystanie ciał osób zmarłych rodziło wątpliwości natury etycznej.
Kolejnym problemem był fakt, że zdobywane informacje nijak pokazywały przeżywalność podczas wypadków, w związku z czym do pewnych testów zaczęto wykorzystywać żywe zwierzęta. Najczęściej w roli obiektów badawczych wykorzystywano świnie, mające stosunkowo podobną budowę organów wewnętrznych do ludzi, szympansy oraz… niedźwiedzie.
Manekiny typu Hybrid
Testy na zwierzętach chociaż dawały pewien pogląd na przeżywalność w trakcie wypadków, niosły za sobą kolejne problemy. Zwierzęta mimo wszystko znacznie różniły się od ludzi budową ciała i proporcjami. Również obrońcy praw zwierząt wyjątkowo krytycznie podchodzili do kwestii wykorzystywania żywych zwierząt w badaniach (krytyka ta była nawet większa niż w przypadku wykorzystania ludzkich zwłok, ponieważ w tym przypadku uważano, że nieboszczyk skoro i tak nic nie czuje to może się “przysłużyć” do uratowania życia innym).
Wszystkie te problemy sprawiały, że w latach 40., głównie w USA, gdzie rozwój samochodów był największy, zaczęto szukać alternatywnego sposobu badania wpływu wypadków na ludzki organizm.
Manekiny symulujące pasażerów podczas testu Controlled Impact Demonstration (1984)
Sierra Sam i Hybrid
W 1949 roku konstruktor i właściciel Alderson Research Labs oraz Sierra Engineering Co., Samuel W. Alderson opracował specjalny manekin, który miał posłużyć do testów foteli katapultowanych opracowywanych dla ówczesnych samolotów. Tak narodził się Sierra Sam, czyli manekin większy i cięższy od 95% mężczyzn, ale nadający się do wielokrotnego użytku i nie rodzący problemów natury etycznej.
Na podstawie doświadczeń z prób Sierra Sama, Alderson zaprojektował kolejny manekin o nazwie VIP-50, który nadawał się do wykorzystania podczas testów zderzeniowych samochodów. Pierwszymi firmami, które zaczęły go stosować był General Motors i Ford. Oba manekiny pod wieloma względami przypominały człowieka i mogły posłużyć do różnych testów, a dzięki podłączeniu czujników pozwalały na mierzenie sił działających na ludzki organizm. Nie były jednak idealne i cały czas wymagały dopracowania.
Manekin z lat 60. i współczesny (fot. Akinori Yamada)
W 1971 roku powstał manekin Hybrid I, który dzięki swojej budowie był bardziej podobny do człowieka, oraz dysponował lepszymi czujnikami, które pozwalały na zbieranie dokładniejszych danych. Już rok później powstał Hybrid II, w którym udoskonalono budowę kończyn, jeszcze bardziej upodabniają go do człowieka.
Przełomem stał się jednak Hybrid III, który odpowiadał człowiekowi mającemu wzrost 175 cm i masę 77 kg. Manekin ten posłużył do stworzenia całej rodziny manekinów, które upodobniono do dzieci i kobiet, znacząco zwiększając możliwości prowadzenia badań. Wśród wariantów manekinów Hybrid III znalazł się również mężczyzna o wzroście 188 cm i masie 100 kg, kobieta o wzroście 152 cm i masie 50 kg oraz dzieci w wieku 10 lat, 6 lat (i masie 21 kg) oraz 3 lat (i masie 15 kg). W kolejnych latach pojawiły się inne odmiany manekinów.
Manekiny typu Hybrid (fot. iihs.org)
Manekiny te mają bardzo dopracowaną budowę, zwłaszcza karku i głowy, co pozwala na lepsze badanie wpływu wypadków na kręgosłup człowieka. Dzięki temu, w latach 90. wszystkie duże koncerny motoryzacyjne całkowicie zrezygnowały z wykorzystania żywych zwierząt w testach zderzeniowych, oraz praktycznie wyeliminowano stosowanie ludzkich zwłok.
Podsumowanie
Wprowadzenie manekinów do testów zderzeniowych pozwoliło na znaczące usprawnienie procesu badania skutków wypadków samochodowych. W latach 50. i 60. kiedy zaczęto je stosować na coraz większą skalę ostatecznie potwierdzono jak niebezpieczna była konstrukcja ówczesnych samochodów – oprócz ogólnej konstrukcji samochodów, głównie kolumny kierownicy, deski rozdzielczej i elementów ozdobnych.
Manekiny typu Hybrid
Współcześnie manekiny stosowane podczas testów zderzeniowych technicznie są bardzo podobne do tych zaprojektowanych w latach 70., jednak dzięki rozwojowi techniki, wyposażono je w o wiele dokładniejsze czujniki, pozwalające na mierzenie większej ilości parametrów.
