قامت مرسيدس بنز بإجراء أول أول اختبار تصادم بالأشعة السينية في العالم في العالم لسيارة حقيقية، في تطور لافن قد يقلب أركان صناعة السيارات في العالم. وهو اختبار يفحص جميع المواد المستخدمة في صناعة اي سيارة. ويشبه هذا الفحص عمليات فحص الحقائب والأمتعة في المطاراات والهيئات العامة. وهي عملية تشبه قيام أي فرض بعمل أشعة طبية على أجزاء الجسم للتعرف علي وجود مشاكل مرضية لدي معامل الأشعة والأطباء.
- عرض التكنولوجيا: مشروع مشترك مع جمعية فراونهوفر
- الاصطدام الشفاف: جميع العمليات في هياكل المركبات والدمى مرئية لأول مرة
- مسرع خطي قوي: ما يصل إلى 1000 صورة حادة في الثانية
نذهب فورًا إلى الأختبار الذي يحاط بإحساس فني مع ضجة عالية جدًا. تتحرك السيارة بسرعة 60 كم/ساعة، وتصطدم بجهاز مزود بحاجز اصطدام، كان المريض هنا سيارة صالون برتقالية اللون من الفئة C واصطدم بها الحاجز بشكل كامل على الجانب. تعتبر اختبارات التصادم دائمًا أمرًا مميزًا. لكن الجزء المذهل حقًا في الاختبار أن تأثير الإصطدام الجانبي كان موجود في إطار على سقف المقصورة فوق السيارة: يعمل المسرع الخطي ككاميرا للأشعة السينية.
أجرت مرسيدس الإختبار بالتعاون مع معهد فراونهوفر للديناميكيات عالية السرعة، EMI (معهد إرنست ماخ) في مدينة فرايبورغ، وتم تنفيذه ليكون أول حادث تصادم بالأشعة السينية في العالم بسيارة حقيقية. كان على متن الطائرة دمية SID II على الجانب الأيسر في مواجهة الاصطدام. هذه عينة اختبار ذات تشريح أنثوي، مصممة خصيصًا لاختبارات الصدمات الجانبية.
أظهر هذا العرض التكنولوجي (إثبات المفهوم) في منشأة أبحاث EMI في فرايبورغ أنه يمكن استخدام تقنية الأشعة السينية عالية السرعة لتصوير عمليات التشوه الداخلي الديناميكية للغاية. وبالتالي تصبح التشوهات غير المرئية سابقًا وعملياتها الدقيقة شفافة. تسمح الصور العديدة عالية الدقة بتحليل دقيق. لعملية التصادم ومعرفة ماحدث بدقة للسيارة من خلال اختبار تصادم بالأشعة السينية.
“يشكل حادث تحطم سيارة مرسيدس-بنز بالأشعة السينية علامة فارقة في أدوات تطوير المستقبل. من خلال الرؤية المباشرة للداخل المخفي، يمكن أن يساعد في استخلاص استنتاجات مهمة لتحسين سلامة السيارة بشكل أكبر. وبذلك تؤكد مرسيدس-بنز دورها كرائدة في مجال سلامة وهندسة السيارات.
“يوفر لنا تحطم الأشعة السينية الناجح رؤى قيمة لتحسين تقنيتنا بشكل أكبر لالتقاط المعلومات التي لم يكن من الممكن الوصول إليها سابقًا. وبالتالي فإن شركة Fraunhofer EMI تتبع باستمرار استراتيجيتها المتمثلة في استخدام التصوير بالأشعة السينية عالي السرعة لجعل العمليات الديناميكية مرئية.
الدكتور مالتي كورفيس، رئيس مركز اختبارات التصادم، Fraunhofer EMI
“يُظهر أول حادث تصادم للأشعة السينية في العالم أن تكنولوجيا الأشعة السينية يمكن أن توفر رؤى جديدة كاشفة. نتعلم ما يحدث داخل السيارة وللدمى أثناء وقوع حادث. كما توفر صور الأشعة السينية الفرصة لتحسين جودة النماذج الأولية الرقمية بشكل أكبر.
البروفيسور الدكتور بول ديك، مدير سلامة المركبات، شركة Mercedes-Benz AG
أول اختبار تصادم بالأشعة السينية قدم تقنية فائقة القصر: ووفر لنا ما يصل إلى 1000 صورة في الثانية
لعدة سنوات، قام قسم سلامة المركبات في مرسيدس-بنز بالبحث في استخدام تقنية الأشعة السينية في اختبارات التصادم بالتعاون مع زملاء من شركة EMI. كان العامل الحاسم للاختراق هو استخدام معجل خطي بتكنولوجيا 1 كيلو هرتز كمصدر للإشعاع. الجهاز أقوى بكثير من ومضات الأشعة السينية المستخدمة سابقًا في التجارب: تصل طاقة الفوتون للمسرع الخطي إلى تسعة ميجا إلكترون فولت.
يسمح هذا الإختبار بفحص جميع المواد المستخدمة عادة في بناء المركبات. مدة نبضة الأشعة السينية ليست سوى بضعة ميكروثانية. وهذا يجعل من الممكن تسجيل عمليات التشوه في اختبار التصادم دون ضبابية الحركة. يقوم المسرع الخطي أيضًا بتوليد دفق مستمر من نبضات الأشعة السينية هذه. وهذا يعني أنه من الممكن التقاط ما يصل إلى 1000 صورة في الثانية. وهذا يعادل حوالي 1000 مرة ما هو الحال مع إجراءات الأشعة السينية التقليدية.
أثناء اختبار التصادم، تتألق الحزم من خلال هيكل السيارة وأي دمى من الأعلى. يوجد كاشف مسطح أسفل مركبة الاختبار. وهو بمثابة جهاز استقبال للصور الرقمية في نظام الأشعة السينية: عندما يضرب الإشعاع الكاشف، يتم إنشاء إشارة كهربائية. تعتمد شدة ذلك على مدى قوة امتصاص الإشعاع مسبقًا بواسطة المركبة والهيكل الوهمي. ويؤثر هذا على القيمة الرمادية التي يمكن رؤيتها لاحقًا – على غرار فحص الأمتعة بالأشعة السينية في المطار أو صور من هذا النوع يلتقطها الطبيب.
وفي أجزاء من الثانية من وقت الاصطدام الفعلي، يقوم نظام الأشعة السينية بالتقاط حوالي 100 صورة ثابتة. وبدمجها في مقطع فيديو، فإنها توفر رؤى مثيرة للغاية حول ما يحدث داخل المكونات ذات الصلة بالسلامة وفي جسم الدمية أثناء الاصطدام. بهذه الطريقة، من الممكن أن نلاحظ بالتفصيل كيفية الضغط على صدر الدمية أو كيفية تشوه أحد المكونات. الجزء المهم في الطريق من البحث إلى التطبيق الصناعي هو حقيقة أن تحطم الأشعة السينية لا يؤثر على أي أدوات تحليل أخرى. حتى الكاميرات الداخلية في مركبة اختبار التصادم تسجل دون أي إزعاج.
قام خبراء EMI بوضع مفهوم شامل للحماية من الإشعاع لتحطم الأشعة السينية. يتم استخدام مقاييس الجرعات كشاشات للتأكد من عدم تعرض الموظفين للإشعاع. وقد وافقت الهيئة الحكومية على تشغيل المصنع وفقاً للمتطلبات القانونية. وتشمل تدابير الحماية المادية المتقنة جدارًا خرسانيًا إضافيًا بسماكة 40 سم حول المبنى وباب حماية يزن حوالي 45 طنًا.
اختبارات التصادم: جزء من فلسفة مرسيدس-بنز “السلامة الحقيقية في الحياة”.
في 10 سبتمبر 1959، تم إجراء أول اختبار تصادم في تاريخ مرسيدس-بنز – على أرض مفتوحة بالقرب من المصنع في سيندلفينجن. تم قيادة سيارة اختبارية وجهاً لوجه في عائق صلب. وقد فتح هذا فصلاً جديدًا في أبحاث السلامة في مرسيدس-بنز، حيث أتاح دراسة سلوك التصادم لكل من المركبات والركاب في ظل ظروف واقعية باستخدام سيارات الاختبار والدمى. وتشكل اختبارات التصادم، جنبًا إلى جنب مع تحليلات أبحاث الحوادث الخاصة بالمجموعة، الأساس لفلسفة “السلامة الحقيقية”.
تجري مرسيدس-بنز حاليًا ما يصل إلى 900 اختبار تصادم سنويًا وحوالي 1700 “اختبار مزلقة” في مركز تكنولوجيا سلامة المركبات في سيندلفينجن. في محاكاة التصادم هذه، يتم تسريع زلاجة الاختبار وكبحها. يتم تثبيت جسم الاختبار (هيكل السيارة أو تجميعها) على الزلاجة ويخضع للقوى الناشئة أثناء اصطدام السيارة الحقيقي. تسمح اختبارات الزلاجات هذه باختبار غير مدمر للمكونات الفردية، وخاصة أنظمة تقييد الحركة مثل أحزمة الأمان.
ويُظهر أول اختبار تصادم عام في العالم على سيارتين كهربائيتين بالكامل في خريف عام 2023 أن السلامة في مرسيدس-بنز لا تتعلق بنظام القيادة. يصطدم طرازا EQA وEQS SUV ببعضهما البعض في سيناريو حادث حقيقي بسرعة 56 كم/ساعة وتداخل بنسبة 50%. ويؤكد الاختبار المستوى العالي لحماية الركاب: تظل خلية الركاب وبطارية الجهد العالي في كلا المركبتين سليمة كما هو مقصود، ويمكن فتح الأبواب، ويتم إيقاف تشغيل أنظمة الجهد العالي تلقائيًا. مزيد من المعلومات هنا.
حول معهد فراونهوفر للديناميكيات عالية السرعة، معهد إرنست ماخ (EMI)
يتخصص Fraunhofer EMI في الفيزياء والهندسة وعلوم الكمبيوتر للعمليات السريعة في التجارب والمحاكاة. الهدف هو تطوير حلول للتطبيقات الصناعية مع التركيز على الموثوقية والسلامة والمرونة والكفاءة والاستدامة.
يتعامل Fraunhofer EMI مع ظواهر التصادم والتأثير وموجات الصدمة في جميع المواد. من خلال اعتماد نهج شامل، يقوم المعهد بتحليل وتحسين مجموعة كاملة من المواد والبنى المجهرية وصولاً إلى الهياكل المعقدة. تتراوح التطبيقات من المواد إلى المكونات والسيارات والطائرات والأقمار الصناعية والمباني والأنظمة الحضرية وشبكات البنية التحتية.
جمعية فراونهوفر هي المنظمة الرائدة للبحوث التطبيقية في أوروبا. ويعمل تحت مظلتها 76 معهدًا ومنشأة بحثية في مواقع في جميع أنحاء ألمانيا. يعمل أكثر من 30.000 موظف على توليد حجم بحث سنوي يزيد عن 2.9 مليار يورو.