ダンプと正面衝突しても死なずに済む車は作れる？

質問

お世話になります。よろしくお願いします
よく「対面通行の高速道路でダンプと普通自動車が正面衝突して
普通自動車に乗っていた何人が死亡した」というニュースを見ますが、
このような状況でもドライバーは無傷で済む「普通自動車」は作れないのでしょうか？
速度は共に100km/h,ダンプを50t、普通自動車を1.5tとすると、どのようなスペック・構造の
自動車になるのでしょうか？

回答No.5

CC_T · ベストアンサー

ダンプ側でも若干の衝撃吸収は期待できるとしても、僅か0.05秒足らずで100km/h程度の速度を速度ゼロの静止状態までもっていけないと、人はトラックと接触する位置まで進んでしまうことになる。トラックが同じ距離で停止できる制動装置を持っていないと、その後さらにトラックに押し戻される時間にも耐えなければならない。

仮に秒速28mを0.05秒で速度ゼロにするだけでも、平均加速度で60Ｇ。速度変化は非線形ですから、最大加速度は軽く5倍程度は予想されますね。
経過時間からすると目玉が飛び出たりってところまでいくかは微妙ですが、そのままだと首の骨が折れるのはまず間違いないですね。
エアバッグの展開も火薬燃焼から膨張に要する展開時間を考えると、エアバッグ展開前にエアバック展開予定空間まで人体が達してしまう。そこでエアバッグが開いても顔面から胸にかけての骨折に』繋がるだけで無意味ですね。
シートベルトに胴体が切断されかねないですし、少なくとも緩衝把持器具と接触している部位は衝撃により骨折や裂傷を負う可能性が高い。内臓、支持する骨、脳みそ、皮膚、etc。そもそも人体全てがそんな高加速度に耐える構造にはなっていないのですよね。

フロント部分だけで20mほどって距離稼いで良いなら作れるかもしれないが、それは非普通自動車。更にボディで衝撃吸収できても、鋭利な刃物になっちゃダメですから、自動車トラック共に発泡ビーズなどが主体で、硬い構造物は衝撃受けた時に乗務員に接触しないよう速やかに爆散するくらいでないといけないでしょうね。
それはもはや車として機能しないでしょう(^^;

従って、ノ－ブレーキで突っ込んで無傷、あるいはかすり傷で済ますってのは不可能。どう頑張ったって数mのノーズ部分だけで居住空間を保ちつつ衝撃吸収はできっこないです。
それがコンパクト構造で実現できるなら、まず電車に装備されるでしょうね。

お礼

ありがとうございます

回答No.9

noname#194996

ぶつかることが回避できないと判断した時点で双方向から車体前面へ巨大なエアバッグが突出しふくらみはじめ、お互いがそれをへし潰しつつブレーキでストップするような付加装置をつければいいのではないでしょうか。ダンプトラックが従来どおり（停止もしない）では乗用車の方のダメージは避けられないと思いますが、その場合は衝突をさけて斜角のバンバーがあらわれ、強制排除的にすれちがって停止するという方法もあります。

回答No.8

BASKETMM

チョット計算してみましょう。
ものを高いところから落とした時の速度です。
v = √(2gh)
h は高さで、単位は　　m
g は定数で、単位は 9.8m/s2
v は速度で、単位は m/s したがってkm/h に換算が必要です。

４０メートルの高さからものを落とすと、速度は 約１００ｍ／ｈになります。
つまり、１２階のビルから落としても壊れない乗用車をあなたは作りたいのです。

この計算はダンプカーは止まっている時に相当します。
しかもダンプカーも動いているのですね。相対速度は２００ｍ／ｈ。

これは１６０メートルの高さからの落下に相当します。丸ビルの高さは１８０メートルです。
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お喋りついで、もう一言
時速６０ｋｍ／ｈで走行中、衝突したら手をダッシュボードに着くからシートベルトは不要という方がおられます。５階建てから飛び降りて地面に手を着こうというのですか。
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計算は http://keisan.casio.jp/has10/SpecExec.cgi で自動的にやってくれます。

考え方や、計算が違っていたらご免なさい。直して下さい。

回答No.7

noname#175206

少し条件を緩めて頂いて、たとえば普通自動車のほうが停まっている場合ですと、普通自動車が無茶苦茶に頑丈で、かつ、タイヤと路面の摩擦が、これまた無茶苦茶に強ければ、普通自動車は遥かに大きい車に衝突されても大丈夫です。普通自動車は衝突によって動かないため、一切の加速度は生じず、そのため乗員はなんともありません。

　しかし、普通の自動車が100km/hといった動くという条件ですと難しくなってきます。またもや条件を緩めて、相手が遥かに大きい車が動いていないとしても、頑丈な壁に激突するのと同じです。100km/hから0km/hまで、乗員が無事な減速を行わねばなりませんが、普通の車の前部を全て潰れるとしても、減速距離が足りません。すると、前部を非常に長くするという方法があることはあります。

　あるいは、壁は諦めて、自動車同士だとすると、車の前部をなだらかなスロープにして、衝突して来る車を乗り越えさせるといったことになるでしょうか。相手の車が非常に大きいことを考慮すると、踏みつぶされないためには、非常に頑丈である必要があります。

　同じ大きさの車同士になると、高速ならば乗り越えてしまった方が、空中に放り上げられるでしょう。すると、運よく下に潜り込めた方が助かることになるのかもしれません（カブトムシ同士の争いみたいな感じになるかと）。

回答No.6

noname#197650

超強力な電磁石をそれぞれ極を同じにして正面にセット。

回答No.4

greias

どんなに頑丈に作ったとしても物理法則に則っている限り乗車している人が無事というのは難しいと思います。ある意味一番脆弱でありながら外すことも丈夫にすることもできないのが人間ですので。

なので現在の自動車の安全対策は「ぶつかっても大丈夫なように」から「ぶつからずに済むように」に変わっています。質問内容に対する正しい回答ではありませんが、方向性としては「ダンプと正面衝突しそうになっても怪我を負うことなく回避できる車」の研究になってくのではないかと思います。

ちなみにコスト度外視、どんな手段を用いてもドライバーが無傷で済む「普通自動車」をなんとしても作るのであれば、相対速度200km/hで衝突した衝撃のほとんど全てを相手のダンプ側に負担させなければならないので、ぶつかったダンプの運転手はたぶん即死ですね。
ダンプの100倍（5000t）くらいの質量があればイケるかな？それを普通自動車と言うかどうかは非常に疑問ですが。

回答No.3

Cupper-2

なんかおもしろそうなので自分も一口。

数値の計算は面倒なので始めっから省略しますね。
（そのほうが読んでおもしろいと思うし）
時速２００ｋｍ以上で落下し地面に正面から衝突しても運転者を保護する車と考えてみましょう。

まず時速２００ｋｍが時速０ｋｍになるまでの瞬間的に体にかかるマイナスの加速度を小さくすることが必要です。
それにはほんのわずかな時間でも良いので速度が時速２００ｋｍから０ｋｍになるまでの時間を長くしなければなりません。

　手段１．エンジンルームなどが潰れることで時間を稼ぐ

これは、実際に車の設計で行われていることです。
全く潰れないと、ぶつかった瞬間に速度が０になり、とんでもないマイナス加速が加わることになります。
しかし、潰れることで徐々に速度を落とすことができ衝撃を和らげることになります。
潰れる箇所が長ければそれだ正面衝突の衝撃を吸収できるわけですから、
運転席がホイールベースの真ん中（前輪と後輪の間ってこと）ではなく、
後輪の上あたりに来るようにボディを設計。
（なんかクラシックなスポーツカーみたいな見た目になりそうですね）

つぎに初速が時速２００ｋｍってのを下げればＯＫ。って考えれば衝撃は簡単に下げられます。

　手段２．高速道路でもスピードが出ない構造にする。

時速７０ｋｍしか出なければ、相対的に時速１４０ｋｍまで下げられます。
速度超過による事故も防ぐことができるかもですね。

そして

　手段３．地面潜り込むことで時間を稼ぐ

ぶっちゃけ相手に突き刺さると言うこと。
いろいろと妄想してみたんですが、これは無いでしょｗ
むしろ相手が柔らかいことを望みます＞＜

最後に方向性を変えて、人の体について考えてみます。
人の体は前方に働く加速には強く、後方に働く加速には弱い作りになっています。
車が急加速するときや柔道の受け身で畳に叩きつけられた時を想像してみてください。
シートに背中を押しつけられたり、背中から畳に叩きつけられる場合と
シートに胸や腹を押しつけられたり、胸や腹から畳に叩きつけられる場合とを
それぞれイメージするとなんとなく分かると思います。
事実、エアバッグは結構凶暴なんです。
すると…

　手段４．衝突した瞬間にクルリと座席が回転して後ろを向く運転席

…ってのもアリかも、なんて考えられます。
えと…これ、無かったことにしてｗ

そんなこんなで自分的総括（自己満足とも言う）

　とりあえず乗用車もトラックも、もっと柔らかくスピードが出ないように作れば良い

と思うんだ。（ヨシッ！完璧）

回答No.2

noname#211894

戦車であっても５０ｔに２００ｋｍ／ｈ（ともに１００ｋｍ／ｈなら止まっている物に２００キロでぶつかっても同じ）で正面衝突すれば、中の人間は無事では済みませんけどね。
たぶん、内蔵や脳味噌は潰れると思う。

回答No.1

toshipee

運転席周りが液体に満たされて外殻と分離して幽体移動できるような構造で、衝撃を完全に吸収してしまうしか無理と思われます。