¿Por qué los aviones y los automóviles tienen diferentes diseños de cinturones de seguridad?

Contrariamente a la percepción de muchas personas, la violencia máxima de las fuerzas sobre los pasajeros en un accidente automovilístico típico es en realidad mucho peor que el accidente aéreo típico.

Los automóviles tienen tendencia a colisiones directas con objetos relativamente sólidos como otros automóviles, paredes de ladrillo o algún árbol ocasional. Se produce una desaceleración súbita casi instantánea con las fuerzas de desaceleración típicas de 30G con ese tipo de fuerza que la cintura no soportaría la tensión sin una lesión espinal severa.

Los accidentes de avión, por otro lado, tienden a terminar con el vientre del avión cayendo demasiado fuerte sobre una pista o, por ejemplo, una pista de baja velocidad. El resultado suele ser un avión que se desliza hasta detenerse y se desliza por una pista o un borde de hierba de varios cientos de metros o más con una desaceleración más modesta resultante durante varios segundos.

La razón principal de esto se reduce a la energía cinética involucrada ya que la energía cinética es:

[matemáticas] E_ {k} = \ frac {1} {2} mv ^ {2} [/ matemáticas]

Por lo tanto, un automóvil con una masa de 1200 kg que viaja a 70 mph (31.3 m / s) tiene alrededor de 489,845 J de energía cinética.

Un 737-800 a MTOW 79,010 kg viajando alrededor de su V2 (velocidad de despegue) no está seguro del valor exacto, pero alrededor de 160 kts parece ser el tipo correcto de rango que es 82.3 m / s estaría llevando 267,578,821 J de energía cinética.

Basta decir que incluso cortar un árbol con un ala no disipará significativamente 267.5 MJ de energía a toda prisa, especialmente porque el ala, el árbol o ambos alcanzarán el punto de ruptura mucho antes de que esto suceda, lo único que realmente podría manejar es disipar tanta energía. producir una desaceleración al menos igual a un accidente automovilístico típico sería volar prácticamente directamente hacia algo muy sólido, como un acantilado o una montaña, esto no sucede a menudo. Las aeronaves rara vez se estrellan por completo sin ningún tipo de control y los pilotos tienden a evitar volar a las montañas si pueden evitarlo.

Con mucho, la mayoría de las víctimas en accidentes de avión son el resultado de un incendio posterior al choque y * no * impacto o trauma de desaceleración, excepto en el caso de los pasajeros que piensan que las reglas sobre el uso del cinturón de seguridad para el despegue y el aterrizaje no se aplican a ellos y son arrojados y con frecuencia sufren heridas fatales o al menos extremidades rotas que les impiden escapar rápidamente de dicho incendio. En este caso, lo más crítico tiende a ser “lo suficientemente bueno” como para contenerlo durante la desaceleración más leve del choque típico y luego muy rápido para liberarlo para que pueda salir * rápido * es fácil enredarse en un cinturón de tres puntos, especialmente si usted está en un pánico alimentado por adrenalina.

El cinturón de seguridad del automóvil está diseñado para detener la mayor cantidad de impulso posible en el caso de una parada repentina (es decir, una colisión frontal). Este es también el propósito que cumple el airbag. Sin el cinturón de seguridad, su automóvil se detendría y usted seguiría avanzando: hacia la columna de dirección o a través del parabrisas delantero. En otras palabras, el cinturón de seguridad del automóvil supone que si hay una diferencia entre su impulso y el impulso del automóvil, será que está avanzando en relación con el automóvil.

Un accidente de avión no suele ser una colisión frontal repentina. Si sucede en el aire, como una falla de la superficie de control o del motor, la actitud del avión podría cambiar drásticamente y la diferencia entre su impulso y el del avión podría ser en cualquier dirección. Por ejemplo, si el avión entrara en una inmersión nasal, su impulso lo llevaría de su asiento hacia el techo. El cinturón de regazo está diseñado para mantenerlo en su asiento en caso de pérdida de la aceleración gravitacional descendente convencional y nada más. Por eso existe la “posición de choque”. En caso de una emergencia de este tipo, te inclinas hacia adelante y agarras el respaldo del asiento frente a ti, preparándote contra una colisión. Todavía se lesionará cuando el avión rebote del suelo, pero sus propios músculos sirven como amortiguadores mucho mejores que un cinturón rígido. El cinturón, mientras tanto, te mantiene en tu asiento para que absorber el golpe sea todo lo que tienes que hacer.

En contraste, el cinturón de seguridad de un piloto incluye un arnés de choque completo. Un piloto no puede inclinarse y meter la cabeza entre las piernas en caso de emergencia, por lo que debe estar completamente sujeto para el despegue y el aterrizaje. Sería inconveniente para cada pasajero estar totalmente restringido de esta manera, ya que estos arneses requieren un ajuste cuidadoso para ser efectivos, y no es razonable esperar que los pasajeros ajusten correctamente una solución única para todos, o para el asistentes de vuelo para ajustar los de todos.

No estoy seguro de comprar argumentos sobre el costo, la vida útil o la facilidad de lanzamiento, la necesidad de una salida rápida y ciertamente no usar (las hebillas de las aerolíneas tienen mucho más uso por día que la mayoría de los automóviles y durante una vida útil más larga). Sin embargo, pensé en una diferencia fundamental: los cinturones de seguridad del automóvil tienen un carrete retráctil, mientras que los cinturones de seguridad de los aviones se ajustan manualmente para la longitud, y los automóviles a menudo tienen un solo conductor, mientras que cada pasajero en un asiento de avión es diferente.

La apertura de la pestaña del cinturón de seguridad de una línea aérea tiene el efecto secundario de permitir que el cinturón se deslice. Entonces, tal vez sea una forma evidente de ajustar la longitud y una forma de alargar el cinturón para el próximo pasajero.

El propósito del cinturón de seguridad de un avión y el cinturón de seguridad de un automóvil son muy diferentes.

El cinturón de seguridad del automóvil está diseñado para asegurarlo en el vehículo en caso de un choque y tiene una pequeña cantidad de ayuda para reducir las fuerzas G que experimenta. Como tal, el cinturón de seguridad está suelto la mayor parte del tiempo para permitirle operar los controles del vehículo. El cinturón de seguridad solo se tensa cuando se tira muy rápido (debido a una desaceleración repentina) o durante un frenado intenso.

El cinturón de seguridad del avión está diseñado para mantenerlo en su asiento en caso de turbulencia (y durante el rodaje, el despegue y el aterrizaje). Por lo tanto, el cinturón de seguridad debe ser firme cada vez que se engancha y, por lo tanto, debe ajustarse manualmente, ya que un cinturón de seguridad ajustable automáticamente, por definición, no podrá sostenerlo firmemente en el asiento.

Si ha montado montañas rusas, los cinturones de seguridad son muy similares a los cinturones de seguridad del avión. Están diseñados para mantenerlo firmemente en su lugar, no para asegurarlo en caso de un choque. Los asistentes de viaje a menudo verifican los ajustes de los cinturones antes de dejar que el viaje salga de la estación.

Como se señaló, los cinturones de seguridad de los aviones tienen el mismo diseño que los cinturones de regazo de automóviles de estilo antiguo. Uno de los aspectos del diseño y la regulación de la aeronave es que cada parte de un avión que se considera parte de los sistemas operativos o de seguridad debe pasar por un estricto proceso de revisión de diseño llamado “certificación de tipo”, una vez que una aeronave está certificada por tipo, todas las versiones individuales de El avión debe construirse utilizando exactamente el mismo diseño. Esto da lugar a algunas cosas aparentemente sin sentido, por ejemplo, los ceniceros de los baños se consideraron críticos para la seguridad (para evitar que las personas desechen las colillas de los cigarrillos en los botes de basura), por lo que a pesar de que ha sido ilegal fumar en el baño de un avión durante décadas, muchos “nuevos “Los aviones todavía se construyen con ceniceros en el lav. Entonces, para diseños más antiguos de aeronaves como el 737 e incluso el Airbus 320, que fueron diseñados básicamente en los años 70 y todavía se están haciendo estándares técnicos para cosas como los rieles para unir los asientos y los tipos de cinturones de seguridad que se pueden usar en un asiento todavía ser respetado incluso cuando el avión tiene una modificación.

Además, el proceso individual de probar el uso del equipo de seguridad en las aerolíneas también es mucho más riguroso que en el caso de los automóviles. Por lo tanto, con menos frecuencia se debe probar un diseño, esto puede ahorrar mucho tiempo y dinero. Esta es la razón por la cual los diseños de aviones aún más recientes continúan usando el mismo cinturón de seguridad (y no solo uno estilísticamente similar, sino uno exactamente del mismo diseño y construcción) para evitar millones de dólares en pruebas.

Finalmente, la realidad es que el cinturón de seguridad con lengüeta de elevación metálica es superior, ya que no está sujeto a la llamada “liberación inercial”. No ves lanzamientos de botones en arneses de seguridad de autos de carrera por una razón. Razonan que se usan en automóviles modernos no porque sean mejores, sino porque son más baratos de fabricar, punto.

Parece extraño que tengamos estos dos diseños totalmente diferentes para los cinturones de seguridad. Si el avión es mejor (más seguro, más fácil de desenganchar a toda prisa, lo que sea), ¿por qué no los usamos en automóviles? Si no, ¿por qué utilizamos un diseño que debe explicarse a las personas?

La razón principal detrás de esto es que los automóviles golpean con mayor frecuencia las cosas frontalmente, de ahí la correa para el hombro. Los aviones tienden a dar vueltas en tres dimensiones, de ahí la necesidad de concentrarse en mantener a alguien atado a su asiento.

Espero que encuentres esto útil, ¡Gracias por leer!

El cinturón de seguridad de un avión no está diseñado para salvarte la vida en un choque. Está diseñado para mantenerlo en su asiento durante turbulencias o aterrizajes bruscos.

un cinturón de seguridad de 5 puntos es lo mejor, luego 3 puntos y luego los dos puntos. Para tener un cinturón de seguridad de 3 puntos, cada asiento de avión necesitará una barra de refuerzo alrededor del área del hombro. Para hacer esto, no podrá reclinar su asiento, y agregaría mucho peso al avión. Este es el proceso actual aunque.

Un nuevo diseño que podría mantener a un pasajero sentado a altas velocidades y Gs sin causar daños internos y poder mantener el peso bajo sería algo en lo que las aerolíneas estarían interesadas.

Un diseño cambiado similar a los automóviles sería extremadamente incómodo. El cinturón de seguridad de un avión no es para choques. Está hecho para asegurarlo en aterrizajes difíciles y turbulencias. En un accidente aéreo, es poco probable que corra el riesgo de ser arrojado. Además, un avión no se volcará (en circunstancias normales), a diferencia de un automóvil. El automóvil es pequeño y corre el riesgo de ser arrojado en un choque.

En todo caso, en un accidente aéreo sobrevivible, un cinturón de seguridad avanzado sería perjudicial para la cantidad de sobrevivientes. Es posible que muchos no puedan salir rápidamente.

En un accidente automovilístico, puede ser sometido a muchos G de fuerza y ​​aún sobrevivir, gracias a la fuerza de la cabina de pasajeros.

Por el contrario, un avión tiene muy poca fuerza extra, longitudinalmente. Si un avión golpea algo, no hay posibilidad de supervivencia, sin importar cómo esté atado.

Las hebillas de los cinturones de seguridad del automóvil solían ser las mismas que las hebillas de los cinturones de seguridad de los aviones (al menos hasta los años 70). El modelo más caro en los automóviles de hoy es el resultado de las normas de seguridad, principalmente porque las hebillas de las líneas aéreas se desgastan más rápido y pueden abrirse accidentalmente (más que las hebillas de los asientos de automóviles actuales).

Suponiendo que la razón no es solo que la hebilla del avión es más barata porque está hecha con menos piezas o es más tolerante a daños debido a su construcción menos precisa, supongo que es porque en una emergencia la hebilla del avión es más fácil de soltar . Dado que abrir la hebilla del avión solo requiere una aplicación rápida de movimiento no preciso, puede abrir la hebilla del avión con una muñeca rota o con la mano izquierda más fácilmente de lo que podría abrir un cinturón de seguridad con botón pulsador. Los automóviles generalmente no se consideran algo que tendría que evacuar rápidamente.

Para llevar esta pregunta un paso más allá, ¿por qué los mecanismos de hebilla y liberación son diferentes en todos los aviones de Southwest Airline en comparación con Delta?

En Delta son grandes piezas cuadradas con un solo orificio para bloquear. En el suroeste son rectángulos más pequeños con dos agujeros para bloquear. ¿Por qué habría una diferencia de hebillas en el mismo modelo de avión pero para diferentes transportistas?

Para decirlo sin rodeos, los cinturones de seguridad están destinados a evitar que te maten. Están destinados a ser una fuerza opuesta contra su impulso en caso de accidente, de ahí el sistema de tres puntos que lo abraza. Los cinturones en los aviones están destinados a mantener su cuerpo en su asiento asignado para una identificación más fácil en caso de un choque, siendo nuevamente una fuerza opuesta. Sin embargo, la falta de necesidad de protección significa que puede ser un arnés de cinturón simple.