كيف تشكّلت منطقة التشوه وكم روحاً أنقذت؟

منطقة الانهيار التي وُلدت من براءة اختراع بيلاباريني عام 1951، تمتص طاقة الاصطدام وأنقذت أرواحًا لا تُحصى منذ عام 1959.
منطقة الانهيار التي وُلدت من براءة اختراع بيلاباريني عام 1951، تمتص طاقة الاصطدام وأنقذت أرواحًا لا تُحصى منذ عام 1959.

شارك هذه الصفحة

منطقة التشوه هي تصميم هيكلي يتم فيه امتصاص طاقة الاصطدام بشكل متعمد عن طريق تشوه مقدمة السيارة ومؤخرتها، في حين يُصمم القسم الأوسط الذي يجلس فيه الركاب بشكل متعمد شديد الصلابة. هذه الفكرة 23 يناير 1951 تحولت بتصميم Béla Barényi إلى طلب براءة اختراع، و 1959 دخلت الإنتاج التسلسلي مع Mercedes-Benz W111، ومنذ ذلك الحين كان لها دور في إنقاذ أرواح لا تُحصى.

أبرز النقاط

  • سجل Béla Barényi على مدى مسيرته المهنية أكثر من 2.500 براءة اختراع.
  • طلب براءة اختراع هيكل السلامة بتاريخ 23 يناير 1951. بتاريخه.
  • 1959 كانت Mercedes-Benz W111 "Fintail" أول سيارة إنتاج تسلسلي بمناطق تشوه.
  • تُصمم مناطق التشوه بحيث تنهار بقوة تُوصل حوالي 20g من التباطؤ الأفقي إلى خلية الركاب الصلبة.
  • تنتقل Euro NCAP في 2026 إلى تحديث كبير للبروتوكول بنهج "السلامة الرباعية المراحل".

هل كان الهيكل الصلب خطأً؟ مفهوم سلامة السيارات قبل Barényi

Sert gövde kaportayı koruyordu ama çarpışmanın gücünü bedenleriyle emmek yolculara kalıyordu; güvenlik sandığımız şey aslında bir tuzaktı.

فكر قليلاً: حتى خمسينيات القرن الماضي لم تكن في أذهان المهندسين سوى فكرة واحدة - كلما كانت السيارة أكثر صلابة كانت أكثر أماناً. هيكل لا يُسحق عند الاصطدام ولا ينثني ويقف كالصخر. يبدو الأمر منطقياً، أليس كذلك؟ للأسف، الفيزياء لا تعمل بهذه الطريقة. إذا لم يكن هناك هيكل يمتص الطاقة، فإن قوة الاصطدام كانت تُنقل مباشرة إلى مقصورة الركاب ومن فيها. أي أن هيكل السيارة يبقى سليماً لكن الناس كانوا يمتصون تلك الطاقة بأجسادهم.

وهنا يظهر على المسرح أحد أكثر الأبطال صمتاً في تاريخ السيارات: Béla Barényi (1907-1997). هذا المهندس من أصل نمساوي-هنغاري يُعرف اليوم بـ"أبو السلامة السلبية". عمل لدى Daimler من 1939 إلى 1974؛ ويذكر بعض المصادر أنه عاد إلى الشركة في 1948، وبعد فترة وجيزة حُصلت على براءة اختراع فكرة امتصاص طاقة الاصطدام. ودّع Barényي بشكل واضح النهج السابق، أي منطق "اجعل كل شيء صلباً قدر الإمكان"، وقسّم الهيكل إلى مناطق وظيفية. مهندس يريد أن تُسحق سيارته التي صممها بنفسه عند الاصطدام... في حين رأى الجميع في زمنه ذلك ضعفاً، أدرك أنه استراتيجية لإنقاذ الأرواح.

ولا ينتهي دفتر Barényي عند هذا الحد. عمود التوجيه المُدار الانهيار، وأقفال أبواب السلامة التي تبقى مغلقة حتى عند الانقلاب، وتوسيد التنجيد الداخلي، والهيكل الأساسي (المنصة)، ومفهوم السقف الشهير "pagoda" تحمل جميعها بصمته. وعلى مدى مسيرته سجل أكثر من 2.500 براءة اختراع؛ أغلبها يتعلق مباشرة بالسيارات. وما زال الأمر موضع جدل: كم من هذه الاختراعات نشأ من الاهتمام بالسلامة وحده، وكم منها نشأ من أولويات هندسية أخرى - وما زال عشاق تاريخ السيارات يناقشون هذا السؤال الملهم حتى اليوم.

23 يناير 1951: ميلاد هيكل السلامة والتصميم ثلاثي الأقسام

التاريخ الذي وثّق فيه Barényي فكرته رسمياً واضح جداً: 23 يناير 1951 قدّمت Daimler-Benz طلب براءة اختراع لمفهوم هيكل السلامة الذي طورته. وجوهر المفهوم كان شيئاً لم يُجرَّب من قبل: تقسيم الهيكل إلى ثلاث مناطق وظيفية.

  • منطقة التشوه الأمامية: الجزء الذي يمتص الطاقة الحركية من خلال التشوه المتحكَّم به أثناء الاصطدام.
  • منطقة التشوه الخلفية: ممتص الطاقة الثاني الذي يؤدي نفس الوظيفة عند الصدمات القادمة من الخلف.
  • خلية الركاب الصلبة للسلامة: في المنتصف، قسم "البقاء" المصمم بشكل خاص ليكون صلباً ومقاوماً للانثناء.

لنفكر في هذا بتشبيه من الحياة اليومية: هل فكرت يوماً في كرة تتناثر على الأرض؟ على الأرض الصلبة تتنطط وتفقد طاقتها فوراً، لكنها عندما تسقط على وسادة ناعمة تتوقف ببطء. "انضغاط" الوسادة هو بالضبط وظيفة منطقة التشوه. فبينما ينضغط مقدمة السيارة، أنت جالس داخل المقصورة تربح من "استهلاك" جزء من تلك الطاقة كما تفعل الوسادة.

ولنضف تفصيلاً صغيراً: بدأت بعض مبادئ هيكل السلامة الحاصل على براءة الاختراع في التطبيق جزئياً خلال حقبة Ponton في خمسينيات القرن الماضي. لكن الفلسفة الكاملة التي تجمع مناطق التشوه الأمامية والخلفية مع الخلية الصلبة لم تكن قد ظهرت فعلياً إلا بعد بضع سنوات.

مرسيدس-بنز W111 عام 1959: زعنفة الذيل وأول هيكل سلامة بإنتاج تسلسلي

جاءت نقطة التحول في عام 1959. سلسلة W111 المعروفة شعبياً باسم "Fintail" هي أول سيارة إنتاج تسلسلي في التاريخ تمتلك خلية سلامة صلبة مع مناطق تشوه أمامية وخلفية. وبحرد رواية متحف مرسيدس-بنز، فإن 220 S وموديلاتها الشقيقة 220 و 220 SE كانت أول المركبات ذات الإنتاج التسلسلي في العالم المصنوعة بهيكل السلامة الحاصل على براءة اختراع من Barényi. أي أن تحت زعانف الذيل الشهيرة عالمياً كان يختبئ ثورة لم يكن معظم السائقين يدركونها حتى.

كان هيكل سلامة W111 يتألف من خلية ركاب مستقرة شكلياً ومناطق تشوه محددة في المقدمة والمؤخرة. كما بدأت مرسيدس-بنز من عام 1959 في إجراء اختبارات الاصطدام بانتظام - وكانت واحدة من أولى الشركات المصنعة التي لم تترك ادعاءات السلامة على الورق بل اختبرتها فعلياً. كل ما نعتبره اليوم أمراً عادياً في حوادث السيارات، مثل انفتاح الأبواب وبقاء خلية الركاب سليمة، هو إرث لتلك الفكرة التي تعود إلى عام 1959. فكيف تعمل عملية الانضغاط هذه بالضبط؟ لنلقِ نظرة على الفيزياء.

لماذا الانضغاط أثناء الاصطدام ينقذ الحياة؟ فيزياء منطقة التشوه

هنا، العلم وراء هذه الهندسة يقوم في الواقع على مبدأ واحد: استهلاك الطاقة على مدى وقت أطول يعني قوة أقل. تحوّل مناطق التشوه الطاقة الحركية للتصادم إلى تشوه شكلي بطريقة متحكَّم بها. وكلما انهار الهيكل، منحت المقصورة وقتاً إضافياً للتباطؤ. في الفيزياء، كلما طالت مدة التوقف قلّت القوة؛ ولهذا يمكن أن تكون فروق بضع ثوانٍ، بل أجزاء من الثانية، حاسمة عند حد البقاء على قيد الحياة.

في المركبات ذات الهيكل الجامد، الأمر معكوس تمامًا: بما أنه لا يوجد هيكل يمتص الطاقة، تنتقل قوة الاصطدام مباشرة إلى حجرة الركاب ومن بداخلها. تبقى السيارة سليمة، لكن الأشخاص في الداخل يشعرون بكل تلك الطاقة في أجسادهم - وهذا ليس هو المطلوب.

كيف يقوم المهندسون بتحديد أبعاد هذه المناطق؟ إليك رقم مذهل: مناطق التشوه الأمامية والخلفية مصممة بحيث تنهار بقوة قادرة على نقل 20g تباطؤ أفقي تقريبًا إلى قفص الركاب الصلب. أي أن مستوى الانضغاط ليس صدفة؛ بل هو عتبة محسوبة. ومن الأسئلة الشائعة أن كلًا من سيارات السباق والسيارات المدنية تحيط بهما "قفصة"، والفرق بينهما هو منطقة الاصطدام الماصة للطاقة - والإجابة تكمن تمامًا في هذا التوازن.

نجوم Euro NCAP وبروتوكول 2026: كيف يُقاس إرث باريني اليوم؟

هندسة باريني حازمة لدرجة أن العمود الفقري للأنظمة التي تقيّم اليوم سلامة السيارات الجديدة لا يزال هو هيكلها ذو الأقسام الثلاثة. في المركبات الحديثة يوجد أماميًا تشوه متحكم به وتدريجي، وفي المنتصف خلية صلابة لضمان البقاء على قيد الحياة - وهو روح براءة الاختراع لعام 1951 حرفيًا.

ومن أبرز المؤسسات التي تقيس هذه السلامة بطريقة موضوعية Euro NCAP وهو برنامج تطوعي لتقييم سلامة المركبات مقره في مدينة لوفان البلجيكية، يقيّم المركبات بنجوم من 0 إلى 5؛ ويختبر مجالات مثل حماية الركاب ومنع الحوادث. والتفصيل المهم: للحصول على خمس نجوم يلزم وجود حماية هيكلية وقدرة على التجنب الفعال للاصطدام معًا. أي أن مناطق الانضغاط ما زالت حاسمة، لكنها لم تعد كافية بمفردها.

والبروتوكولات لا تتوقف: Euro NCAP تقوم بتحديث 2026 بتغيير كبير في نظام التقييم، حيث تقدم نهج "السلامة ذات المراحل الأربع" (Four Stages of Safety). تواصل مناطق التشوه تشكيل الأساس الهيكلي لنظام النجوم؛ أما ما يتغير فهو أن طبقات السلامة الفعالة ومنع الحوادث المضافة فوقها تزداد أهمية باستمرار. ولا يزال الغلاف الذي حلم به باريني، مهما تقدمت التقنية، مكلّفًا بحماية الإنسان بداخله.

سؤال لك: من سيصمم سياراتنا القادمة؟

أكثر ما أثار إعجابي في قصة باريني هو هذا: اخترع أحد أكثر اختراعات السيارات حيوية في العالم، راغبًا في أن تكون السيارة قادرة على التضحية بنفسها. لم يقم أحد له نصبًا تذكاريًا، لكن ملايين البشر كل يوم يسافرون على الطرق دون أن يدركوا ذلك داخل الهيكل ذي الأقسام الثلاثة الذي رسمه. وصحيح بالطبع ما يقوله من إن "الجميع يستخدم السيارة لكن علامة واحدة تملك القصة" - فقد انتشرت هذه الفكرة في صناعة بأكملها وأصبحت إرثًا إنسانيًا مشتركًا.

وفي المرة القادمة التي تركب فيها السيارة، فكر في هذا: تلك المساحة الفارغة في غطاء المحرك الأمامي ليست مكانًا ضائعًا بلا داعٍ - بل وسادة طاقة محسوبة من أجلك. فهل يشتغل باريني الغد الآن في مرآب ما بفكرة لم ينتبه إليها أحد؟ في رأيي، نعم.

المصادر