在经历诸如车祸之类的创伤事件之前，我们很少考虑生命是多么的脆弱。鲜活的生命很可能会在短短几毫秒内就没了，结果可能取决于您的汽车构造。虽然没有一辆汽车是绝对安全的，但工程师们正在努力改进设计，以最大程度地减少严重伤害的可能性。

为此，汽车制造商将数百万美元投入到测试碰撞中，以研究不同型号的汽车在碰撞中究竟发生了什么。关键是要找出碰撞对汽车的驾驶员和乘客有多危险。但是，当然，在这种情况下，谁会自愿成为试验小白鼠呢？即使在受控的环境中，也很难在有人乘坐的情况下对车辆进行碰撞测试。因此，重要的任务落在了拟人化测试设备（ATD）上，也称为碰撞测试假人。这些产品的尺寸各异，可以模仿整个家庭的范围——从婴儿到成年人。

但是工程师不能只将一个简单的人形毛绒玩具定放在车里，来进行碰撞试验。那是因为一个简单的玩偶无法告诉研究人员车辆碰撞是否导致骨乘坐人员的额骼断裂、肋骨破裂或皮肤擦伤。碰撞测试假人设计足够复杂，可以模拟此类伤害。现代化的ATD具有如此先进，细致的结构，尽管它能承受数十次碰撞事故，但其成本却超过100,000美元。

另外，在碰撞中，汽车可能会停止，但您的身体仍在移动。一个人的受伤很大程度上取决于事故中您的身体如何摔倒。因此，假人不仅必须具有相对于其大小的实际人体重，而且还必须像人一样分配重量。通过这种方式，研究人员可以观察到4.5公斤重的头部撞击充气气囊的速度有多快。

创建复杂的碰撞测试假人的困难使我们想起了人体的复杂性。接下来，我们将更深入地探讨碰撞测试假人的解剖结构。

现代碰撞试验假人

碰撞测试假人的发展至少可以追溯到1949年，当时美国空军使用了由塞拉工程公司（Sierra Engineering）开发的假人“ Sierra Sam”来测试弹射座椅。 1970年代，通用汽车推出了“ Hybrid”假人，该假人对Sierra Sam进行了一些改进。 Hybrid I在1971年排名第一，其次是1972年的Hybrid II，今天仍沿用的ATD Hybrid III于1976年问世。

ATD Hybrid III 具有铝和钢的骨架，包括六根采用聚合物基材料制成的钢肋，以模仿真实的人类胸部，并由乙烯基仿皮包裹。逼真的关节以及由橡胶或泡沫包裹的金属结构制成的颈部，脊柱和骨盆提供了逼真的栩栩如生的姿势和灵活性——两者在碰撞伤害中都起着很大的作用。

除了其人性化的构造外，Hybrid III假人还具有从简单到复杂的其他功能。研究人员仅用润滑脂涂抹假人，就可以准确地看到假人在撞车中撞到汽车的位置。同样，假人内部的传感器测量不同点的撞击力。

标准的Hybrid III代表了第50个百分位的男性——平均驾驶员身高177cm，体重76公斤。美国联邦法规规定了该ATD以及Hybrid III假人“系列”的规格。除其他外，拥有不同大小的假人可以帮助研究人员确定标准安全带对各种体型的有效性。除了不同的Hybrid III假人外，还有用于不同碰撞测试的不同类型的ATD。 Hybrid III假人主要用于正面碰撞测试碰撞。但其他包括侧面碰撞假人（SID）和生物理想的背面碰撞假人（BioRID）。

下一代ATD是THOR，它对Hybrid III进行了许多改进。特别是，由于头部配备了单向测力传感器，因此THOR可以更准确地预测面部受伤情况。其他改进包括新的颈部和灵活的脊柱设计以及带有椭圆形肋骨的高级肋骨保持架。

为了重现可控的碰撞，研究人员还使用多达20台专门的相机对其进行拍摄，这些相机可以不同角度高速拍摄（约每秒1000帧）。这样，他们可以以清晰的慢动作观看测试假人的崩溃每个细节。

模拟人内部伤害

有意义的是，观看一个重量适当、类似人的假人的慢动作视频可以帮助研究人员确定撞车是否会导致外部伤害。也许更令人难以置信的是，假人可以告诉我们撞车是否会导致内部伤害。也许有人认为，人体及其敏感的内部器官是如此复杂，以至于仅聚合物和金属结构的假人似乎不足以代表。

但是，我们对人体可以承受什么以及有多大的力会导致严重的内部伤害有一个很好的认识。诀窍是查找碰撞是否会导致这些特定的力量。

众所周知，ATD的测试假人的人体各个部位都装有传感器。这些电子传感器实际上可以测量碰撞中承受的冲击力、加速度和变形。在Hybrid III中，它们安装在头部、颈部、胸部、骨盆、大腿、腿和脚踝。这些传感器总共可以在一个ATD中记录37,200个不同的数据。了解这些信息有助于研究人员确定什么力会作用于身体以及在何处发生，这可以帮助他们预测所有不同类型的伤害。他们可以使用此数据来确定某些东西可能是肉伤还是内部伤害。

到目前为止，还开发了另一种技术，它可以更准确地预测内部伤害。通过在计算机模型中完全模拟碰撞和假人，研究人员相信他们可以确定内部伤害是否会持续。特别是，位于弗吉尼亚州的国家碰撞与分析中心的研究人员一直在进行计算机化碰撞测试。他们说他们可以研究脑部受伤的细节，例如在计算机模型中很容易看到的细节。

在碰撞测试中使用尸体

我们之前提到过，美国空军在1940年代使用了原始的碰撞试验假人。但是，从某种意义上讲，碰撞测试主题的历史可以追溯到更远的时候。早在1930年代，韦恩州立大学的研究员劳伦斯·帕特里克（Lawrence Patrick）就想测试人体的极限。他实际上没有制造一个像人类一样的假人，而是用人——他自己。除其他打击，他拿起一个20公斤重的金属钟摆撞自己的胸部。

但是当帕特里克（Patrick）需要测试车发生碰撞人体被抛出时会发生什么情况时，他用尸体模拟碰撞抛出。

从实际的角度来看，使用尸体作为碰撞测试对象可能听起来很令人毛骨悚然、病态或不道德。没有生命危险，研究人员可以从尸体测试中获得一些最有用的，挽救生命的信息。帕特里克声称，尽管公众强烈抗议这侵犯了人体的尊严，但他在试验过程中是尊重死者身体的。

美国国家公路交通安全管理局（NHTSA）对尸体进行碰撞测试。而且，尽管他们不愿意承认这一点，但据信汽车制造商仍在测试中使用尸体。

尸体测试并不是完美的。可用的身体通常是老年人，这意味着骨头比普通驾驶员更容易骨折。另外，尸体的肺和血管中没有压力，还有其他问题。活的生物组织与死组织有很大的不同，就像它与合成的ATD材料不同。即使使用尸体，研究人员也很难模拟实际的车辆碰撞事故。