NASAラングレー研究所では、エンジニアたちが航空機を「深刻だが生存可能な」衝突実験にかけます。航空機の一部を真下に落下させたり、小型飛行機を地面に叩きつけたり、ヘリコプターの胴体を墜落させたり、オリオン宇宙船の一部である宇宙カプセルの試験版を深さ20フィートのプールに突っ込ませたりします。これらの不運な宇宙船の中には、衝突実験用のダミー人形が収められており、衝撃の力が人体への傷害にどのように影響するかを測定するためのセンサーが配線されています。
これらの試験を通して、NASAは「衝突環境下で機体がどのように挙動するか、つまりどのように崩壊し、どのような損傷が発生し、乗員にどの程度の荷重が伝わるか」を理解したいと考えていると、同施設の構造衝撃力学エンジニアであるマーティン・アネット氏は語る。試験機は最大80フィート（約24メートル）の高さから落下する。
ダミーの乗客は、ゴム、プラスチック、金属で作られ、人間の形をしています。それぞれにセンサーが搭載されており、重力加速度、衝突時の頭部と首の動きやねじれ具合、腰部への圧迫などを測定します。センサーには加速度計や、脊椎の圧迫を検知する「ロードセル」などが含まれています。ダミーには腕と脚がありますが、手足にはセンサーが内蔵されていません。代わりに、骨盤や首などに測定機器が取り付けられています。この構成は自動車の衝突試験用ダミーと似ていますが、異なる力を加えると配置に調整が必要になります。例えば、飛行機の墜落事故を研究する場合、地面への垂直方向の強い衝撃を受けるため、腰部への圧迫力はより重要になります。
傷害を引き起こす力は瞬時に発生します。アネットが関心を持つ重要なデータは、衝突後のほんの一瞬、つまり最初の0.1秒から0.4秒の間に生成されます。そして、そのすべてのデータは分析のために航空機から取り出す必要があります。
「それぞれのダミーからケーブルが何本も出ています」とアネット氏は言う。「それらを束ねて、データ収集システムにまとめます。」この頑丈なバッテリー駆動のデータ収集ノードは、ダミーの近く、墜落対応機に搭載されている。エンジニアたちは、着陸後、この搭載システムから貴重なデータをすべてノートパソコンにダウンロードし、分析する。
怪我の可能性に影響を与える2つの要因は、衝突前の速度と衝突発生時間です。「速度の変化がGの実際の影響を及ぼします」と彼は言います。目標は「非常に高いGを短時間に受けるのを防ぐ」ことです。こうした短時間の負荷は、首や頭部の怪我を引き起こす可能性があります。
機内で何かにぶつかるのも、当然のことながら、急激な減速のため、身体に非常に悪影響を及ぼします。アネット氏は、パイロットと副操縦士を模したダミーを使ったテストを思い出します。「パイロットは拘束装置が外れ、ダミーがダッシュボードにぶつかりました」と彼は言います。「もう一方のダミーは、ダミーが操縦装置を押さえつけていました。」拘束装置が外れたダミーの方が、重力加速度、ひいては怪我の程度がはるかに大きかったのです。
リージョナルジェット機の断面を投下したが、アネット氏によると、彼らはもっと大きな物体を狙っているという。「ここにあるこの機体、つまり通勤用ジェット機くらいの大きさの機体をそのまま墜落させたいんです」と彼は言う。「すべてがうまくいけば、30体から40体の衝突試験用ダミー人形をそこに詰め込む予定です。3歳児から6歳児、小柄な女性から大柄な男性まで、様々なダミー人形を組み合わせる予定です」。つまり、典型的な商業飛行の乗客を模した様々なダミー人形を投入することになる。
「一度の検査で豊富な情報が得られます」と彼は付け加える。「チャンスは一度きりなので、できる限り多くの情報を集めるようにしています。」
