Мотоциклетный шлем — это тип шлема , который используют мотоциклисты . Мотоциклетные шлемы повышают безопасность мотоциклистов , защищая голову мотоциклиста в случае столкновения. Они снижают риск получения травмы головы на 69%, а риск смерти — на 42%. Их использование предписано законом во многих странах. [1] [2]
Мотоциклетные шлемы состоят из внутренней оболочки из пенополистирола , которая поглощает удар при ударе, и защитного пластикового внешнего слоя. Существует несколько разновидностей, в частности шлемы, которые закрывают область подбородка, и шлемы, которые этого не делают. [3] Некоторые шлемы обеспечивают дополнительные удобства, такие как вентиляция, лицевые щитки, солнцезащитные козырьки, защита ушей или переговорное устройство .
Истоки защитного шлема восходят к ипподрому Бруклендс в начале 1914 года [4], когда врач, доктор Эрик Гарднер, заметил, что видит мотоциклиста с травмами головы примерно каждые две недели. Он нанял мистера Мосса из Бетнал Грина, чтобы тот сделал парусиновые и шеллаковые шлемы достаточно жесткими, чтобы выдерживать сильный удар, и достаточно гладкими, чтобы отражать любые выступы, с которыми они сталкиваются. Он представил проект в Auto-Cycle Union , где он изначально был осужден, но позже перешел к этой идее и сделал их обязательными для гонок Isle of Man TT 1914 года , хотя гонщики сопротивлялись. Гарднер взял 94 таких шлема с собой на остров Мэн, и один гонщик, который ударился о ворота скользящим ударом, был спасен шлемом. Позже доктор Гарднер получил письмо от врача острова Мэн, в котором говорилось, что после TT у них обычно было «несколько интересных случаев сотрясения мозга», но в 1914 году их не было.
В мае 1935 года TE Лоуренс (известный как Лоуренс Аравийский) попал в аварию на Brough Superior SS100 на узкой дороге недалеко от своего коттеджа около Уэрхэма . Авария произошла из-за того, что яма на дороге закрыла ему вид на двух мальчиков на велосипедах. Свернув, чтобы избежать столкновения, Лоуренс потерял управление и перелетел через руль. [5] На нем не было шлема, и он получил серьезные травмы головы, из-за которых впал в кому; он умер через шесть дней в больнице. Одним из лечащих его врачей был Хью Кейрнс , нейрохирург , который после смерти Лоуренса начал долгое исследование того, что он считал неоправданной потерей жизни гонщиками мотоциклетных перевозок из-за травм головы. Исследования Кэрнса привели к более широкому использованию защитных шлемов как военными, так и гражданскими мотоциклистами [6], а британская армия сделала шлемы обязательными для своих гонщиков в ноябре 1941 года. [7]
В СССР ношение шлемов для мотоциклистов стало обязательным с ноября 1967 года. Защитные шлемы для всех мотоциклистов и пассажиров стали обязательными с января 1973 года. [8]
Систематическое исследование 2008 года показало, что шлемы снижают риск получения травмы головы примерно на 69%, а риск смерти — примерно на 42% [9] .
Хотя когда-то предполагалось, что ношение шлема мотоциклиста увеличивает травмы шеи и позвоночника при аварии, недавние данные показали обратное: шлемы защищают от травм шейного отдела позвоночника . Исследование, которое часто цитируют при выдвижении аргумента о том, что шлемы могут увеличить частоту травм шеи и позвоночника, датируется серединой 1980-х годов и «использовало ошибочные статистические рассуждения». [10] [11] [12]
Существует пять основных типов шлемов, предназначенных для езды на мотоцикле, и другие, не предназначенные для езды на мотоцикле, но используемые некоторыми гонщиками. Все эти типы шлемов крепятся с помощью подбородочного ремня , и их защитные преимущества значительно уменьшаются, если не исключаются, если подбородочный ремень не закреплен надежно, чтобы поддерживать плотное прилегание.
По общепринятому мнению водителей и производителей, типы шлемов следующие:
Полный шлем закрывает всю голову, с задней частью, которая закрывает основание черепа , и защитной секцией над передней частью подбородка . Такие шлемы имеют открытый вырез в полосе через глаза и нос и часто включают в себя прозрачный или тонированный пластиковый защитный щиток, известный как козырек, который обычно поворачивается вверх и вниз, чтобы обеспечить доступ к лицу. Многие полнолицевые шлемы включают вентиляционные отверстия для увеличения потока воздуха к гонщику. Значительная привлекательность этих шлемов заключается в их защитных свойствах. Некоторым владельцам не нравится повышенная температура, чувство изоляции, отсутствие ветра и ухудшение слуха таких шлемов. Полнолицевые шлемы, предназначенные для использования на бездорожье или мотокроссе, иногда не имеют защитного щитка, но расширяют козырек и подбородок для улучшения вентиляции, поскольку езда по бездорожью является очень напряженным занятием. Исследования показали, что полнолицевые шлемы обеспечивают наибольшую защиту для мотоциклистов, потому что 35% всех аварий показали серьезное воздействие на область подбородка. [13] Использование шлема с меньшей степенью защиты исключает эту защиту — чем меньше степень защиты шлема, тем меньше защиты у водителя.
Шлем для мотокросса и бездорожья имеет явно удлиненные части подбородка и козырька, подбородочную перекладину и частично открытое лицо, чтобы обеспечить райдеру дополнительную защиту при ношении очков и обеспечить беспрепятственный поток воздуха во время физических нагрузок, типичных для этого типа езды. Козырек позволяет райдеру опустить голову и обеспечивает дополнительную защиту от летящего мусора во время езды по бездорожью. Он также служит очевидной цели защиты глаз владельца от солнца. [14]
Первоначально внедорожные шлемы не имели подбородочной дуги, и гонщики использовали шлемы, очень похожие на современные открытые уличные шлемы, и использовали маску для лица, чтобы защитить нос и рот от грязи и мусора. Современные внедорожные шлемы включают в себя (обычно угловатую, а не круглую) подбородочную дугу, чтобы обеспечить некоторую защиту лица от ударов в дополнение к защите от летящей грязи и мусора. При правильном сочетании с очками результат обеспечивает большую часть тех же защитных функций полнолицевых уличных шлемов.
Гибрид между шлемами с полным лицом и открытым лицом для использования на улице — это модульный или «откидной» шлем, также иногда называемый «трансформируемый» или «откидной». В полностью собранном и закрытом виде они напоминают шлемы с полным лицом, имея подбородочную перекладину для поглощения ударов лица. Подбородочная перекладина может поворачиваться вверх (или, в некоторых случаях, может быть снята) с помощью специального рычага, чтобы обеспечить доступ к большей части лица, как в шлеме с открытым лицом. Таким образом, водитель может есть, пить или разговаривать, не расстегивая подбородочный ремень и не снимая шлем, что делает их популярными среди сотрудников дорожной полиции . Он также популярен среди людей, которые носят очки, поскольку позволяет им надевать шлем, не снимая их.
Многие модульные шлемы предназначены для ношения только в закрытом положении во время езды, так как подвижная подбородочная перекладина разработана как удобная функция, полезная при неактивной езде. Изогнутая форма открытой подбородочной перекладины и защитной секции для лица может привести к увеличению сопротивления воздуха во время езды, так как воздух не будет обтекать открытый модульный шлем так же, как шлем на три четверти. Поскольку секция подбородочной перекладины также выступает дальше ото лба, чем козырек на три четверти, езда в открытом положении шлема может представлять повышенный риск травмы шеи при столкновении. Некоторые модульные шлемы имеют двойную сертификацию как полнолицевые и открытые шлемы. Подбородочная перекладина этих шлемов обеспечивает реальную защиту, и их можно использовать в «открытом» положении во время езды. Примером такого шлема может служить BMW Motorrad System 6.
По состоянию на 2008 год не было проведено широких научных исследований модульных шлемов для оценки того, насколько защищают поворотные или съемные подбородочные дуги. Наблюдения и неофициальные испытания показывают, что существует значительно большая защита, чем у открытого шлема, и может быть достаточной для прохождения стандартизированных испытаний полнолицевого шлема, [15] но степень защиты не полностью установлена всеми органами стандартизации.
Стандарт DOT не требует испытаний подбородочной дуги. Фонд Snell Memorial Foundation недавно впервые сертифицировал откидной шлем. [16] [17] ECE 22.05 допускает сертификацию модульных шлемов с испытаниями подбородочной дуги или без них, отличающихся суффиксами -P (защитная нижняя часть лица) и -NP (незащитная) в номере сертификации, [18] а также дополнительным текстом предупреждения для несертифицированных подбородочных дуг. [19]
Открытый шлем, или шлем "три четверти", закрывает уши, щеки и затылок, но не имеет нижней части подбородка, как у шлема-интеграла. Многие предлагают защелкивающиеся козырьки, которые могут использоваться гонщиком для уменьшения бликов от солнечного света. Открытый шлем обеспечивает ту же защиту сзади, что и шлем-интеграл, но слабую защиту лица, даже в неаварийных ситуациях.
Насекомые, пыль или даже ветер, попавшие в лицо и глаза, могут вызвать дискомфорт или травму у водителя. В результате этого водители нередко (а в некоторых штатах США это требуется законом) носят солнцезащитные очки или защитные очки, чтобы дополнить защиту глаз с помощью этих шлемов. В качестве альтернативы многие открытые шлемы включают в себя или могут быть оснащены защитным щитком для лица, который более эффективен для предотвращения попадания летающих насекомых в шлем.
Полушлем, также называемый «Shorty» в Соединенных Штатах и «Pudding Basin» или шлем TT в Великобритании [20] и популярный среди рокеров и шоссейных гонщиков 1960-х годов на Британских островах. [21] Он имеет по сути ту же конструкцию передней части, что и открытый шлем, но без заниженной задней части в форме чаши. Полушлем обеспечивает минимальное покрытие, обычно разрешенное законом в США и британскими стандартами 2001:1956.
Как и в случае с открытым лицом, не редкость усилить защиту глаз этого шлема другими средствами, такими как защитные очки . Из-за их неполноценности по сравнению с другими стилями шлемов некоторые фонды безопасности мотоциклов запрещают использование полушлемов в настоящее время. [ необходима цитата ]
Существуют и другие типы головных уборов, которые часто называют «шапочками», «мозговыми ведрами» или «шлемами-новинками» — термин, который возник, поскольку они не сертифицированы и не могут юридически называться шлемами для мотоциклистов в некоторых юрисдикциях. Такие изделия часто меньше и легче шлемов, изготовленных по стандартам Министерства транспорта США (DOT), и не подходят для защиты от столкновений, поскольку в них отсутствует поглощающая энергию пена, которая защищает мозг , позволяя ему постепенно останавливаться во время удара. «Шлем-новинка» может защитить кожу головы от солнечных ожогов во время езды и — если он остается надетым во время аварии — может защитить кожу головы от истирания, но он не имеет возможности защитить череп или мозг от удара. [22] [23] [24] [ 25] В США 5% гонщиков носили шлемы, не соответствующие требованиям DOT, в 2013 году, что меньше, чем 7% в предыдущем году. [26]
Хотя черные шлемы популярны среди мотоциклистов, одно исследование показало, что они обеспечивают наименьшую видимость для автомобилистов. Мотоциклисты, носящие простые белые шлемы, а не черные, были связаны с 24%-ным снижением риска получения травм или смерти в результате аварии на мотоцикле. В этом исследовании также отмечается, что «Мотоциклисты, носящие одежду с высокой видимостью и белые шлемы, вероятно, более осведомлены о безопасности, чем другие мотоциклисты». [27]
Напротив, другое исследование, отчет MAIDS , не подтвердило утверждения о том, что цвет шлема как-то влияет на частоту аварий, и что на самом деле мотоциклы, окрашенные в белый цвет, были фактически перепредставлены в выборке аварий по сравнению с данными о воздействии. [28] Признавая, насколько важно, чтобы водители были видны, отчет MAIDS документально подтвердил, что одежда водителей обычно не делает этого, заявив, что «в 65,3% всех случаев одежда не вносила никакого вклада в заметность водителя или PTW [моторизованного двухколесного транспортного средства, т. е. мотоцикла]. Было обнаружено очень мало случаев, когда яркая одежда водителя PTW повышала общую заметность PTW (46 случаев). Было больше случаев, когда использование темной одежды снижало заметность водителя и PTW (120 случаев)». Отчет MAIDS не смог рекомендовать конкретные предметы одежды или цвета, чтобы водители были лучше видны. [29]
Однако впоследствии исследование Вали и др. (2019) показало, что: «Цвет шлема также является одним из факторов, которые могут увеличить или уменьшить заметность гонщика (Wells et al., 2004; Gershonetal., 2012). Обычно темные шлемы (например, черные) могут уменьшить заметность гонщика, тогда как светлые шлемы могут увеличить заметность в те моменты, когда уровень заметности гонщика может повлиять на исходы травм (как отмечено выше в наших результатах и в соответствующей литературе (Wells et al., 2004)). Наш анализ показывает, что черные шлемы связаны со значительным увеличением балла тяжести травмы (увеличение на 4,25 единицы – см. Таблицу 5), тогда как светлые шлемы (например, серебристые или серые) связаны со значительным снижением балла тяжести травмы (уменьшение на 7,56 единицы). Эти результаты согласуются с результатами Уэллса и др. (2004) и важны и интуитивно понятны, так как обычно темные шлемы (например, черные) могут снизить заметность водителя (особенно ночью), тем самым увеличивая риск получения травмы (Wells et al., 2004). Интересно, что наш анализ показывает, что белые шлемы также связаны со значительным увеличением оценки тяжести травм при аварии (см. Таблицу 3). Это открытие может показаться явно неинтуитивным, так как обычно считается, что белые шлемы повышают заметность водителя и, таким образом, снижают риск получения травмы. Однако следует отметить, что белая одежда (например, белый шлем) может повысить заметность в более сложной и многоцветной городской среде, тогда как на самом деле она может снизить заметность водителя, когда фоном является только яркое небо (например, на междугородних дорогах) (Gershonetal., 2012)». [30]
Современные шлемы изготавливаются из пластика . Шлемы премиум-класса изготавливаются из стекловолокна, армированного кевларом или углеродным волокном . Обычно они имеют тканевую и пенную внутреннюю часть для комфорта и защиты. Мотоциклетные шлемы, как правило, разработаны так, чтобы деформироваться при столкновении (таким образом, расходуя энергию, которая в противном случае предназначалась бы черепу владельца), поэтому они обеспечивают небольшую защиту в месте первого удара, но постоянную защиту на остальной части шлема.
Шлемы изготавливаются с внутренней оболочкой из EPS ( пенополистирола ) и внешней оболочкой для защиты EPS. Плотность и толщина EPS предназначены для амортизации или смятия при ударе, чтобы помочь предотвратить травмы головы. Некоторые производители даже предлагают разные плотности для обеспечения лучшей защиты. Внешняя оболочка может быть изготовлена из пластика или волокнистых материалов. Некоторые из пластиков обеспечивают очень хорошую защиту от проникновения, как в Lexan (пуленепробиваемое стекло), но не сминаются при ударе, поэтому внешняя оболочка будет выглядеть неповрежденной, но внутренняя EPS будет сминаться. Стекловолокно дешевле, чем Lexan, но тяжелое и очень трудоемкое. Стекловолоконные или волокнистые оболочки сминаются при ударе, обеспечивая лучшую защиту. Некоторые производители используют кевлар или углеродное волокно, чтобы помочь уменьшить количество стекловолокна, но в процессе это сделает шлем легче и обеспечит большую защиту от проникновения, но все еще сминается при ударе. Однако использование этих материалов может быть очень дорогим, и производители будут балансировать такие факторы, как защита, комфорт, вес и дополнительные функции, чтобы соответствовать целевым ценовым показателям.
Обычный мотоциклетный шлем имеет два основных защитных компонента: тонкую, жесткую внешнюю оболочку, обычно изготавливаемую из поликарбонатного пластика, стекловолокна или кевлара, и мягкую, толстую внутреннюю подкладку, обычно изготавливаемую из вспененного полистирола или полипропиленовой пены "EPS". Цель жесткой внешней оболочки:
Целью пенопластовой подкладки является смятие при ударе, тем самым увеличивая расстояние и время остановки головы и уменьшая ее замедление.
Чтобы понять действие шлема, сначала необходимо понять механизм травмы головы. Распространенное мнение, что цель шлема — спасти голову гонщика от раскалывания, вводит в заблуждение. Переломы черепа обычно не опасны для жизни, если только перелом не вдавленный и не затрагивает мозг под ним, а переломы костей обычно заживают в течение относительно короткого периода. Травмы головного мозга гораздо серьезнее. Они часто приводят к смерти, постоянной инвалидности или изменению личности, и, в отличие от костей, неврологическая ткань имеет очень ограниченную способность восстанавливаться после травмы. Поэтому основная цель шлема — предотвратить травматическое повреждение мозга , в то время как травмы черепа и лица являются значительной вторичной проблемой. [31]
Мотоциклетные шлемы значительно снижают количество травм и смертей в авариях с участием мотоциклов, [32] поэтому во многих странах действуют законы, требующие ношения приемлемых шлемов мотоциклистами. Эти законы значительно различаются, часто исключая мопеды и другие малолитражные мотоциклы. В некоторых странах, особенно в США и Индии, существует противодействие обязательному использованию шлемов (см. Helmet Law Defense League ); не во всех штатах США действует закон об обязательном использовании шлемов.
Во многих странах установлены стандарты эффективности мотоциклетного шлема, включая следующие.
Европейские страны применяют стандарт ООН ECE 22.06, а некоторые страны применяют дополнительные стандарты и испытания:
В Великобритании многие гонщики выбирают шлемы с наклейкой Auto-Cycle Union (ACU) Gold. Раньше были как золотые, так и серебряные наклейки, причем золотые соответствовали стандартам BSI Type A, а серебряные — BSI Type B. Серебряные наклейки больше не используются, поскольку введение стандарта Экономического сообщества Европы (ECE) обеспечило более четкую и строгую систему тестирования, что сделало серебряные стандарты излишними.
Шлемы с наклейкой ACU Gold — единственные, которые разрешено носить на соревнованиях или в дни гонок. Однако омологация Fédération Internationale de Motocyclisme (FIM) заменяет устаревший стандарт ACU Gold в мотогонках. Требования к омологации FIM более актуальны (2019), чем гораздо более старый стандарт ACU Gold.
Шлемы обязательны в Канаде [34] и Мексике. [35] В США см. карту: шлемы обязательны в большинстве штатов западного и восточного побережья, а также юго-востока, в то время как большинство штатов в центре страны требуют шлемы только для новых или молодых гонщиков, если вообще требуют.
Североамериканские стандарты включают в себя:
Фонд памяти Снелла разработал более строгие требования и процедуры тестирования для мотоциклетных шлемов с учетом гонок, а также шлемов для других видов деятельности (таких как дрэг-рейсинг, езда на велосипеде, верховая езда), и многие мотоциклисты в Северной Америке считают сертификацию Снелла преимуществом при рассмотрении вопроса о покупке шлема, в то время как другие отмечают, что ее стандарты допускают передачу большей силы (g) на голову мотоциклиста, чем стандарт Министерства транспорта США (DOT). [38] Однако стандарт DOT не тестирует подбородочную перекладину шлемов с ними, [39] в то время как стандарты Снелла (и ECE) делают это только для шлемов полного типа.
Одним из южноамериканских стандартов является NBR 7471 ( Norma Brasileira от Associação Brasileira de Normas Técnicas , Бразилия).
Стандарты в Азии и Океании включают:
Регламент ЕЭК ООН № 22.05 содержит «единообразные положения, касающиеся утверждения защитных шлемов и их козырьков для водителей и пассажиров мотоциклов и мопедов». [41] Это дополнение к соглашению ООН 1958 года «о принятии согласованных технических правил Организации Объединенных Наций для колесных транспортных средств, оборудования и частей». Номер указывает на то, что это регламент № 22, включающий серию поправок 05 к стандарту.
Впервые выпущенный в 1972 году Регламент № 22 содержал требования, касающиеся покрытия головы, поля зрения, слуха пользователя, выступов шлема и прочности материалов, а также серии испытаний на холод, тепло и влажность, амортизацию, проникновение, жесткость, подбородочные ремни и воспламеняемость. Он предусматривал максимальную массу шлема в 1 кг. Последующие изменения повысили строгость процедур испытаний, среди прочего. [42]
Стандарт также описывает, как шлемы должны быть маркированы, включая такую информацию, как носить и чистить шлем, его размер и массу, а также предупреждения о необходимости замены шлема после сильного удара. Шлемы также должны иметь знак утверждения типа в форме "Eaa 05bbbb/c-dddd". [42] Этот знак кодирует следующую информацию: [43]
По состоянию на декабрь 2017 года стандарт ECE 22.05 действовал в Европейском союзе , Беларуси, Боснии и Герцеговине, Хорватии, Египте, Малайзии, Черногории, Новой Зеландии, Молдове, России, Сан-Марино, Сербии, Швейцарии, Северной Македонии и Турции. [44] В других странах действуют национальные стандарты, основанные на стандарте ECE 22.05 или ссылающиеся на него.
Большинство стандартов для мотоциклетных шлемов используют удары на скоростях от 4 до 7 м/с (9–16 миль/ч). Хотя мотоциклисты часто ездят со скоростью выше 20 м/с (45 миль/ч), перпендикулярная скорость удара шлема обычно не совпадает со скоростью мотоцикла по дороге, а сила удара определяется не только скоростью головы, но и поверхностью, с которой она сталкивается, и углом удара.
Поскольку поверхность дороги почти параллельна направлению движения мотоциклиста во время вождения, только небольшая составляющая его скорости направлена перпендикулярно (хотя другие поверхности могут быть перпендикулярны скорости мотоциклиста, такие как деревья, стены и боковины других транспортных средств). На тяжесть удара также влияет характер ударяемой поверхности. Листовая металлическая стенка двери автомобиля может прогнуться внутрь на глубину 7,5–10 см (3,0–3,9 дюйма) во время удара головой в шлеме, что обеспечивает большее тормозное расстояние для головы водителя, чем сам шлем. Перпендикулярный удар о плоскую стальную наковальню со скоростью 5 м/с (11 миль/ч) может иметь приблизительную тяжесть косого удара о бетонную поверхность со скоростью 30 м/с (67 миль/ч) или перпендикулярного удара о листовую металлическую дверь автомобиля или ветровое стекло со скоростью 30 м/с.
Поскольку при аварии с участием мотоцикла возможны самые разные по силе удары, некоторые из них будут более серьезными, чем удары, используемые в стандартных испытаниях, а некоторые — менее серьезными.
