Биомеханика дорожно-транспортных происшествий (ДТП)

Материалы / Биомеханика дорожно-транспортных происшествий (ДТП)

Страница 6

Основная трудность при разработке стандартов на манекены заключается в том, что в настоящее время очень мало данных, характеризующих антропометрию и кинематику движения человеческого тела. Поэтому трудно вывести какие-нибудь усредненные достаточно достоверные данные. Работа в этом направлении ведется, причем классификация осуществляется по половому и возрастному признакам с учетом физического состояния. Манекены обычно изготавливают из резины и снабжают стальным каркасом с необходимым числом шарнирных соединений. Шарнирам металлического каркаса стремятся придать жесткость, идентичную жесткости суставов скелета человека, а прочность отдельных частей сделать равной прочности соответствующих частей человеческого тела.

Довольно трудной задачей оказалась надежная регистрация места, характера и степени тяжести травмы, полученной манекеном. Один из применяемых приемов - покрытие наружной поверхности манекена двумя слоями краски, внутреннего слоя - красной и весьма прочной, а наружного слоя - белой и сравнительно непрочной. Такой прием дает возможность достаточно точно фиксировать места травм по участкам обнажившейся красной краски, но не позволяет оценивать тяжесть травмы и лишь весьма приблизительно характеризует истинную реакцию человеческого тела при аварии.

Наружная оболочка головы манекена имеет слоистую структуру, имитирующую строение кожи и лицевых мышц. Голова присоединена к туловищу таким образом, что сохраняет вертикальное положение до ускорения 2 g. Строение туловища манекена допускает его посадку в такой позе, которую занимает человек на сиденье автомобиля. Грудная клетка манекена должна быть достаточно твердой, упругой и иметь соответствующую жесткость. Для определения величины замедления в процессе испытаний в голове, груди, коленях и других местах манекена размещают датчики-десселерометры инерционного типа, соединенные проводами с электронным регистрирующим устройством на пульте управления. В большинство постоянно используемых манекенов встраивают травмозаписывающие датчики.

Отдел исследований безопасности пассажиров фирмы General Motors разработал новую серию манекенов, которые близки по своим свойствам к человеческому телу. Скелет манекена повреждается при тех же нагрузках, что и скелет живого человека, а порезы на его коже появляются в результате таких же динамических воздействий, которые приводят к порезам на коже человека. В местах ушибов кожа изменяет цвет, коленные чашечки смещаются, при ударах сочлененные части тела поворачиваются относительно друг друга. При сильных ударах на черепе появляются трещины. «Кожа» манекена изготовлена из синтетического материала и отделена слоем натуральной резины от материала красного цвета, который при порезах кожи создает впечатление кровотечения. Во время экспериментов исследователи вели киносъемку, при помощи которой затем были восстановлены все перемещения манекена в процессе экспериментального происшествия. Затем производили внешний осмотр и вскрытие манекена и таким путем выясняли причину полученных им наружных и внутренних повреждений. Дальнейшее совершенствование конструкции манекенов позволит оценивать не только количество, но и степень тяжести получаемых травм.

На каждое полученное повреждение влияют различные факторы: вид ДТП и его характеристика (скорость столкновения, угол удара, марки автомобилей); физиологические свойства пассажира (вес, рост, возраст, пол человека); использование безопасных элементов конструкции автомобиля (ремни с инерционным устройством сокращают травмы головы до 40% и травмы в области грудной клетки до 65%; ремни безопасности снижают на 62-75% количество смертельных случаев; безопасная рулевая колонка - на 30-40% опасность травмирования); квалификация водителя - умение подставить нужную сторону автомобиля при ДТП.