Введение
Защитная одежда и шлемы для безопасности мотоциклистов
Для повышения безопасности мотоциклистов во многих странах предписывается ношение средств индивидуальной защиты, таких как защитная одежда и шлемы. Защитная одежда может включать в себя определенные типы курток, перчаток, ботинок и брюк. Куртки, предназначенные для мотоциклистов, обычно изготавливаются из кожи или специальных синтетических тканей, таких как кордура или кевлар. Эти куртки обычно имеют защиту на локтях, спине и плечах. Раньше она была довольно громоздкой, но современные технологии и материалы сделали ее менее заметной. Перчатки обычно изготавливаются из кожи или кевлара, некоторые из них имеют защиту костяшек из углеродного волокна. Ботинки, особенно для спортивной езды, имеют усиление и пластиковые накладки на лодыжках и носках. Брюки обычно изготавливаются из кожи, кордуры или кевлара. За исключением шлемов, ни один из этих предметов не является обязательным по закону ни в одном штате США, ни в какой-либо части Великобритании, но рекомендуется многими мотоциклистами. Мотоциклисты, занимающиеся ездой по бездорожью, носят пластиковую броню для защиты от травм при падении, столкновении с другими мотоциклистами и мотоциклами, от летящих обломков с заднего колеса впереди идущих мотоциклов, а также от столкновения с ограждениями, защищающими зрителей. Эта броня защищает конечности от переломов и вывихов, а спину и грудь – от растяжений и переломов костей. Хотя она достаточно эффективна, она, конечно, не всегда обеспечивает полную защиту. Многие мотоциклисты носят "защиты от грязи" (roost protectors), специально разработанные для защиты от болезненных обломков с других мотоциклов, но они бесполезны при падении или столкновении.
Историческое развитие
Первоначально мотоциклетная экипировка была адаптирована из снаряжения танкистов сразу после Первой мировой войны. Длинные плащи, которые имели тенденцию застревать в колесах, были заменены на короткие. Широкие бриджи носили некоторые мотоциклисты-полицейские и гонцы во время Второй мировой войны. Классическая американская мотоциклетная куртка Perfecto с эполетами и диагональной молнией, прославившаяся благодаря Марлону Брандо в фильме «Дикий» (1954), была изобретена в 1928 году Ирвингом Шоттом из Schott NYC в Нью-Йорке. Кожаные чапсы, адаптированные от ковбойской экипировки, использовались американскими байкерами с начала 1960-х годов. Цельный гоночный кожаный костюм, обычно называемый «гоночной кожей», впервые был использован чемпионом мира по мотогонкам Джеффом Дьюком в 1950-х годах. Дьюк сделал этот костюм для улучшения аэродинамики, а не безопасности, и, как и большинство экипировки того времени, он был изготовлен из конской кожи. В 1994 году компания BKS (Made to Measure) Ltd, а затем Hideout Leather Ltd, изготовили первые костюмы, соответствующие европейскому стандарту для мотоциклетной одежды (EN 13595). Эти две компании стали основными поставщиками мотоциклетной одежды для британской полиции и служб экстренной помощи (а также для профессиональных гонщиков и обычных граждан). В Европейском союзе и Великобритании мотоциклетная одежда должна иметь встроенную защиту в местах потенциального сильного удара, таких как плечи, локти, бедра (за исключением класса A или B) и колени. Дополнительная защита может присутствовать на спине, груди и пояснице. Европейские стандарты для этих защитных элементов – EN 1621 1:2012, EN 1621 2:2014 и EN 1621 3:2018. Изначально мотоциклетная защита изготавливалась из пенопласта высокой плотности или твердых полимеров с пенопластовой подкладкой для поглощения удара и была предназначена для предотвращения или уменьшения травм путем распределения и гашения ударных и сдвиговых нагрузок на тело. Однако все чаще используются вязкоупругие материалы, поскольку они сочетают в себе комфорт при ношении со значительной способностью поглощать удары. В Европе, по закону, защита должна иметь маркировку CE. Защита с маркировкой CE имеет два уровня, причем уровень 2 обеспечивает более высокую степень защиты. Кроме того, некоторые мотоциклетные куртки оснащены системой подушек безопасности. Она активируется в случае аварии, надуваясь для защиты шеи, туловища и поясницы мотоциклиста (см. также «Подушки безопасности» и «Жилет с подушками безопасности»). Защита с помощью подушек безопасности используется в MotoGP с 2007 года и является обязательной с 2018 года. В сентябре 2021 года Motorcycle News сообщила, что одежда с переменной жесткостью может стать будущим мотоциклетной экипировки. Wang et al (2021) описали ткани с настраиваемыми механическими свойствами: «Их конструкция может быть направлена на достижение желаемых характеристик, таких как высокая ударопрочность».
Кожа
Кожаные костюмы – это цельные или раздельные (куртка и брюки) комплекты, которые носят мотоциклисты, главным образом для защиты при авариях. В большинстве случаев используется не мода кожа, а защитная кожа, которая толще, прочнее и лишь умеренно эластична. В настоящее время кожа кенгуру становится все более популярной благодаря своей мягкости, легкости и прочности по сравнению с кожей крупного рогатого скота. Различные виды кожи, используемые в одежде, обладают разными характеристиками; изделия из кожи с полным зерном, верхним зерном, шлифованной кожи и замши могут иметь разную устойчивость к истиранию, а также к разрыву и проколу. Кожаные костюмы стали первой мотоциклетной экипировкой, протестированной с использованием Кембриджского тестера на устойчивость к истиранию. Некоторые изделия из кожи сертифицированы как соответствующие европейскому стандарту EN 13595 1:2002.
Текстиль
Альтернативой коже является одежда, изготовленная из современных технических тканей. Они могут обеспечивать улучшенную защиту от жары, холода и воды, а также повышенную функциональность благодаря наличию карманов и вентиляционных отверстий. Распространенные материалы включают высокоплотный (600–1000 денье) баллистический нейлон (например, Cordura) и системы с использованием воздушных подушек. Не вся текстильная одежда изготавливается из синтетических материалов. Джинсовая ткань и плотный вощеный хлопок использовались на протяжении многих лет до разработки современных материалов.
Сапоги
Сапоги носят мотоциклисты и пассажиры для предотвращения или уменьшения травм ног и лодыжек во время езды и в случае аварии. Они изготавливаются из материалов и с использованием конструкции швов, устойчивых к ударам, истиранию, порезам, разрывам и проколам. Прочные, надежные, умеренно гибкие сапоги с жесткой подошвой обеспечивают защиту от различных рисков. Сапоги с маслостойкими подошвами из резинового композита обеспечивают сцепление с дорогой и помогают удерживать ноги на подножках. Сапоги также могут быть оснащены поглотителями энергии и распределителями нагрузки на голень, а также на внутренней и внешней сторонах лодыжек. Жесткая подошва, работающая в боковой плоскости, помогает предотвратить или уменьшить травмы, вызванные при аварии сдавливанием и сдвигом. Для мотоциклетных сапог существует европейский стандарт, и в Европе и Великобритании юридически требуется, чтобы эти сапоги имели сертификацию CE. Эта сертификация подтверждает их устойчивость к истиранию, проникновению острых предметов и боковому сдавливанию. На этикетке изображен символ мотоцикла, обозначение пройденного теста и серия из четырех цифр. Чем больше цифр "2" на CE-маркировке, тем выше уровень защиты сапога. (Цифра "1" обозначает базовый уровень защиты, а "2" – улучшенный уровень защиты при испытаниях на устойчивость к истиранию, порезам и сдавливанию.)
Броня
Броня повышает шансы мотоциклиста выжить в аварии. Наиболее распространенным типом брони была пена высокой плотности, но в настоящее время более распространены вязкоупругие материалы. Она встраивается в плечи, локти, спину, бедра и колени мотоциклетной экипировки. Исследование Afquir et al (2019) показало, что защита копчика имеет решающее значение, но часто отсутствует. Также доступны отдельные защитные элементы, как правило, для груди и спины, которые надеваются под другую одежду. Наиболее часто цитируемым стандартом для брони является ее рейтинг CE: уровень 1 (более низкая защита) или уровень 2 (лучшее поглощение ударов). Критерии для уровней 1 и 2 различаются в зависимости от предполагаемого применения – защита спины, жилет с воздушной подушкой или бронежилет имеют разные требования. Стандарты CE также классифицируют площадь, защищаемую броней. Например, бронежилет классифицируется как тип А (ограниченная площадь покрытия) или тип В (лучшая площадь покрытия). Защита спины классифицируется как защита центральной части спины (CB) – которая не обеспечивает защиту лопаток – или защита всей спины (FB). Исследования выявили ограничения этих стандартов. De Rome et al (2011) обнаружили, что мотоциклетная броня не связана со снижением риска переломов. Работа Albanese et al (2017) может объяснить почему: «Допустимая передаваемая сила по стандарту EN 1621 1 может быть слишком высокой для эффективного снижения вероятности травмы от удара». Доктор Родерик Вудс из Кембриджского университета возглавлял разработку, на которой основан стандарт CE. Изначально было три уровня брони: уровень 1 испытывался ударом в 40 Джоулей, уровень 2 – в 50 Джоулей, а уровень 3 – в 60 Джоулей. Средняя передаваемая сила при всех ударах должна была быть ниже 25 кН, и ни один отдельный удар не должен был превышать 37,5 кН. Два итальянских производителя – предположительно опасаясь, что их броня не пройдет самый высокий стандарт – успешно лоббировали исключение уровня 3. Они предоставили доказательства, подтверждающие утверждение о том, что стандарты ЕС для средств индивидуальной защиты мотоциклистов подверглись влиянию производителей (это утверждение было повторено с появлением EN 17092).
Перчатки
Мотоциклетные перчатки обычно изготавливаются из кожи. Они могут иметь гантели для защиты запястий мотоциклиста от травм и помогают уменьшить сквозняки при езде в холодную погоду. Мотоциклетные перчатки обычно имеют усиленные ладони, предназначенные для защиты мотоциклиста от ссадин в случае аварии. В некоторых юрисдикциях, если производитель заявляет, что перчатки обеспечивают защиту, они должны иметь маркировку CE. Для этой цели доступен европейский стандарт EN 13594:2015, с перчатками, сертифицированными по уровню 1 или уровню 2. Последний обеспечивает значительно более высокую степень защиты. Например, защита костяшек пальцев не требуется для получения сертификата CE уровня 1, но необходима для достижения уровня 2. Дополнительные функции могут включать дополнительную защиту или защиту от непогоды. Для туристических перчаток эти дополнительные функции могут включать в себя передовые изоляционные материалы и водонепроницаемую дышащую ткань, хотя туристические перчатки могут по-прежнему не иметь продвинутых защитных элементов, используемых в гоночных перчатках. Перчатки, предназначенные для мотоциклетных гонок, обычно имеют предварительно изогнутые секции пальцев и наилучшую доступную защиту, достигаемую за счет дополнительной брони, встроенной в перчатку. Дополнительная защита может включать титановые или карбоновые панели для защиты костяшек пальцев и суставов. Кроме того, гоночные перчатки могут и часто включают дополнительные панели защиты запястья и других частей руки для защиты пяток, тыльной стороны руки и других легко травмируемых участков руки. Гоночные перчатки и более дорогие дорожные перчатки часто имеют мизинец, прикрепленный к безымянному пальцу, чтобы снизить вероятность его чрезмерного сгибания назад во время падений. Травмы лодочковидной кости часто возникают при дорожных, гоночных и мотокроссовых авариях. Knobloch et al. (2015) обнаружили: "Гиперэкстенсия, а не сгибание запястья, представляется основным механизмом травм запястья у мотокроссеров. Более аксиальное воздействие на запястье с большей вероятностью приведет к радиальному перелому в фазе приземления. Профилактические стратегии включают внутреннюю мышечную стабилизацию запястья с помощью эксцентрических упражнений и внешнюю стабилизацию с помощью жестких перчаток, допускающих лишь ограниченную гиперэкстенсию". Часто перчатки, предназначенные для езды по дорогам и трекам, оснащены твердыми пластиковыми защитниками лодочковидной кости, которые, как утверждается, снижают риск перелома, способствуя скольжению пятки по дороге (вместо того, чтобы цепляться за поверхность дороги, вызывая гиперэкстенсию). Некоторые производители утверждают, что кожа ската или слои SuperFabric обеспечивают тот же защитный эффект скольжения. Однако существует недостаток независимых исследований эффективности SuperFabric, кожи ската и пластиковых защитников лодочковидной кости.
Очки
Мотоциклетные очки или маски помогают защитить глаза от пыли, ветра и посторонних предметов во время езды и обычно оснащены антизапотевающим покрытием и защитой от ультрафиолетового излучения. Для мотоциклетных видов спорта, таких как мотокросс, очки обычно имеют пенный ободок, обеспечивающий плотное прилегание к лицу, и многослойные тонированные линзы для адаптации к различным условиям освещения. Мотокроссовые очки также могут быть совместимы с отрывными пленками – одноразовыми пленками, покрывающими линзу, которые можно легко отрывать во время езды, чтобы очистить линзу от накопившейся грязи или других загрязнений и восстановить четкость обзора для гонщика.
Европа
На протяжении многих лет наиболее признанным методом оценки защитной мотоциклетной экипировки был европейский стандарт EN 13595 1:2002. Этот стандарт предназначался для профессиональных гонщиков. Он предлагал два уровня защиты: базовый (уровень 1) или повышенный (уровень 2) с акцентом на устойчивость к истиранию при ударе, прочность швов на разрыв, прочность на разрыв и устойчивость к порезам. Стандарт предусматривает использование испытателя на абразивное воздействие типа Кембридж. Данный тест заключается в том, чтобы материал экипировки падал на абразивный ремень, движущийся со скоростью 28 км/ч, и измерялось время до образования отверстия. Доктор Родерик Вудс (из Кембриджского университета) использовал повреждения экипировки, полученные в реальных авариях, а также повреждения, наблюдаемые на манекенах, выброшенных из движущегося транспортного средства, чтобы обеспечить максимальное соответствие теста реальным повреждениям. В ходе этого теста была выявлена зависимость между толщиной ткани и временем до образования отверстия для защитных джинсовых изделий. В 2017 году началась разработка нового европейского стандарта, и был создан EN 17092. Стандарт использует схожие методы испытаний, при которых ключевыми факторами оценки являются устойчивость к истиранию, прочность на разрыв и прочность швов. Вместо системы уровней 1 и 2 была введена новая система классов. Экипировка класса AAA обеспечивает самые высокие требования, в то время как экипировка классов AA и A имеет более низкие стандарты. Тесты существенно различаются между этими классами. Например, для курток класса A не требуется устойчивость к истиранию на спине. И брюки классов A и AA не рассматривают ягодицы как зону повышенного риска при проведении испытаний. Только брюки класса AAA обеспечивают защиту задней части тела мотоциклиста, рассматривая ее как "зону 1" для устойчивости к истиранию. В то время как стандарты EN 13595 были независимо подтверждены, независимая проверка стандартов A, AA и AAA в EN 17092 не проводилась; параметры испытаний для класса AA были снижены с 75 км/ч до 70 км/ч, поскольку материалы, обычно используемые в мотоциклетной экипировке, не могли выдержать начальную скорость 75 км/ч. Также доступны два специализированных класса. Экипировка класса B обеспечивает устойчивость к истиранию, но не требует наличия защиты от ударов. Экипировка класса C предназначена для ношения в составе комплекта и не обладает абразивно-стойкими свойствами. Однако экипировка класса C должна иметь хотя бы один элемент защиты от ударов. Этот класс используется для экипировки, такой как базовые слои. Испытание на устойчивость к истиранию по стандарту EN 17092 проводится на ударно-абразивной машине Darmstadt, а не на предыдущей машине Cambridge. Darmstadt был разработан примерно в то же время, но не был принят Европейским комитетом по стандартизации. Оно включает в себя падение образца на бетонный блок и оценку того, образует ли слой, ближайший к коже, отверстие диаметром 5 мм или более. Образец удерживается на внешнем краю вращающегося рычага и движется со скоростью до 707 об/мин при ударе о поверхность. Поскольку держатель образца больше не приводится в движение, после падения образец будет скользить по бетонной поверхности, пока не остановится из-за силы трения между ним и бетоном. В отличие от машины Cambridge, время скольжения в секундах не указывается. Поэтому прямое сравнение затруднено. EN 17092 был опубликован в марте 2020 года, а EN 13595 был отозван в марте 2023 года. Методы испытаний на абразивное воздействие и порезы при ударе в Кембридже по-прежнему используются для испытаний перчаток EN 13594 и мотоциклетной обуви EN 13634. Кроме того, Австралийская программа оценки мотоциклетной экипировки (MotoCAP) использует тест на абразивное воздействие при ударе в Кембридже.
Австралия и Новая Зеландия
Консорциум правительственных и смежных организаций Австралии и Новой Зеландии учредил MotoCAP. Его рейтинги безопасности оценивают степень защиты мотоциклиста при аварии (на основе защиты от ударов, устойчивости к разрыву и истиранию). Результаты испытаний имеют разный вес, чтобы подчеркнуть важность повышенной защиты в зонах высокого риска. Кроме того, результаты испытаний MotoCAP включают показатель воздухопроницаемости, основанный на индекте относительной паропроницаемости.
Психология
Исследование, проведенное в Брунельском университете, изучало факторы, которые учитывают мотоциклисты при выборе защитной одежды. Было установлено: "Более сильные намерения, предвидение сожаления и осознание преимуществ значительно коррелировали с более частым использованием мотоциклетных курток, брюк и ботинок. Привычка и использование скутера значительно коррелировали с более частым использованием одежды повышенной видимости. Меньшие намерения, предвидение сожаления и восприятие риска, женский пол, отсутствие водительских прав категории B и езда в городских условиях значительно коррелировали с меньшим использованием средств индивидуальной защиты (СИЗ)".