頭盔的功能和原理,在運動中起瞭什麼作用?

自行車被發明以來,就逐漸成為人們較好的代步、休閑工具,特別是自行車運動成為一項競技體育項目之後,人們對它更是喜愛有加。但是作為一項以速度決勝的運動項目,安全便成瞭一個重要的問題。於是,人們想到瞭頭盔。自行車頭盔的出現不僅保障瞭騎車人的安全,而且也提高瞭賽車運動員的成績。早在19世紀80年代一些俱樂部騎高輪車的人最早發現使用頭盔的好處,後來,隨著硬柏油路和石路的增多,騎自行車時頭部受傷的事故也增多,木髓制的頭盔便應運而生瞭。

木髓是一種能夠吸收撞擊力的緩沖材料,但這種頭盔不久就讓位於一種可填充的皮革面的設計,這種設計一直持續到20世紀70年代。這種頭盔最初被稱為”發網”,因為它有一條條的有填充物的長皮套,像個網套在頭上。這種頭盔非常誘人,其中有柔軟優質的皮革包裹著的泡沫填充物。雖說這種頭盔確實能保護摔傷的騎車人的耳朵不被地面搓傷或碰傷。但很遺憾的是,它的防撞擊性能較差。

軟頭盔是一個重要的發展,這種盔看上去有點像帶通氣孔的碗,這種頭盔用聚苯乙烯材料制成,包有合成彈力纖維材料(LYCRA),後來又在裡側加入瞭泡沫墊。

自行車頭盔的抗撞擊標準和扣帶的牢固力都是上世紀70年代中期由美國消費用品安全委員會(CPSC)提出的。這樣或那樣的項目參數是根據不同的機構而提出的,如SNELL基金會,美國國傢標準局和美國檢測材料學會。那時,僅有一種輕型摩托車頭盔符合這一標準。但是,自行車運動員卻拒絕戴這種頭盔,因為這種頭盔又重且不透氣。

為此,BeLLBiker公司首先研制出瞭符合CPSC標準的自行車頭盔,它是用ABS塑料做外殼,內裹聚苯乙烯泡沫制成的。後來更新的外殼材料PVC及價位較高的材料聚碳酸酯大大減少瞭頭盔的重量。一般來說,自行車頭盔起碼要能經受兩次撞擊過程,第一次是和別的騎車人或車相撞碰時,第二次是騎車人自己摔倒撞地時,而這些材料對這兩次撞擊都有良好的緩沖作用。

從自行車頭盔出現以來,其形狀發生過許多變化。圓形的頭盔早已過時,現在的頭盔沿邊變得較小,而且通氣孔也有瞭很大的變化,真正起到瞭涼爽透氣的效果而且也符合空氣動力學原理。如今年的一次國際自行車用品展覽會上展出的LimarF111型自行車頭盔的空隙多達37個,而去年頭盔氣孔最多的也僅有23個。除瞭公路自行車頭盔外,隨著山地車運動的出現,其車盔也隨即出現瞭。如BELLX-RAY,其個頭較大,與公路型頭盔較之不太符合空氣動力等原理,這些頭盔的主要功能是在炎熱的氣候條件下讓汗水得以低速度蒸發。

如今天的COOLMAXLINERS的頭盔,這些頭盔幾乎是多功能的,因為它還能幫助吸附潮氣。一般來說,大多數頭盔在運動員向後摔倒時,不會起什麼作用。這一點引起瞭頭盔廠傢的註意,為此GIRO公司研制瞭一種定位系統,以保證後腦勺緊扣在頭盔中。如ROCLOC型頭盔用帶齒的扣帶就是該公司的一個創舉,該公司也采用瞭10種位置來調節頭盔以保證頭盔的合適性。

而SPORTSCOPE頭盔一改常見的體系風格,推出瞭用6塊強度大、有柔韌性的尼龍網眼材料拼湊而成,各成一體的材料塊可依使用者的要求而變化。這種頭盔排除瞭對墊襯的需求,並可減少頭盔與頭顱之間的距離。自行車頭盔對保護騎車人性命的功能是不容置疑的。據美國公路安全保險研究的報告表明:騎自行車死亡的人數有98%未戴頭盔,而在撞擊事故中戴頭盔的人使他們頭部受重傷的危險系數減少瞭85%,另外帶頭盔不僅讓人感到很酷,而且確實很爽。同時,頭盔上的通氣孔能讓頭部感到更涼爽。用句老話說,清醒的頭腦更易取得競賽的勝利。

最後,補充一下頭盔保護頭部的原理是,戴頭盔者能使被撞的頭部相對緩慢地停止,而不戴頭盔者若在地面撞擊頭部時,往往會使大腦水腫造成出血,而頭盔中聚合的球狀物卻可吸收該撞擊力,避免瞭這些不幸事件的發生。

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