Bezpieczeństwo sprzętu jeździeckiego, a w szczególności kasków często badana jest nie tylko przez samych producentów, ale też niezależnych naukowców. Podczas nowego badania sprawdzili jak dają sobie one radę podczas zderzenia bocznego. 

Badania kasków jeździeckich – czy są wystarczająco bezpieczne?

Konkretniej naukowcy badali drastyczną wersję wydarzeń, która może mieć miejsce, kiedy na głowę jeźdźca podczas upadku spadnie koń. Według nich obecnie powszechnie stosowane kaski nie chronią głowy jeźdźca w takim przypadku. Thomas Connor i jego zespół badawczy opisali badania  w czasopiśmie Applied Sciences. Stworzyli model wzorowany na głowie przeciętnego dorosłego mężczyzny, następnie wyposażyli go w kask. Na powstałym modelu głowy jeźdźca przeprowadzali symulacje naśladujące przeciążenia, jakie pojawiają się podczas upadku z konia. 

Model wyposażony był w specjalne czujniki, kask był powszechnie dostępnym modelem, który spełnia wszelkie wymogi i normy. Naukowcy stwierdzili, że kask był dobrym reprezentantem dostępnych na rynku kasków.

Ciała dwóch koni były (które padły z przyczyn niezależnych od przeprowadzonych badań) były zrzucane na model głowy wyposażony w kask i bez kasku. Ciała 343-kilogramowej klaczy i 370-kilogramowego wałacha pomogły ocenić jakie siły działają na głowę jeźdźca podczas wypadku. Przy wysokości zrzutu na poziomie 1,2 m teoretyczna prędkość uderzenia wynosiła 4,43 metra na sekundę.

Jakie siły działają na kask podczas upadku z konia?

Podczas gdy kask zdecydowanie zmniejszał siły działające na model głowy dorosłej osoby, niezależnie od próby nie był on na tyle mocny, aby zapobiec pęknięciu czaszki. Naukowcy sprawdzali jak siły działają też zależnie od części ciała konia: kręgów lędźwiowo-krzyżowych, kręgów krzyżowych oraz bardziej umięśnionych części zadu – lewej i prawej. Przeprowadzono 30 prób, 24 na sam model głowy i 6 na model w kasku. 

Wyniki badania pokazały, że przy mniejszej klaczy największe siły działały podczas uderzenia części lędźwiowo-krzyżowej średnio  15,57 kilonewtonów (kN), a najmniejsze przy uderzeniu prawej części zadu 7,91 kN. W przypadku cięższego konia największe obciążenie pojawiało się przy uderzeniu częścią krzyżową 16,02 kN, a najmniejsze przy lewej części zadu 10,47 kN. Kaski pozwalały na zmniejszenie działających sił od 29,7% do 43,3% zależnie od miejsca uderzenia. 

Wartości podawane w literaturze naukowej, przy której następuje złamanie czaszki przy bocznym uderzeniu wskazują między 3,5 kN do 12,4 kN, a zależą od powierzchni uderzającego obiektu i prędkości. „Należy również zauważyć, że złamanie czaszki występuje u dzieci przy znacznie niższych obciążeniach.”

Naukowcy zauważają, że testy certyfikacyjne kasków jeździeckich mają na celu zapewnienie osiągnięcia minimalnego poziomu wydajności i jakości pod względem odporności na uderzenia i integralności konstrukcji kasku. Dodają, że to ma sens, ze względu na główny test funkcjonalny, który  w normach obejmuje odtworzenie niektórych uproszczonych warunków uderzenia.

fot. Pxhere

Test, jak mówią, jest stosunkowo prosty. Skorupę kasku umieszcza się między dwiema metalowymi płytkami i zgniata do momentu osiągnięcia maksymalnej siły (800 N dla czterech uznanych standardów) z określoną szybkością.

We wszystkich przypadkach maksymalne dozwolone zmiażdżenie wynosi 30 mm, a resztkowe zmiażdżenie nie może przekraczać 10 mm. „W rozmowach z inżynierami pracującymi w branży norm oraz z członkami komitetu norm, rozumie się, że testy zgniatania bocznego służą do zapewnienia, że ​​kask nie jest„ zbyt miękki ”i że struktura kasku ma pewien„ efekt stabilizujący ”. Jednak, jak piszą badacze nie obrazuje on wypadku w prawdziwym świecie. Podkreślają też, że norma została w ostatnim czasie zmieniona z 630 N do 800 N w celu poprawy wydajności kasku w przypadku upadku konia na głowę jeźdźca. 

Omawiając wyniki tłumaczą, że głównym czynnikiem mającym wpływ na siłę uderzenia miała waga konia, która w przypadku ich badania nie była duża. Wzrost masy konia o 7,3% powodował wzrost sił o 11,8%. Jak zaznaczają przeciętnie konie są cięższe, a podobny test upuszczenia na zwierzę o masie 500/600 kg spowodowałoby znaczny wzrost obciążeń głowy.”

Autorzy twierdzą, że obecne testy nie są zbliżone do symulacji warunków obciążenia wypadkami w świecie rzeczywistym. „Wszelkie przyszłe zmiany standardowej metody testowej powinny mieć solidne podstawy dowodowe, aby upewnić się, że test jest zarówno użyteczny, jak i może prowadzić do pożądanego rezultatu poprawienia bezpieczeństwa.” Należy według nich ocenić ponownie stosowane obecnie testy na zgniatanie bocznie. Sugerują, że nie odpowiada ono rzeczywistym warunkom i siłom, jakie mogą pojawić się w trakcie upadku.

W skład zespołu badawczego wchodzili Thomas Connor, Michio Clark, Pieter Brama, Matt Stewart, Aisling Ní Annaidh i Michael Gilchrist, związani z University College Dublin, COMFG Ltd, R&D Consulting Engineers Ltd oraz Vector Scientific Inc.

Artykuł w języku angielskim oraz zdjęcia z badań możesz sprawdzić TUTAJ

Źródło: Thomas A. Connor, J. Michio Clark, Pieter Brama, Matt Stewart, Aisling Ní Annaidh, Michael D. Gilchrist, An Evidence Basis for Future Equestrian Helmet Lateral Crush Certification Tests, Applied Sciences,2020, 10(7), 2623; https://doi.org/10.3390/app10072623