頭頸部保護系統

頭頸部保護系統

汽車構件

當車輛發生碰撞時,身體和頭部由於有座椅和頭枕的支撐,會得到保護。但是這時候頸部是沒有支撐的,從而就會承受很大的壓力,對頸部造成傷害。
頭頸部保護系統會在發生碰撞時,頭枕會適當向後潰縮,同時座椅適當後傾,這樣來減少碰撞對頸部帶來的衝擊。
頭頸部保護系統最早是由沃爾沃汽車公司發明的,後來被其他汽車公司廣泛使用。
頭頸保護系統(Head and Neck Support),自2003年開始引入,用於給車手的頭部和頸部提供附加的保護。頭頸保護系統繼能防止車手的脊椎向後拉傷,也能防止車手的頭部前甩,撞上方向盤。
F1賽車是開放式的賽車,為了保證車手的身體在發生撞擊的時候不會移位從而造成傷害,賽車內的六點式安全帶幾乎可以說是把車手死死地々“捆”在了座椅上。這樣做固然能防止車手的身體受到較大傷害,但是,車手的頭部卻沒有任何固定措施。結果便出現了這樣一種情況:在發生劇烈撞擊的時候,安全帶將車手身體固定在座椅上,但車手的頭部和頸部卻隨著速度的巨大變化而迅速前後移動。由於速度的劇烈改變,有可能在短時間內給頭骨和頸椎造成相當於頭部重量7—8倍的衝擊力,而因為撞擊過程迅速的前後位移,導致車手頭部和頸部反覆承受這樣的壓力,給車手的頭蓋骨和頸椎造成巨大傷害。
1995年,哈基寧在澳大利亞站失事高速滑出賽道,雖然頭部並沒有遭受外來的撞擊,但是卻發生了顱骨破裂,生命垂危的傷害,這種情況在1994年摩納哥站也發生過,德國車手卡爾·溫德靈格在摩納哥站比賽中因同樣的原因頭部受傷,休養了近一年之後才漸漸復出。
原理與作用
HANS系統於1980年由美國密西根州大學的生物工程學教授Robert Hubbard發明,它通過輕便簡單的結構實現對頭頸部位的保護。人體的頸部不同於胸部和頭部,胸腔由脊椎和肋骨形成保護結構,頭部則有頭蓋骨保護大腦,在F1賽車內,六點式安全帶和頭盔能夠完好地保證身體和頭部的安全,惟獨只有一根脊椎骨支撐的頸部保護最為脆弱。按照科學計算,人類的頭部重量會占到人體總重的7.7%,以一名65公斤的車手為例,他的頭重應為5公斤左右。在比賽時,車手所承受的加速度最高可以達到5G以上,他的頭部會像鐘擺一樣前後左右晃動,也就是說,他的頸部要承受5倍於自己的頭部加頭盔的重量,而且力的方向和轉變速度又是極快的,這就要求F1車手要擁有強壯的頸部。一旦發生事故,頸部受力將急劇上升,很容易有生命危險。
HANS系統是附著在座椅上的一個小型裝置,隨安全帶固定在車手的肩部和胸部,頭盔後方是一道小型的隔板,將車手的頭盔和頭部後方的車身隔離開來,隔板上左右各有一條能伸縮的纜帶連線車手的頭盔。在發生劇烈碰撞時,這條看似細細的纜帶便會防止車手的頭部往復劇烈運動,給車手的頭部和頸部特別是頭骨的底部造成傷害。
在民用車上的安全帶並不是將駕駛者死死綁在座椅上,在發生碰撞時,安全氣囊 彈出,給駕駛者充分的緩衝,保證了前沖情況(車頭撞向靜止物)下的頭部和頸部安全。但同時也不應該忽視頭部後仰(被從後駛至的高速車輛追尾碰撞)的可能性,所以,座椅上的頭枕也是安全設備之一,而且一定要設定得當。即使是像F1這樣追求高性能到極點的運動,也是把車手安全放在第一位考慮的,日常駕駛者的安全意識,更要提高一個層次。

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