头盔之下生命至上

路飞

生命在于运动，对于骑行的你来说在生命运动的同时，生命的安全则在于必须佩戴头盔！不开玩笑，我们用科学说话……相信读完本文之后，你骑行时一定不会不戴头盔了，毕竟生命之重不容忽视！

几乎所有骑友，第一次在掂量自行车头盔时，心里都会产生质疑：这么轻的东西真的结实吗？！怀疑之余最后还是说服自己掏钱买下一个，“戴吧戴吧，有戴总强过没有，有没有用，至少能买个心理安慰吧”。头盔真的能够吸收冲击吗？吸收冲击的能力到底又有多大呢？下面我们就用具体的数字来说明一切吧。

关于头盔的安全标准

我们先用两个数值来说明当一个人突然摔倒时，碰撞对头部产生的作用情况：加速度最大值“Gmax”和由平均加速度和时间决定的“HIC”（Head Injury Criteria：头部损伤标准）。通常制造头盔所采用的标准是当加速度最大值达到300G时，才能对头部造成伤害。不过，在英美国家，采用的制造标准则是“200G不会造成危及生命的头部损伤”。总之，不管是哪一个标准，我们假设头部的重量为4.5kg，那么200G的话就是900kg，300G的话就是1350kg，抗击力都是超级强的。

另一方面，HIC是用表1下面的公式计算出来的，翻译成我们平时的话就是“平均加速度的2.5次幂乘以时间的值”。通过研究的结果显示，HIC的值和头部损伤的确切关系如图4所示。从各种安全标准来看，当头部受到的冲击HIC在1000以下时，虽然似乎……是不会死的，但是，这时头部受伤的概率则是100%，头盖骨骨折、丧失意识的概率更是90%，情况会非常严重，所以也不能说HIC1000就一定没事。

生命之轻重 自行车用头盔的安全性能

目前，自行车所用的头盔要想得到SG标志的话，按规定必须先经过以下测试：先将头盔套在与人头部形状、重量相同的“假人头”上，然后将其从1.5m高的地方以5.42m/s的速度落到以钢铁为材料的铁砧上，所受冲击的最大值鉴于300G与150G之间，并且撞击时间也要在4/1000秒以下。

然后，看一看图2所示的冲击波形，初速度为5.42m/s 时的时间为0.00368秒，Gmax达到300G以下150G以上的时间为0.00368秒，满足SG规定的条件。用这个平均加速度和时间来计算HIC的话，则HIC=1502.5*0.00368=1014。接着以同样的平均加速度和持续时间从1.5m的高度落下时的实验结果计算一下HIC，没有戴头盔时378G、0.00176秒则HIC=4880。可以说头盔具有将HIC减少到约1/5的性能。

此外，假设幼儿坐在前席的情况下、在同样的路面上戴与不戴有SG标志的头盔进行摔倒实验，根据这个实验的结果显示，头撞到路面的时候，戴头盔可将HIC减少到约1/4.5。话句话说，不戴头盔的情况下，生存的概率是让人绝望的。另外，也根据实验的结果显示，当你佩戴的是不合格的头盔（没有吸收冲击力材料），那么得出的数据其实和没有头盔是处在同样的水平的。

简单地扫一眼资料，专用的自行车头盔确实减轻了对头部的HIC。如果从死和不死的概率的图表来看，差距悬殊是不用说的。但是，具体的情况是什么样的呢？

借用一个和摩托车有关的数据。过去的两轮事故中，戴头盔的当事人头部无损伤的概率是不戴头盔的相差2倍，死亡的概率则约为不戴头盔的1/3。便宜的头盔只需要花100多元就能买到，先不说冬暖夏凉，多少还能减少一点空气阻力，最重要的是，它真的能保护每个骑友的生命。假设，如果不戴头盔、以5.42m/s的速度撞击地面的话，那么HIC将达到 5000左右，这将是致命的。如果你还没有直观的概念，那么替你转换成时速，就是时速19.5km就可以要你命。

破碎=安全？吸收冲击力的原理

下面我们来讲讲头盔吸收冲击力的原理。假设和头盔规格一样、以1.5m的落差从车上摔下来。这时，如果要避免受到如图2所示的冲击波形的冲击，10mm的距离是必须的。这个距离正是头盔的冲击吸收材料破裂的厚度。这时，HIC为1014，基本可以生存。如果头盔有弹性，复原时又会对头部产生150G的冲击，所以破裂是吸收冲击力的必要条件，也是头盔一旦受到一次冲击就不能再继续使用的原因。在前面所述的实验结果中，也测试了受到冲击之后的头盔吸收冲击力的能力，结果显示头盔每受一次冲击其吸收冲击的能力都在下降。也就是说如果头部的损伤在0.0368秒内完成，那么在感到“疼！”之前完成头盔全部应对处理是不可能的。

如果头盔是柔软的，那么冲击就被降低。但是，如果头盔破裂厚度不足的话，在破裂的时候不仅不能杀掉速度，反面会增加冲击力。由于头盔根据头部的重量、形状做了精细的设计，所以成人不能戴儿童头盔，反之亦然。同样的道理，随便改动也不行。随着时代的发展，头盔变得整体上越来越轻、越来越好看。虽然变薄了但其吸收冲击的性能并没有下降，这也正体现了生产厂家的技术人员的功夫。此外，还有伤害物扎刺、在路面上骑行时的阻力、空气阻力、透气性、设计、重量、皮带的取戴强度等等很多方面的考虑。总之，最后被制造出来的头盔的使命，就是宁可自己粉身碎骨也要保护好主人的生命！

有名的、表示HIC与受伤的可能性的曲线图。很多的安全标准都以此图为依据。HIC超过1000的话，致命伤的概率剧增，不过HIC在1000以下时受到的伤也相当严重的。根据实验，时速19.5km/h时，没有头盔的情况下撞击头部的HIC为约5000，生存概率几乎为0%。

图2的冲出波形为冲击速度为5.42m/s时，平均150G的持续时间为0.00368秒，满足SG标志规定的150G以上的时间在4/1000秒以内的条件。虽然实际的冲击波形没有这么单纯，但是如果满足SG规定条件的话，HIC将达到1000左右，将HIC减少到数分之一的事实是不变的。