山地头盔的保护技术

   2016-05-17 10:46

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山地车经过了30多年的发展,各方面都开始进入成熟期。不仅山地车的种类越来越多,各种新玩法也层出不穷。总的来说,山地车的速度是越来越快,难度也越来越大,所以对保护装备的要求也越来越高。头盔作为最最基本的保护装备,其技术含量一直在提升,保护的能力也不断加强。 

虽然头盔的式样千变万化,但不管是全盔还是半盔,它们的基本结构几十年来没有改变过,就是硬质外壳+泡沫材料内壳,这种结构的好处很明显,外层的硬壳(ABS塑料、玻璃纤维或者碳纤维材料)在受到冲击时把力量传递到内层较软的泡沫材料上,而泡沫材料通过受挤压变形,甚至开裂来吸收大部分冲击的能量,靠牺牲自己来保护车手的头部。这种结构的保护效果是很好,在今后也不会有特别大的改变。那么如何把现有的技术加以改良,让头盔保护的效果更上一层楼呢?那各个品牌都是八仙过海,各显神通了。

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头盔骨架,这个技术其实10多年前就已经有了。一些大品牌的顶级半盔里采用了硬质材料(比如凯夫拉防弹纤维)的一层骨架,就好像船的龙骨一样, 这样既提高头盔整体的强度,又可以帮助维持整体造型,重量也几乎没有什么影响。其实这个技术并非是山地车专用,顶级的公路盔里也有骨架,如今这个技术早已普及到非顶级的头盔了。

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采用MIPS技术的公路头盔


很多高级半盔都采用了骨架结构来提升强度,而在山地车头盔界里,最近炒的比较热的技术应该就是MIPS了。 MIPS,全称是Multi-directional Impact Protection System,即多方位冲击保护系统,最早源自于一位瑞典神经外科医生霍尔斯特(Hans von Holst)。 他发现摔车时头部受到的大部分冲击都是斜向的,而传统的自行车头盔对于垂直冲击的保护比较有效,对于其他方向冲击的保护就差强人意。于是他和瑞典皇家理工学院的一位研究员哈尔丁(Peter Halldin)一起研究,开发出了MIPS。


3.3.jpg在山地车头盔中,MIPS已经被大家广为认可, 目前已经有超过50个品牌的200多种型号的头盔都采用了MIPS,那它到底如何发挥作用呢?其实MIPS原理并不复杂,就是在头盔泡沫内部再加了一层薄薄的内膜,把车手头部和泡沫层隔开。内膜是由低摩擦力的塑料制成,造型和头盔内部完全吻合,通过前后左右几个固定位置的小扣子和泡沫材料相连。在摔车受到斜向冲击力的时候,内衬和泡沫层之间会滑动,来减少传递到头部的旋转力,而这一点也正是模仿人脑内部的保护机制和功能。试验数据表明MIPS确实可以更好地在摔车时保护大脑。

现在很多高端型号的头盔都会有MIPS,而从外观上看和普通头盔没有什么区别,只有一张小小的黄色“MIPS”贴纸。翻过来,一层显眼的黄色内膜就是MIPS了。本来也正好有一顶MIPS的半盔,戴起来和普通头盔感觉没什么不同,多了一层内膜罩在头上,会更加闷热一些。目前还没有机会实际测试其保护能力,但我相信MIPS会比普通头盔更加出色。 

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有趣的是,骨架和MIPS都在半盔用的比较多,而全盔用的就少,可能是由于设计方向和制作工艺上,半盔和全盔的差别还是比较大的。

在全盔的产品里也有一些独特的保护技术,Kali就是一个很好的例子。

传统的全盔工艺,就是一个厚重的外壳,还有内层的泡沫,但两者不像半盔是做在一起的,全盔的这两个部分是分别制作好再粘在一起,这样一来,两个材料之间多少会有一些空隙,这空隙可能在摔车的瞬间造成二次冲击,起反作用;并且时间一长,胶水效果减弱,内外层就有可能脱离,完全失去了保护的作用。

Kali另辟蹊径,不知道用了什么工艺,把全盔的内层泡沫和外壳像半盔那样融为一体,他们称之为Composite Fusion (复合材料融合技术), 这样就完全消除了内外层的空隙,外壳可以做得更薄,整体重量也可以大幅降低;其顶级款产品更采用了升级版Composite Fusion Plus,使用两种不同密度的泡沫,互相嵌合,并且同外壳仍然做成一体,重量更轻,保护效果也更好。曾经有过一顶Kali Avatar全盔,重量只有900克不到,是我用过的全盔里最轻的一顶,戴起来完全没有负担,保护效果一样的好,至今仍然记忆犹新。

光影魔术手拼图2.jpg除此之外,更新的技术也在不断涌现。2014年,一个新品牌6D带来了自己全新的产品和技术,ODS (Omni-Directional Suspension 全方位悬挂技术) 。其实也不是很复杂的设计,他们把原来单层的泡沫分割成内外两层,中间采用了27个沙漏型的小橡胶垫块连接起来,这样等于整个外层泡沫是“浮”在内层之上。

而沙漏型的橡胶垫块在受到外力时,可以压缩、拉伸,以及向各个方向移动,那么在摔车时,内外层的泡沫可以相互独立地移动来减缓对头部的冲击力。他们还号称这个空隙还可以更好地导风,让头部感觉更加清凉。

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ODS和MIPS有异曲同工的感觉,两者的原理都是让头盔可以独立于头部移动来缓解斜向的冲击力,头盔俨然成了一个小小的避震器。这些新技术的诞生,把山地车头盔的保护性一次又一次提升到新的高度。这对于这个运动的发展是好事,有了更好的保护,更多的人就会愿意参与到这个刺激又好玩的运动中,而头部受伤的机率也会大大降低。 我相信这只是个开始,今后肯定还会有更多更好的技术和产品问世。


  其实不管骑山地还是公路,头盔一定不能忘记!


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