Классификация видов столкновения тс. Определение места столкновения транспортных средств. Один движется, а другой неподвижен

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИДОВ СТОЛКНОВЕНИЯ

I. По направлению движения ТС.

1. Продольное - столкновение без относительного смещения ТС в поперечном направлении, т.е. при движении их параллель­ными курсами (угол α равен 0 или 180 градусам).

2. Перекрестное - столкновение при движении ТС непарал­лельными курсами, т.е. когда одно из них смещалось в попереч­ном направлении в сторону полосы движения другого (уголαне равен 0 или 180 градусам).

II. По характеру взаимного сближения ТС .

Признак ДТП определяется величиной угла столкновения.

По этому признаку столкновения делятсяна:

1. Встречное - столкновение, при котором проекция вектора скорости одного ТС на направление скорости другого противоположна этому направлению; ТС сближались с отклонением навстречу друг другу (угол α > 90; < 270 градусов).

2. Попутное - столкновение, при котором проекция векто­ра скорости одного ТС на направление скорости другого совпадает с этим направлением; ТС сближались, смещаясь с отклонением в одном направлении (угол α < 90; > 270 градусов).

3. Поперечное - столкновение, при котором проекция век­тора скорости одного ТС на направление скорости другого равна О (угол α равен 90; 270 градусам).

III. По относительному расположению продольных осей ТС .

Признак определяется величиной угла взаимного расположения их продольных осей.

1. Прямое - столкновение при параллельном расположе­нии продольной или поперечной оси одного ТС и продольной оси второго ТС (угол α равен 0; 90 градусам).

2. Косое - столкновение, при котором продольные оси ТС" располагались по отношению друг к другу под острым углом;

(угол α не равен 0; 90 градусов).

IV. По характеру взаимодействия ТС при ударе.

Признак определяется по деформациям и следам на участках контакта.

По этому признаку столкновения делятся на:

1. Блокирующее - столкновение, при котором в процессе контактирования относительная скорость ТС на участке контак­та к моменту завершения деформаций снижается до 0.

2. Скользящее - столкновение, при котором в процессе кон­тактирования происходит проскальзывание между контактиро­вавшими участками вследствие того, что до момента выхода ТС из контакта друг с другом скорости движения их не уравнивают­ся.

3. Касательное - столкновение, при котором вследствие ма­лой величины перекрытия контактировавших частей ТС полу­чают лишь несущественные повреждения и продолжают движе­ние в прежних направлениях (с незначительным отклонением и снижением скорости). При таком столкновении на участках контакта остаются горизонтальные трассы (царапины, притертости).

V. По направлению удара относительно центра тяжести .

Признак определяется по направлению вектора равнодействующей векторов ударных им­пульсов.

По этому признаку столкновения делятся на:

1. Центральное - когда направление линии столкновения проходит через центр тяжести ТС.

2. Эксцентрическое - когда линия столкновения проходит на некотором расстоянии от центра тяжести, справа (правоэкс-центрическое) или слева (левоэксцентрическое) отнего.

VI. По месту нанесения удара .

По этому признаку столкновения делятся на:

1. Переднее (лобовое) - столкновение, при котором следы непосредственного контакта при ударе о другое ТС расположены на передних частях.

2. Переднее угловое правое и переднее угловое левое- стол­кновение, при котором следы контактарасположены на задних и прилегающих к ним боковых частях ТС.

3. Боковое правое и боковое левое - столкновение, при ко­тором удар был нанесен в боковую сторону ТС.

4. Заднее угловое правое и заднее угловое левое - столкно­вение, при котором следы непосредственного контакта располо­жены на задних и прилегающих к ним боковых частях ТС.

5. Заднее - столкновение, при котором следы контакта, воз­никшие при ударе, расположены на задних частях ТС.

Экспертное исследование следов и повреждений на TC позволяет установить обстоятельства, определяющие вторую стадию механизма столкновения - процесс взаимодействия при контактировании.

Основными задачами, которые могут быть решены при экспертном исследовании следов и повреждений на ТС, являются:

1) установление угла взаимного расположения TC в момент столкновения;

2) определение точки первоначального контакта на ТС.

Решение этих двух задач выявляет взаимное расположение TC в момент удара, что позволяет установить или уточнить их расположение на дороге с учетом оставшихся на месте происшествия признаков, а также направление линии столкновения;

3) установление направления линии столкновения (направление ударного импульса - направление относительной скорости сближения). Решение этой задачи дает возможность выяснить характер и направление движения TC после удара, направление травмирующих сил, действовавших на пассажиров, угол столкновения и др.;

4) определение угла столкновения (угла между направлениями движения TC перед ударом). Угол столкновения позволяет установить направление движения одного ТС, если известно направление другого, и количество движения TC в заданном направлении, что необходимо при выявлении скорости движения и смещения от места столкновения.

Кроме того, могут возникать задачи, связанные с установлением причин и времени возникновения повреждений отдельных деталей. Такие задачи решаются, как правило, после изъятия поврежденных деталей с TC путем комплексного исследования автотехническими, трасологическими и металловедческими методами.

Определение угла взаимного расположения TC Oo по деформациям и следам на TC с достаточной точностью возможно при блокирующих ударах, когда относительная скорость сближения TC в местах их контакта падает до нуля, т. е. когда практически вся кинетическая энергия, соответствующая скорости сближения, расходуется на деформации.

Принимается, что за короткое время образования деформаций и гашения относительной скорости сближения продольные оси TC не успевают заметно изменить своего направления. Поэтому при совмещении контактировавших поверхностей деформированных при столкновении парных участков продольные оси TC будут расположены под тем же углом, что и в момент первоначального контакта.

Следовательно, для установления угла ао необходимо найти парные, контактировавшие при столкновении участки на обоих TC (вмятины на одном ТС, соответствующие конкретным выступам на другом, отпечатки характерных деталей). Следует иметь в виду, что выбранные участки должны быть жестко связаны с ТС.

Расположение участков на частях ТС, смещенных, сорванных в процессе движения после удара, не позволяет определить угол ао, если невозможно с достаточной точностью установить их положение на TC в момент завершения деформации при ударе.

Угол взаимного расположения ао находится несколькими способами.

Определение угла ао при непосредственном сопоставлении повреждений ТС. Установив на TC две пары контактировавших участков, расположенных по возможности на наибольшем расстоянии друг от друга, размещают TC так, чтобы расстояния между контактировавшими участками в обоих местах были одинаковыми (рис. 1.4).

Рис. 1.4. Схема определения угла взаимного расположения TC при столкновении по двум парам контактировавших участков

При непосредственном сопоставлении TC легче и точнее можно определить контактировавшие точки. Однако сложность доставки в одно место обоих ТС, когда они нетранспортабельны, и трудность их размещения относительно друг друга в некоторых случаях могут сделать нецелесообразным использование этого способа.

Способ измерения угла O 0 зависит от характера деформаций корпуса ТС. Он может быть измерен между бортами ТС, если они не повреждены и параллельны продольным осям, между осями задних колес, между специально проложенными линиями, соответствующими недеформированным частям корпуса ТС.

Определение угла ао по углам отклонения следообразующего объекта и его отпечатка.

Нередко после столкновения на одном из TC остаются четкие отпечатки частей другого - ободков фар, бамперов, участков облицовки радиатора, передних кромок капотов и др.

Замерив углы отклонения плоскости следообразующего объекта на одном TC и плоскости его отпечатка на другом (углы Xi и х?) от направления продольных осей ТС, определим угол по формуле

где- угол взаимного расположения, отсчитываемый от направления продольной оси первого ТС.

Направление отсчета углов в расчетах принимается против часовой стрелки.

Определение угла ао по расположению двух пар контактировавших участков. В тех

случаях, когда на деформированных частях TC отсутствуют отпечатки, позволяющие замерить углы отклонения плоскости контактирования от продольной оси, необходимо найти, по крайней мере, две пары контактировавших участков, расположенных как можно дальше друг от друга.

Замерив углы отклонения от продольных осей прямых, соединяющих между собой эти участки на каждом TCl, угол ао определим по той же формуле, что и в предыдущем

случае.

Когда удар при столкновении носит резко эксцентричный характер, после удара TC разворачивается на значительный угол, а глубина взаимного внедрения велика, TC успевает за время деформации развернуться на (некоторый угол Да, который может быть учтен, если требуется высокая точность определения угла ао.

Приближенно величина поправки Да может быть определена путем следующего расчета:

Эта формула приближенная; она выведена из условий равномерного снижения до нуля относительной скорости сближения центров тяжести TC при столкновении и равномерного уменьшения до нуля угловой скорости TC к моменту остановки. Однако эти допущения не могут дать существенной погрешности при подсчете значения угла а 0 .

Следует иметь в виду, что при эксцентричном столкновении TC могут разворачиваться в разных направлениях. В этом случае углы Да нужно определять для обоих TC и поправка равна сумме этих углов.

При развороте TC одного типа (имеющих близкие по значению массы) в одном направлении поправка представляет собой разность углов и является очень незначительной, поэтому проведение расчета нецелесообразно.

При столкновении ТС, имеющего большую массу, с более легким угол Да определяется только для более легкого ТС.

Относительную скорость (скорость встречи V 0) проще всего определить графоаналитическим путем, построив треугольник по двум сторонам и углу между ними (см. рис. 1.3). Можно определить ее и с помощью расчетов:

Пример. В результате удара левая фара автомобиля № 1 была развернута влево под углом к продольной оси. Отпечаток фары на облицовке радиатора автомобиля № 2 развернут вправо на угол

Скорости автомобилей перед столкновением

Взаимное внедрение автомобилей в направлении удара 0,8 м.

После удара автомобиль № 1 сместился без разворота, автомобиль № 2 развернулся на угол її 2= 180°, продвинувшись к месту остановки нКоэффициент сцепления

Для понимания масштаба повреждений автомобиля после ДТП, надо четко представлять, что происходит непосредственно в момент удара с кузовом автомобиля, какие участки подвержены деформации. И Вы будете неприятно удивлены узнать, что при фронтальном ударе появляется перекос задней части кузова.

Соответственно, после недобросовестного кузовного ремонта передней части, даже если автомобиль был на стапеле, Вы будете наблюдать заедание крышки багажника, перетирание уплотнительной резинки и многое др. Если Вас заинтересовала эта тема, предлагаю ознакомиться с учебным материалом по теории столкновений, который подготовили специалисты нашего учебного центра.

Общие сведения

Теория столкновения – это знание и понимание сил , возникающих и действующих при столкновении .

Кузов сконструирован так, чтобы противостоять ударам при обычном движении и обеспечить безопасность пассажиров в случае столкновения автомобиля. При конструировании кузова особое внимание уделяется тому, чтобы он деформировался и поглощал максимальное количество энергии при серьезном столкновении и в то же время оказывал минимальное воздействие на пассажиров. Для этой цели передняя и задняя части кузова должны до определенного предела легко деформироваться, создавая конструкцию, поглощающую энергию удара, и в то же время эти части кузова должны быть жесткими, чтобы сохранить зону отделения для пассажиров.

Определение нарушения положения элементов конструкции кузова :

• Знание теории столкновения : понимание того, как конструкция автомобиля реагирует на силы, возникающие при столкновении.
• Осмотр кузова : поиск признаков, указывающих на повреждение конструкции и его характер.
• Проведение измерений : основные замеры, используемые для выявления нарушений положения элементов конструкции.
• Заключение : применение знаний по теории столкновения совместно с результатами внешнего осмотра для оценки фактического нарушения положения элемента или элементов конструкции.

Виды столкновений

Когда два или большее число объектов сталкиваются друг с другом возможны следующие варианты столкновений

По начальному взаиморасположению объектов

• Оба объекта движутся
• Один движется, а другой неподвижен
• Дополнительные столкновения

По направлению удара

• Столкновение спереди (фронтальное)
• Столкновение сзади
• Боковое столкновение
• Опрокидывание

Рассмотрим каждый из них

Оба объекта движутся:

Один движется, а другой неподвижен:

Дополнительные столкновения:

Столкновение спереди (фронтальное):

Столкновение сзади:

Боковое столкновение:

Опрокидывание:

Влияние сил инерции при столкновении

Под действием сил инерции движущийся автомобиль стремиться продолжить движение в прямом направлении и при ударе о другой объект или автомобиль действует как сила.

Автомобиль, стоящий неподвижно, стремиться сохранить неподвижное состояние и действует как сила, противодействующая другому автомобилю, который на него наехал.

При столкновении другим объектом создается «Внешняя сила»

В результате инерции возникают «Внутренние силы»

Типы повреждений

Сила и поверхность удара

Повреждение будет разным для данных автомобилей одинаковой массы и имеющих одинаковую скорость в зависимости от объекта столкновения, например, столба или стены. Это может быть выражено уравнением
f = F / A,
где f – величина силы удара на единицу поверхности
F — сила
А – поверхность удара
Если удар приходится на большую поверхность, повреждение будет минимальным.
Наоборот, чем меньше поверхность удара, тем более серьезным будет повреждение. На примере справа бампер, капот, радиатор и т. д. серьезно деформированы. Двигатель сдвинут назад и последствия столкновения доходят до задней подвески.

Два типа повреждений

Первичное повреждение

Столкновение между автомобилем и препятствием называется первичным столкновением, а создаваемое при этом повреждение — первичным повреждением.
Непосредственное повреждение
Повреждение, вызываемое препятствием (внешней силой), называется непосредственным повреждением.
Повреждения от волнового эффекта
Повреждения, создаваемые при передаче энергии удара, называются повреждениями от волнового эффекта.
Вызванное повреждение
Повреждение, вызываемое в других частях, испытывающих растягивающее или толкающее усилие в результате непосредственного повреждения или повреждения от волнового эффекта, называется вызванным повреждением.

Вторичное повреждение

Когда автомобиль сталкивается с препятствием, создается большая сила замедления, которая останавливает автомобиль в течение нескольких десятков или сотен миллисекунд. В этот момент пассажиры и предметы внутри салона автомобиля будут пытаться продолжать свое движение со скоростью автомобиля до столкновения. Столкновение, которое вызывается инерцией и которое имеет место внутри автомобиля, называется вторичным столкновением, а получающееся в результате этого повреждение называется вторичным (или инерционным) повреждением.

Категории нарушения положения частей конструкции

• Прямое смещение
• Косвенное (непрямое) смещение

Рассмотрим каждое из них отдельно

Прямое смещение

Косвенное (непрямое) смещение

Поглощение удара

Автомобиль состоит из трех секций: передняя, средняя и задняя. Каждая секция из-за особенностей ее конструкции при столкновении реагирует независимо от других. Автомобиль не реагирует на удар как одно нераздельное устройство. На каждой секции (передней, средней и задней) воздействие внутренних и (или) внешних сил проявляется отдельно от других секций.

Места разделения автомобиля на секции

Конструкция для поглощения удара при столкновении

Главное назначение этой конструкции — эффективно поглощать энергию удара всей рамой кузова дополнительно к разрушаемым передней и задней частям кузова. В случае столкновения эта конструкция обеспечивает минимальный уровень деформации пассажирского салона.

Передняя часть кузова

Поскольку вероятность столкновения для передней части кузова относительно высока, в дополнение к передним лонжеронам предусмотрены верхние усилители фартука крыла и верхние боковые панели торпедо кузова с зонами концентрации напряжения, предназначенные для поглощения энергии удара.

Задняя часть кузова

Из-за сложного сочетания панелей задней боковой части кузова, короба заднего пола и элементов, сваренных с помощью точечной сварки, поверхности поглощения удара относительно трудно заметить в задней части кузова, хотя концепция поглощения удара остается аналогичной. В зависимости от расположения топливного бака поверхность поглощения удара лонжеронов заднего пола изменена так, чтобы поглощать энергию удара от столкновений без повреждения топливного бака.

Волновой эффект

Энергия удара характеризуется тем, что легко проходит по прочным участкам кузова и, наконец, достигает более слабых участков, повреждая их. На этом основан принцип волнового эффекта.

Передняя часть кузова

В заднеприводном автомобиле (FR), если энергия удара F приложена к передней кромке А переднего лонжерона, она поглощается посредством повреждения зон А и В и вызывает также повреждение зоны С. Затем энергия проходит через зону D и после изменения направления достигает зоны Е. Повреждение, создаваемое в зоне D, показано смещением назад лонжерона. Энергия удара затем вызывает повреждение от волнового эффекта панели щитка приборов и короба пола, прежде чем распространится по более обширной площади.

В переднеприводном автомобиле (FF) энергия фронтального удара будет вызывать интенсивное разрушение передней части (А) лонжерона. Энергия удара, вызывая выпучивание задней части В лонжерона, в конце концов приводит к повреждению панели щитка приборов (С) от волнового эффекта. Тем не менее, волновой эффект на заднюю часть (С), усиление (нижней задней части лонжерона) и кронштейн рулевого механизма (в нижней части щитка приборов) остается незначительным. Это происходит потому, что центральная часть лонжерона будет поглощать большую часть энергии удара (В). Другой характеристикой переднеприводного автомобиля (FF) является также повреждение опор двигателя и соседних участков.

Если энергия удара направлена к участку А фартука крыла, будут также повреждаться более слабые участки В и С по пути распространения энергии удара, обеспечивая гашение некоторой части энергии по мере ее распространения назад. После зоны D волна будет воздействовать на верхнюю часть стойки и продольный брус крыши, но воздействие на нижнюю часть стойки будет незначительным. Как результат, передняя стойка будет наклоняться назад, причем ее нижняя часть будет действовать в качестве оси поворота (в месте соединения с панелью). Типичным результатом этого перемещения является сдвиг в зоне посадки двери (дверь становится смещенной).

Задняя часть кузова

Энергия удара по панели задней боковой части кузова вызывает повреждение в зоне контакта и затем у боковины задка. Также панель задней боковой части кузова будет сдвигаться вперед, исключая любой промежуток между панелью и задней дверью. Если прилагается более высокая энергия, задняя дверь может быть подана вперед, деформируя центральную стойку, и повреждение может распространяться на переднюю дверь и переднюю стойку. Повреждение двери будет концентрироваться в подогнутых участках в передней и задней частях наружной панели и в зоне замка двери внутренней панели. Если стойка повреждена, то типичным симптомом является плохо закрываемая дверь.

Другим возможным направлением волнового эффекта является путь от стойки боковины задка к продольному брусу крыши.

В этом случае задняя часть продольного бруса крыши будет толкаться вверх, создавая больший зазор у задней части двери. Затем деформируется участок соединения панели крыши и задней боковой части кузова, приводя к деформации панели крыши над центральной стойкой.

Место столкновения. Для восстановления механизма ДТП, связанного со столкновением автомобилей, необхо­димо определить место столкновения, взаимное положение автомобилей в момент удара и расположение их на до­роге, а также скорости автомобилей перед ударом. Исходные данные, представляемые эксперту в подобных случаях, обычно неполны, а обоснованная методика по определению необходимых параметров отсутствует. По­этому при анализе столкновений исчерпывающего ответа на все возникающие вопросы, как правило, дать не уда­ется. Наиболее точные результаты дает совместная деятельность экспертов двух специальностей: криминали­ста (трасолога) и автотехника. Однако опыт такой работы пока невелик и эксперту-автотехнику часто при­ходится выполнять функции трасолога.

Положение места столкновения автомобилей на про­езжей части иногда определяют исходя из показаний участников и очевидцев ДТП. Однако свидетельские показания, как правило, неточны, что объясняется сле­дующими причинами: стрессовым состоянием участников ДТП; кратковременностью процесса столкновения; отсут­ствием в зоне ДТП неподвижных предметов, по которым водители и пассажиры могут зафиксировать в памяти место столкновения; непроизвольным или умышленным искажением обстоятельств дела свидетелями.

Кроме того, свидетелей ДТП может не быть.

Поэтому для определения места столкновения надо исследовать все объективные данные, явившиеся резуль­татом происшествия. Такими данными, позволяющими эксперту определить расположение места столкновения на проезжей части, могут быть:

сведения о следах, оставленных транспортными сред­ствами в зоне столкновения (следы качения, продоль­ного и поперечного скольжения шин по дороге, царапины и выбоины на покрытии от деталей транспортных средств);

данные о расположении разлившихся жидкостей (воды, масла, антифриза, тосола), скопления осколков стекол и пластмасс, частиц пыли, грязи, осыпавшихся с нижних частей транспортных средств при столкно­вении;

информация о следах, оставленных на проезжей части предметами, отброшенными в результате удара (в том числе и телом пешехода), свалившимся грузом или дета­лями, отделившимися от транспортных средств;

характеристика повреждений, полученных транспорт­ными средствами в процессе столкновения;

расположение транспортных средств на проезжей час­ти после ДТП.

Рис. 7.9. Следы шин на дороге:

а-след скольжения (юза), б-след качения, в-след поперечного скольжения, г-изменение следов при поперечном столкновении, д- то же при встречном столкновении

Подробное исследование следов относится к предмету транспортной трасологии. Здесь приводятся лишь общие понятия.

Из перечисленных исходных данных наибольшую информацию для эксперта дают следы шин на дороге. Они характеризуют действительное положение транспорт­ных средств на проезжей части и их перемещение в процессе ДТП. В период между столкновением и осмот­ром места ДТП такие следы обычно изменяются незна­чительно. Остальные признаки характеризуют положение места столкновения лишь приблизительно, а некоторые из них могут даже за сравнительно короткий промежуток времени измениться, иногда существенно. Так, например, вода, вытекающая из поврежденного радиатора в летний жаркий день, часто высыхает до приезда автоинспек­тора на место ДТП. Наиболее характерные примеры следов шин показаны на рис. 7.9, а-в.

Место столкновения и положение транспортных средств в момент удара иногда можно определить по изменению характера следов шин. Так, при внецентренном встреч­ном и поперечном столкновениях следы шин в месте столкновения смещаются в поперечном направлении в сторону движения автомобиля (рис. 7.9, г).

При встречном столкновении следы юза могут пре­рваться или стать менее заметными. Если ударные на­грузки, действующие на заторможенное колесо, направ­лены сверху вниз, то оно может на мгновение разблоки роваться, так как сила сцепления превысит тормозную силу (рис. 7.9, д).

Р
ис. 7.10. Продольное сечение борозды на покрытии:

а - асфальтобетонном, б - цемен-тобетонном

Если ударная нагрузка направлена снизу вверх, то колесо может оторваться от дороги. Иногда, наоборот, колесо в момент удара заклинива­ется деформированными деталями автомобиля и, перестав вращаться, оставляет на дороге след шин, обычно небольшой.

Детали кузова, ходовой части и трансмиссии автомо­биля, разрушившиеся от удара, могут оставить на покры­тии следы в виде выбоин, борозд или царапин. Начало этих следов расположено, как правило, недалеко от места столкновения. Такие же следы оставляют детали (под­ножки, педали, руль) опрокинувшегося мотоцикла, мото­роллера и велосипеда при волочении или отбрасывании в ходе ДТП. Царапины и борозды на покрытии начи­наются с малозаметного следа, затем глубина его увели­чивается. Достигнув максимальной глубины, след резко обрывается (рис. 7.10). На асфальтобетонном покрытии в конце вмятины образуется бугорок вследствие пласти­ческой деформации массы.

В ряде случаев на детали автомобиля, повредившей покрытие, остаются частицы его массы. Идентификация этих частиц позволяет уточнить деталь, соприкоснувшую­ся с покрытием.

Некоторое представление о месте столкновения могут дать траектории предметов, отброшенных в процессе столкновения. Эти траектории могут быть различными в зависимости от формы и массы предметов, а также от характера дороги. Круглые и близкие к ним по форме предметы (колеса, колпаки, ободки фар), перекатываясь, могут удалиться на большое расстояние от места паде­ния. Выбоина или возвышение на покрытии создает местное повышенное сопротивление перемещению пред­мета, способствуя его разворачиванию и искривлению траектории. Однако начальные участки траекторий обыч­но близки к прямолинейным и при наличии нескольких следов, расположенных под углом, можно считать, что место столкновения находится вблизи точки их пересе­чения.

После столкновения транспортных средств на дороге

в зоне ДТП почти всегда остаются сухие частицы осыпав­шейся земли, засохшей грязи, пыли. Место расположения этих частиц довольно точно совпадает с местом положения во время столкновения детали, на которой находилась земля. Земля может осыпаться одновременно с нескольких деталей, в том числе и далеко отстоящих от места перво­начального контакта автомобилей. Например, при встреч­ном столкновении автомобилей частицы грязи могут осы­паться с заднего бампера или с картеров задних мостов. Поэтому при определении места столкновения эксперту необходимо выяснить, с какого автомобиля и с какой детали отделилась земля. Ответ на этот вопрос, получен­ный с помощью криминалистической экспертизы, поможет точнее установить взаимное положение транспортных средств и расположение их на дороге в момент удара.

Очень часто при столкновении автомобилей разбива­ются стекла и пластмассовые детали, осколки которых разлетаются в разные стороны. Часть осколков падает на детали кузова автомобиля (крышку капота, крылья, подножки) и отскакивает от них или движется вместе с ними, после чего падает на дорогу. Частицы стекла, контактировавшие непосредственно с деталями встречного автомобиля, падают вблизи места столкновения, так как их абсолютная скорость невелика. Частицы, не входив­шие в контакт, продолжают движение по инерции в преж­нем направлении и падают на землю дальше. Кроме того, небольшие кусочки стекла и пластмассы в период между происшествием и началом осмотра могут быть передви­нуты от места их падения ветром, дождем, транспорт­ными средствами или пешеходами. В результате зона рассеивания осколков получается достаточно обширной (иногда площадь ее составляет несколько квадратных метров) и определить по ней точное положение места удара невозможно.

В зоне ДТП, как правило, остается много признаков, каждый из которых по-своему характеризует положение места столкновения. Однако ни один из этих признаков, взятый в отдельности, не может служить основанием для окончательного вывода. Только комплексное исследование всей совокупности сведений позволяет эксперту решить с нужной точностью поставленные перед ним задачи.

П
оложение автомобилей в момент удара. Все много­образие столкновений транспортных средств в зависимо­сти от угла ст между векторами их скоростей можно разделить на несколько видов. При ст 180° столкно­вение называютвстречным (рис. 7.11, / и //), а при ст 0, когда автомобили движутся параллельными или близкими к ним курсами,-попутным (рис. 7.11, /// иIV). При ст 90° столкновение именуютперекрестным (рис. 7.11,V), а при 0< ст <90° (рис. 7.11,VI) и при 90°< cт <180° (рис. 7.11,VII) -косым.

Рис 7. 11. Виды столкновений

Если нагрузка действует на торцовые поверхности автомобилей (см. рис. 7.11, / и ///), то удар называют прямым; если же она приходится на боковые стороны,-скользящим (см. рис. 7.11, // иIV).

Рис 7. 12. Определение угла ст

Положение автомобилей в момент удара часто опреде­ляют путем следственного эксперимента по деформациям, возникшим в результате столкновения. Для этого повреж­денные автомобили располагают как можно ближе друг к другу, стараясь совместить участки, контактировавшие при ударе (рис. 7.12, а). Если это не удается сделать, то автомобили располагают так, чтобы границы деформи­рованных участков были расположены на одинаковых расстояниях друг от друга (рис. 7.12, б). Поскольку такой эксперимент провести довольно сложно, иногда вы­черчивают в масштабе схемы автомобили и, нанеся на них поврежденные зоны, определяют угол столкновения графически.

Эти методы дают хорошие результаты при экспер­тизе встречных перекрестных столкновений, когда контак­тирующие участки автомобилей в процессе удара не имеют относительного перемещения. При косых и угловых столкновениях, несмотря на незначительную продолжи­тельность удара, автомобили перемещаются друг относи­тельно друга. Это приводит к проскальзыванию контак­тирующих частей и дополнительным их деформациям. В качестве примера на рис. 7.13, а показано внецентренное столкновение легкового и грузового автомобилей. В ре­зультате удара в месте первоначального контакта воз­никает сила Руд, которая вместе с силой инерции дает момент, стремящийся повернуть легковой автомобиль по направлению движения часовой стрелки. Автомобиль, вращаясь, последовательно занимает положения I ... IV , что приводит к возникновению обширной зоны дефор­маций обоих транспортных средств (грузовой автомобиль условно считаем неподвижным). Если определять угол ст описанными выше методами (рис 7 13, б), можно прийти к неверному выводу о том, что автомобили в начальный момент удара были расположены под углом около 35°.

Рис. 7.13. Внецентренное столкновение автомобилей:

а - процесс столкновения;

б - неправильное определение угла ст,

Рис 7.14. Повреждения поверхности автомобиля при столкновениях

а - царапины при отслоении грунтовки, б - заусенцы на задире

Иногда угол ст определяют по фотографиям повреж­денных транспортных средств. Этот способ дает хорошие результаты только в том случае, когда снимки разных сторон автомобиля сделаны под прямым углом с одного и того же расстояния.

Представление о соотношении скоростей соударяющихся автомобилей и направлении их движения можно получить, исследовав повреждения окрашенных поверх­ностей и металлических деталей. Следы на поверхности поврежденного автомобиля, ширина которых больше, чем глубина, а длина больше, чем ширина, называют царапи­нами. Царапины идут параллельно поврежденной поверх­ности. Они имеют небольшие глубину и ширину вначале, расширяясь и углубляясь к концу. Если вместе с лакокра­сочным покрытием повреждается грунтовка, то она от­слаивается в виде широких каплеобразных царапин дли­ной 2-4 мм. Широкий конец капли направлен в сторону движения предмета, нанесшего царапину. В конце капли грунтовка может отслоиться, образовав поперечные тре­щины длиной около 1 мм (рис. 7.14,а). Повреждения, глубина которых больше их ширины, называют зади­рами и вмятинами. Глубина задира обычно увеличи­вается от его начала к концу, что позволяет определить направление движения царапавшего предмета. На по­верхности задира часто остаются острые заусенцы (рис. 7.14,б), которые отогнуты в том же направле­нии, в котором двигался царапавший предмет.

Зная направление движения предмета, нанесшего царапину или задир (на рис. 7.14 показано стрелкой), эксперт определяет, какой из автомобилей при попутном скользящем ударе двигался с большей скоростью. У авто­мобиля, двигавшегося медленнее, следы царапин направ­лены от задней части к передней, а у обгонявшего авто­мобиля - в противоположную сторону.

Важную информацию о механизме ДТП может дать изучение положения автомобилей после удара. При встречном прямом столкновении скорости автомобилей взаимно погашаются. Если их масса и скорость были примерно одинаковы, то они останавливаются вблизи места столкновения. Если же массы и скорости были различными, то автомобиль, двигавшийся с меньшей скоростью, или более легкий отбрасывается назад. Иногда водитель грузового автомобиля перед столкновением не снимает ногу с педали управления дроссельной заслонкой и, растерявшись, продолжает нажимать на нее. В этом слу­чае грузовой автомобиль может протащить волоком встречный легковой автомобиль на довольно большое расстояние от места столкновения.

Скользящие столкновения сопровождаются небольшой потерей кинетической энергии при сравнительно значи­тельных разрушениях и деформациях кузова. Если во­дители перед столкновением не тормозили, то они могут далеко разъехаться от места столкновения.

В момент удара автомобилей скорости u 1 иU 2 . контак­тирующих деталей складываются и соударяющиеся участ­ки некоторое время движутся в направлении результи­рующей скоростиU 3 (рис. 7.15). В этом же направлении движутся и центры тяжести автомобилей. Хотя после пре­кращения действия ударных нагрузок автомобили дви­жутся под влиянием внешних сил и в дальнейшем траектории обоих автомобилей могут измениться, однако общее направление движения центров тяжести позволяет определить положение автомобилей в момент столк­новения.

Определение скорости автомобиля перед ударом Определить начальную скорость автомобиля на осно­вании данных, содержащих­ся в материалах уголовного дела, обычно довольно труд­но, а иногда и невозможно. Причинами этого является отсутствие универсальной методики расчета, пригодной для всех вариантов столкно­вений, и недостаток исходных данных. Попытки использо­вать коэффициент восстанов­ления в этих случаях не

Рис. 7.16. Схемы наезда автомобиля на стоящий автомобиль:

а - оба автомобиля не заторможены;

б - оба автомобиля заторможены;

в - заторможен передний автомобиль;

г - заторможен задний автомобиль

приводят к положитель­ным результатам, так как достоверных значений это­го коэффициента при столкновении не опублико­вано. При исследовании столкновений транспорт­ных средств нельзя приме­нять экспериментальное значение К уд , действитель­ное для наезда автомоби­ля на жесткое препятст­вие. Процессы деформиро­вания деталей в обоих слу­чаях принципиально раз­личны, соответственно различными должны быть и коэффициенты восста­новления, о нем свидетель­ствует, например, рис. 7.6. Возможность накопить до­статочную эксперимен­тальную информацию, учитывая многообразие моделей автомобилей, их скоростей и видов столкновений, исче-зающе мала. В Японии исследователями Такеда, Сато и другими предложена эмпирическая формула для коэф­фициента восстановления

где U * a - скорость автомобиля, км/ч.

Однако экспериментальные точки на графике, послу­жившем основой для этой формулы, расположены с боль­шим разбросом относительно аппроксимирующей кривой, и расчетные значения K уд могут отличаться от действи­тельных в несколько раз. Поэтому формулу можно ре­комендовать лишь для сугубо ориентировочных подсче­тов, а не для применения в экспертной практике тем более, что она описывает ДТП с иностранными автомо­билями.

Отсутствие надежной информации о коэффициенте восстановления часто вынуждает экспертов рассматри­вать предельный случай, считая удар абсолютно неупру­гим (К уд =0).

Определить параметры прямого столкновения (см. рис. 7.11, / и ///) можно лишь в том случае, если один из автомобилей до удара был неподвижным, и скорость его U 2 =0. После удара оба автомобиля перемещаются как одно целое со скоростью U" 1 (рис. 7.16).

При этом возможны различные варианты.

I.Не заторможены оба автомобиля, и после удара они катятся свободно (рис. 7.16, а) с начальной скоростьюU" 1 .

Уравнение кинетической энергии при этом

где S пн -перемещение автомобилей после удара; дв -коэф­фициент суммарного сопротивления движению, определяе­мый по формуле (3.7а).

Следовательно, U" 1 =
. Кроме того, согласно формуле (7.2) приU 2 =0 иU" 1 =U" 2 скорость автомобиля 1 перед ударом

II.Оба автомобиля заторможены, после удара пере­мещаются совместно на расстояние S пн (рис. 7.16,б) с начальной скоростьюU " 1 .

Скорость автомобилей после удара U " 1 =
.

Скорость автомобиля 1 в момент удара - форму­ла (7.15).

Скорость автомобиля 7 в начале тормозного пути

где S ю1 - длина следа юза автомобиля 1 перед ударом.

Скорость автомобиля 1 перед началом торможения

III. Заторможен стоящий автомобиль2, автомобиль 1 не заторможен (рис. 7.16, в).

Оба автомобиля после удара перемещаются на одно и то же расстояние S пн с начальной скоростьюU " 1 . Урав­нение кинетической энергии в этом случае:(т 1 +т 2 )*(U " 1 ) 2 /2=(m 1дв + m 2 x ) gS пн , откуда

IV.Стоящий автомобиль2 не заторможен. Задний автомобиль 1 перед ударом в заторможенном состоянии переместился на расстояние S ю1 . После удара переме­щение автомобиля 1 равноS пн1 , а перемещение автомо­биля2 - S пн2 .

Аналогично предыдущим случаям

Скорости U 1 ,U a 1 и U a определяют соответственно по формулам (7.15)-(7.17).

Применить эту методику для анализа встречного или попутного столкновения, при котором двигались оба авто­мобиля, возможно только, если следствием или судом установлена скорость одного из автомобилей.

При перекрестном столкновении (рис. 7.17, а) оба автомобиля обычно совершают сложное движение, так как в результате каждый из автомобилей начинает вращаться около своего центра тяжести. Центр тяжести в свою очередь перемещается под некоторым углом к первона­чальному направлению движения. Пусть водители авто­мобилей 1 и2 перед столкновением тормозили, и на схеме зафиксированы тормозные следыS 1 и S 2 .

Рис 7.17. Схемы столкновения автомобилей

а - перекрестного,

б - косого

После столк­новения центр тяжести автомобиля 1 переместился на расстояние S " 1 под углом Ф 1 , а центр тяжести автомо­биля2 - на расстояниеS " 1 под углом Ф 2 .

Все количество движения системы можно разложить на две составляющие в соответствии с первоначальным направлением движения автомобилей 1 и 2. Поскольку количество движения в каждом из указанных направ­лений не изменится, то

(
7.18.)

где U" 1 иU " 2 - скорости автомобилей 1 и2 после удара

Эти скорости можно найти. Предположив, что кинети­ческая энергия каждого автомобиля после удара Перешла в работу трения шин по дороге во время поступательного перемещения на расстояние S пн1 (S пн2) и поворота вокруг центра тяжести на угол 1 ( 2)

Работа трения шин на дороге при поступательном движении автомобиля 1

То же при повороте его относительно центра тяжести на угол 1

где а 1 иb 1 - расстояния от переднего и заднего мостов авто­мобиля 1 до его центра тяжести,R z 1 иR z 2 - нормальные реакции дороги, действующие на передний и задний мостя автомобиля 1, 1 - угол поворота автомобиля 1, рад

где L " - база автомобиля 1 Следовательно,

Отсюда скорость автомобиля 1 после столкновения

Точно так же находим скорость автомобиля 2 после столкновения

где L " и 2 - соответственно база и угол поворота автомо­биля2; а 2 и b 2 - расстояния от переднего и заднего мостов автомобиля2 до его центра тяжести.

Подставив эти значения в формулу (7.18), определим скорость автомобиля 1

Аналогично для автомобиля 2

Зная скорости U 1 и U 2 автомобилей непосредственно перед столкновением, можно, используя выражения (7.16) и (7.17), найти скорости в начале тормозного пути и перед торможением.

При расчетах следует иметь в виду, что расстояния (S пн1 и S пн2) и углы (Ф 1 и Ф 2) .характеризуют переме­щения центров тяжести автомобилей. Расстояния S пн1 и S пн2 могут значительно отличаться от длины следов шин на покрытии. Углы Ф 1 иФ 2 также могут отличаться от углов наклона следов, оставленных шинами. Поэтому как расстояния, так и углы лучше всего определять по схеме, выполненной в масштабе с разметкой положения центра тяжести каждого автомобиля, участвовавшего в ДТП.

В практике нередки происшествия, в процессе кото­рых автомобили сталкиваются под углом ст , отличаю­щимся от прямого. Последовательность расчета таких столкновений не отличается от изложенной выше. Только количество движения системы нужно спроектировать на составляющие, соответствующие первоначальным направ­лениям движения автомобилей 1 и2, что повлечет за собой усложнение формул (7.18) и (7.19).

Тогда, согласно рис. 7.17, б:

Скорости U" 1 иU" 2 в уравнениях (7.22) и (7.23) опре­деляют по формулам (7.20) и (7.21). Направление от­счета углов (Ф 1 и Ф 2 показано на рис. 7.17. Обозначив правые части уравнений (7.22) и (7.23) соответственно черезА 1 иB 1 , можно найти скорости автомобилей перед ударом:

Скорости автомобилей перед перекрестным столкнове­нием, определенные описанным способом, являются мини­мально возможными, так как в расчетах не учтена энер­гия, затраченная на вращение обоих автомобилей. Фак­тические скорости могут быть на 10-20% выше рас­четных.

Иногда используют так называемую «приведенную» скорость автомобиля, т. е. такую скорость, при которой автомобиль, наехав на неподвижное препятствие, полу­чает те же разрушения и деформации, что и при столкно­вении. Принципиальных возражений против такого пара­метра, естественно, нет, однако достоверные способы его определения отсутствуют.

Техническая возможность предотвратить столкновение. Ответ на вопрос о возможности предотвратить столкно­вение связан с определением расстояния между автомо­билями в момент возникновения опасной дорожной об­становки. Установить это расстояние экспертным путем трудно, а часто и невозможно. Данные, содержащиеся в следственных документах, как правило, неполны или противоречивы. Наиболее точные данные получают путем следственного эксперимента с выездом на место ДТП.

Рассмотрим вначале попутное столкновение.

Если столкновение явилось результатом неожиданно­го торможения переднего автомобиля, то при исправной тормозной системе заднего автомобиля могут быть только две причины: либо опоздание водителя заднего автомо­биля, либо неправильно выбранная им дистанция. При правильно выбранной дистанции и своевременном тормо­жении заднего автомобиля столкновение, очевидно, исключается.

Если фактическая дистанция между автомобилями S ф известна, то ее сравнивают с дистанциейS б , мини­мально необходимой для предотвращения столкновения. Если стоп-сигнал автомобиля-лидера исправен и включа­ется в момент нажатия водителем на тормозную пе­даль, то минимальная дистанция по условиям безопас­ности S б =U "" a (t "" 1 + t "" 2 + 0,5t"" 3) +(u"" a) 2 /(2j"")- U" а (t" 2 + 0,5t" 3) -(U " a ) 2 /(2 j "), где одним штрихом обозначены параметры переднего автомобиля, а двумя - заднего.

Если оба автомобиля движутся с одинаковой ско­ростью ИU" a =U"" a =U a , ТО S б = U a +U 2 a(1/j""-1/j")/2.

Наибольшей безопасная дистанция должна быть при следовании грузового автомобиля за легковым, так как при этом t "" 2 > t " 2 ; t "" 3 > t " 3 иj"Если транспортные средства однотипны, то приU " a = U "" a = U a дистанцияS б = U a t "" 1 .

При S ф S б можно сделать вывод о том, что водитель заднего автомобиля имел техническую возможность избе­жать столкновения, а приS Ф < S б - вывод о том, что у него такой возможности не было.

У некоторых автомобилей момент загорания стоп-сигнала не совпадает с началом нажатия на тормозную педаль. Запаздывание может составлять 0, 5- 1, 2 с и быть одной из причин ДТП.

Предотвратить встречное столкновение водителям, движущимся по одной полосе, удается лишь в том случае, если оба успеют затормозить и остановить автомобили. Если хотя бы один из автомобилей не остановится, ДТП будет неизбежным.

Рассмотрим возможность предотвращения встречного столкновения На рис 7.18 в координатах «путь-время» показан процесс сближения двух автомобилей 1 и 2. Римскими цифрами отмечены следующие их положения

/ -в момент, когда водители могли оценить сложив­шуюся дорожную обстановку как опасную и должны были принять необходимые меры для ее ликвидации,

// -в моменты, когда каждый из водителей в действи­тельности начал реагировать на возникшую опасность,

/// -в моменты, соответствующие началу образова­ния следов, юза на покрытии (начало полного тормо­жения),

IV- в момент столкновения автомобилей.

Цифрами V отмечены по­ложения автомобилей, в ко­торых они остановились бы, если бы не столкнулись, а продолжали двигаться в заторможенном состоянии (предположительная вер­сия).

Рис 7.18. График движения авто­мобиля при встречном столкновении

Расстояние между авто­мобилями в момент возник­новения опасной обстановки 5в. Участок //-/// соответ­ствует движению автомоби­лей с постоянными скоростя­ми за суммарное время Т 1 (Т 2 ). РасстоянияS a 1 иS a 2 , отде­лявшие автомобили от места столкновения в начальный момент, должны быть определены следственным путем, так же, как их начальные скоростиU a 1 иU a 2 .

Очевидное условие возможности предотвратить столк­новение: расстояние видимости должно быть не меньше суммы остановочных путей обоих транспортных средств:

S в =S а1 + S а2 Sо 1 +Sо 2 , где индексы 1 и 2 относятся к соответствующим автомобилям. Для реализации этого условия водители должны одновременно реагировать на возникшую опасность для движения и без промедления начать экстренное торможение. Однако, как показывает экспертная практика, такое случается редко. Обычно водители некоторое время продолжают сближаться, не снижая скорости, и тормозят со значительным опозда­нием, когда столкновение невозможно предотвратить. Особенно часты такие ДТП в ночное время, когда один из водителей выезжает на левую сторону дороги, а недо­статочная освещенность затрудняет определение расстоя­ний и распознавание транспортных средств.

Для установления причинной связи между дей­ствиями водителей и наступившими последствиями нужно ответить на вопрос: имел ли каждый из водителей тех­ническую возможность предотвратить столкновение, не­смотря на неправильные действия другого водителя? Другими словами, произошло ли столкновение автомоби­лей, если бы один из водителей реагировал на опас­ность своевременно и затормозил раньше, чем он это сделал в действительности, а другой водитель действовал так же, как в ходе ДТП. Для ответа на этот вопрос определяют положение в момент остановки одного из авто­мобилей, например первого, при условии, что его водитель своевременно реагировал бы на опасную обстановку. После этого находят положение второго автомобиля в момент остановки, если бы он не был задержан при столк­новении.

Условие возможности предотвратить столкновение для водителя автомобиля 1

для водителя автомобиля 2

где S пн1 и S пн2 - расстояния, на которые переместились бы авто­мобили от места столкновения до остановки, если бы не были задержаны.

Примерная последовательность расчета при оценке действий водителя автомобиля 1 такова.

1.Скорость второго автомобиля в момент начала полного торможения

где t "" 3 - время нарастания замедления автомобиля2; j " - уста­новившееся замедление того же автомобиля.

2.Путь полного торможения второго автомобиляS " 4 = U 2 ю2 /(2 j "").

3.Расстояние, на которое переместился бы второй автомобиль до остановки от места наезда, если бы не произошло столкновения,

где S ю2 - длина следа юза, оставленного на покрытии вторым автомобилем перед местом столкновения.

4.Остановочный путь первого автомобиляSo 1 = T"U а1 .+U 2 a1/(2j").

5.Условие возможности для водителя первого автомо­биля предотвратить столкновение, несмотря на несвое­временное торможение второго водителя:S a 1 So 1 +S пн2 .

Если это условие соблюдено, то водитель первого автомобиля имел техническую возможность при своевре­менном реагировании на появление встречного автомо­биля остановиться на расстоянии, исключавшем столк­новение.

В такой же последовательности определяют, была ли такая возможность у водителя второго автомобиля.

Пример. На дороге шириной 4, 5 м произошло встречное столк­новение двух автомобилей: грузового ЗИЛ-130-76 и легкового ГАЗ-3102 «Волга». Как установлено следствием, скорость автомобиля ЗИЛ-130-76 была примерно 15 м/с, а скорость автомобиля ГАЗ-3102 - 25 м/с.

При осмотре места ДТП зафиксированы тормозные следы. Зад­ними шинами грузового автомобиля оставлен след юза длиной 16 м, а задними шинами легкового автомобиля - след юза длиной 22 м. В результате следственного эксперимента с выездом на место ДТП установлено, что в тот момент, когда каждый из водителей имел тех­ническую возможность обнаружить встречный автомобиль и оценить дорожную обстановку как опасную, расстояние между автомобилями было около 200 м. При этом автомобиль ЗИЛ-130-76 находился от места столкновения на удалении примерно 80 м, а автомобиль ГАЗ-3102 «Волга»-на удалении около 120 м.

Данные, необходимые для расчета:

автомобиль ЗИЛ-130-76 T"=1, 4 с; t" 3 =0,4 с; j"=4,0 м/с 2 ;

автомобиль ГАЗ-3102 «Волга» T"=1, 0 с; t "" 3 =0,2 с; j""=5, 0 м/с 2 .

Определить наличие технической возможности предотвратить столкновение автомобилей у каждого из водителей.

Решение.

1. Остановочные пути автомобиля ЗИЛ-130-76 So 1 =15*l, 4+ 225/(2*4,0) =49,5 м; автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» 5„2=25*1,2+ 625/(2*5,0) =92, 5 м.

2. Условие возможности предотвратить столкновение: So 1 + So 2 = 49,5+92,5= 142,0 м; 142,0

Сумма остановочных путей обоих автомобилей меньше расстояний, отделявших их от места предстоящего столкновения. Следовательно, если бы оба водителя правильно оценили создавшуюся дорожную обстановку и одновременно приняли правильное решение, то столкно­вения удалось бы избежать. После остановки автомобилей между ними оставалось бы расстояние около 58 м: S= (80+ 120)- (49, 5+ 92, 5) =58 м.

Определим, какой из водителей имел техническую возможность предотвратить столкновение, несмотря на неправильные действия другого водителя. Вначале возможные действия водителя ЗИЛ-130-76.

3. Скорость автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» в момент начала полного торможения U ю2 = 25- 0,5 *0,2* 5, 0 =24, 5 м/с.

4. Путь полного торможения автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» S"" 4 = 24,5 2 /(2*5,0) =60,0 м.

5. Перемещение автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» от места столкно­вения в заторможенном состоянии при отсутствии столкновения S пн2 = 60,0 -22, 0 ==38, 0 м.

6. Условие возможности для водителя ЗИЛ-130-76 предотвратить столкновение: So 1 + S пн2 =49,5+38,0=87,5> S a 1 =80 м.

Водитель автомобиля ЗИЛ-130-76 даже при своевременном реаги­ровании на появление автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» не имел техниче­ской возможности предотвратить столкновение.

7. Аналогичные расчеты проводим применительно к водителю автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»:

Как показали расчеты, водитель автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» имел реальную техническую возможность предотвратить столкновение, несмотря на то, что водитель ЗИЛ-130-76 опоздал с началом экстрен­ного торможения

Таким образом, хотя оба водителя несвоевременно реагировали на появление опасности и оба затормозили с некоторым опозданием, но только один из них в создавшейся обстановке располагал возмож­ностью предотвратить столкновение, а второй - такой возможности не имел. Чтобы объяснить полученный вывод, определим перемещение каждого автомобиля за время, просроченное его водителем.

Перемещение автомобиля ЗИЛ-130-76

Перемещение автомобиля ГАЗ-3102 «Волга»

Перемещение автомобиля ГАЗ-3102 «Волга» за время запазды­вания водителя (65, 5 м) примерно в 1, 5 раза больше перемещения автомобиля ЗИЛ-130-76 (41, 0 м). Поэтому его водитель имел техниче­скую возможность избежать наезда. Водитель автомобиля ЗИЛ-130-76 не имел такой возможности.

Рассматривая способы предотвратить перекрестное столкновение так же, как и выше, устанавливают, успевал ли водитель выполнить необходимые действия, когда воз­никла объективная возможность обнаружить опасность столкновения. Водитель, пользующийся преимуществен­ным правом на движение, должен принимать необхо­димые меры безопасности с момента, когда он может определить, что другое транспортное средство при даль­нейшем движении может оказаться на полосе следования его автомобиля. Момент возникновения опасной обста­новки должен быть определен следствием или судом, так как при субъективном определении этого момента возможны разноречивые толкования и существенные ошибки. Так, например, в некоторых методических источ­никах встречается указание, что опасная обстановка воз­никает в момент, когда водитель автомобиля можеть обнаружить другое транспортное средство на таком рас­стоянии, на котором его водитель уже не может оста­новиться, чтобы уступить дорогу (т. е. когда другое транс­портное средство приблизилось на расстояние, равное тормозному следу). Для практической реализации этого положения водитель должен точно определить скорость приближающегося транспортного средства, его тормозные свойства и качество дороги, вычислить длину тормоз­ного пути и сравнить ее с фактической дистанцией, наблюдаемой им. Нереальность подобной операции оче­видна.

При анализе столкновений на закрытых перекрестках учитывают ограничение обзорности, применяя методику расчета удаления, аналогичную описанной в гл. 5.

Контрольные вопросы

1. Что такое коэффициент восстановления? Как он характеризует

процесс удара?

2. Опишите центральный и внецентренный удары.

3. Как изменяется скорость автомобиля при его наезде на жест­кое неподвижное препятствие?

4. Как определить начальную скорость автомобиля перед наездом его на неподвижное препятствие: а - при центральном ударе; б - при внецентренном ударе?

5. В какой последовательности анализируют столкновение авто­мобилей?

6. Как определить возможность предотвратить попутное столкно­вение (встречное столкновение)?

Взаимодействие ТС при столкновении определяется возникающими в процессе контактирования силами. В зависимости от конфигурации контактировавших частей они возникают на различных участках в разные моменты времени, изменяясь по величине в процессе продвижения ТС относительно друг друга. Поэтому их действие можно учесть лишь как действие равнодействующей множества векторов импульсов этих сил за период контактирования ТС друг с другом.

Под воздействием этих сил происходит взаимное внедрение и общая деформация корпусов ТС, изменяются скорость поступательного движения и его направление, возникает разворот ТС относительно центров тяжести.

Силы взаимодействия определяются возникающим при ударе замедлением (ускорением при ударе в попутном направлении), которое, в свою очередь, зависит от расстояния, на которое ТС продвигаются относительно друг друга в процессе гашения скорости этими силами (в процессе взаимного внедрения). Чем более жесткими и прочными частями контактировали ТС при столкновении, тем меньше (при прочих равных условиях) будет глубина взаимного внедрения, тем больше замедление из-за снижения времени падения скорости в процессе взаимного контактирования.

Исследования по определению взаимного расположения транспортных средств в момент столкновения непосредственно связаны с решением вопросов о месте первичного контакта и последовательности образования повреждений. Определив место первичного контакта на столкнувшихся ТС, эксперт устанавливает направление деформации контактировавших частей. Это необходимо для того, чтобы ТС при сравнительном исследовании были расположены так же, как в момент происшествия. Прежде всего, на исследуемых ТС определяется место первичного удара, которое предположительно может быть выяснено еще при раздельном исследовании - по характеру и направлению деформаций в повреждениях. Окончательно вопрос решается в ходе сравнительного исследования участвовавших в столкновении автомобилей.

Следы первичного контакта - парные, при встречных столкновениях они обычно локализируются на передних выступающих частях автомобилей на бампере, фарах, крыльях автомобиля, радиатору; при попутных столкновениях - на задних выступающих частях одного автомобиля и передних выступающих частях другого. Так, наличие у одного автомобиля разбитой левой фары, а у другого вмятины по центру капота спереди свидетельствует о том, что эти части первые вступили в соприкосновение и указанные повреждения являются следами первичного контакта. Этот вывод может быть подтвержден, например, наличием краски с капота автомобиля на фаре другого автомобиля и соскоба краски разбитой фары в месте вмятины на капоте. Процесс взаимодействия при контактировании является второй стадией механизма столкновения, который устанавливается в процессе экспертного исследования следов и повреждений на ТС.

Основными задачами, которые могут быть решены при экспертном исследовании следов и повреждений на ТС являются:

• 1) установление угла взаимного расположения ТС в момент столкновения;
• 2) определение точки первоначального контакта на ТС. Решение этих двух задач выявляет взаимное расположение ТС в момент удара, что позволяет установить или уточнить их расположение на дороге с учетом оставшихся на месте происшествия признаков, а также направление линии столкновения;
• 3) установление направления линии столкновения (направление ударного импульса - направление относительной скорости сближения). Решение этой задачи дает возможность выяснить характер и направление движения ТС после удара, направление травмирующих сил, действовавших на пассажиров, угол столкновения и др.;
• 4) определение угла столкновения (угла между направлениями движения ТС перед ударом). Угол столкновения позволяет установить направление движения одного ТС, если известно направление другого, и количество движения ТС в заданном направлении, что необходимо при выявлении скорости движения и смещения от места столкновения.

Кроме того, могут возникать задачи, связанные с установлением причин и времени возникновения повреждения, отдельных деталей. Такие задачи решаются, как правило, после изъятия поврежденных деталей с ТС путем комплексного исследования автотехническими, трасологическими и металловедческими методами. Определение угла взаимного расположения ТС по деформациям и следам на ТС с достаточной точностью возможно при блокирующих ударах, когда относительная скорость сближения ТС в местах их контакта падает до нуля, т.е. когда практически вся кинетическая энергия, соответствующая скорости сближения, расходуется на деформации. Принимается, что за короткое время образования деформаций и гашения относительной скорости сближения продольные оси ТС не успевают заметно изменить своего направления. Поэтому при совмещении контактировавших поверхностей деформированных при столкновении парных участков продольные оси ТС будут расположены под тем же углом, что и в момент первоначального контакта. Следовательно, для установления угла необходимо найти парные, контактировавшие при столкновении участки на обоих ТС (вмятины на одном ТС, соответствующие конкретным выступам на другом, отпечатки характерных деталей). Следует иметь в виду, что выбранные участки должны быть жестко связаны с ТС. Расположение участков на частях ТС, смещенных сорванных в процессе движения после удара, не позволяет определить угол, если невозможно с достаточной точностью установить их положение на ТС в момент завершения деформации при ударе.

Угол взаимного расположения находится несколькими способами.

1. Определение угла при непосредственном сопоставлении повреждений ТС. Установив на ТС две пары контактировавших участков, расположенных по возможности на наибольшем расстоянии друг от друга, размещают ТС так, чтобы расстояния между контактировавшими участками в обоих местах были одинаковыми.

При непосредственном сопоставлении ТС легче и точнее можно определить контактировавшие точки. Однако сложность доставки в одно место обоих ТС, когда они нетранспортабельны, и трудность их размещения относительно друг друга в некоторых случаях могут сделать нецелесообразным использование этого способа.

Способ измерения угла зависит от характера деформаций корпуса ТС. Он может быть измерен между бортами ТС, если они не повреждены и параллельны продольным осям, между осями задних колес, между специально проложенными линиями, соответствующими недеформированным частям корпуса ТС.

2). Определение угла по углам отклонения следообразующего объекта и его отпечатка. Нередко после столкновения на одном из ТС остаются четкие отпечатки частей другого - ободков фар, бамперов, участков облицовки радиатора, передних кромок капотов и др.

Замерив углы отклонения плоскости следообразующего объекта на одном ТС и плоскости его отпечатка на другом (углы X 1 и X 2) от направления продольных осей ТС, угол взаимного расположения определяется по формуле:

L o =180+X 1 -X 2

где - L o угол взаимного расположения, отсчитываемый от направления продольной оси первого ТС.

Направление отсчета углов в расчетах принимается против часовой стрелки.

3). Определение угла по расположению двух пар контактировавших участков. В тех случаях, когда на деформированных частях ТС отсутствуют отпечатки, позволяющие замерить углы отклонения плоскости контактирования от продольной оси, необходимо найти по крайней мере, две пары контактировавших участков, расположенных как можно дальше друг от друга.

Замерив углы отклонений от продольных осей прямых, соединяющих между собой эти участки на каждом ТС, угол определяется по той же формуле, что и в предыдущем случае.

Когда удар при столкновении носит резко эксцентричный характер, после удара ТС разворачивается на значительный угол, а глубина взаимного внедрения велика, ТС успевает за время деформации развернуться на некоторый угол, который может быть учтен по специальной методике, если требуется высокая точность определения угла.

Следует иметь в виду, что при эксцентричном столкновении ТС могут разворачиваться в разных направлениях. В этом случае углы нужно определять для обоих ТС и поправка равна сумме этих углов.

При развороте ТС одного типа (имеющих близкие по значению массы) в одном направлении поправка представляет собой разность углов и является очень незначительной, поэтому проведение расчета нецелесообразно.

При столкновении ТС, имеющего большую массу, с более легким угол определяется только для более мягкого ТС.

Удар при столкновении ТС - сложный кратковременный процесс, длящийся сотые доли секунды, когда кинетическая энергия движущихся ТС затрачивается на деформацию их частей. В процессе образования деформаций при взаимном внедрении ТС в контакт входят различные части, проскальзывая, деформируясь, разрушаясь в разные моменты времени. При этом между ними возникают силы взаимодействия, переменной величины, действующие в разных направлениях.

Поэтому под силой взаимодействия, между ТС при столкновении (силой удара) следует понимать равнодействующую импульсов всех элементарных сил взаимодействия между контактировавшими частями с момента первоначального контакта при столкновении до момента завершения деформации.

Прямая, проходящая по линии действия равнодействующей импульсов сил взаимодействия, называется линией удара. Очевидно, линия удара проходит не через точку первоначального контакта ТС при столкновении, а где-то вблизи от места удара по наиболее прочному и жесткому его участку (колесу, раме, двигателю), в направлении которого распространялись деформации. Установить точку, через которую проходит линия удара, расчетным путем практически не представляется возможным, поскольку невозможно определить величину и направление импульсов сил, возникающих при деформации и разрушении множества различных деталей в процессе столкновения.

Направление линии удара на данном ТС определяется углом, измеряемым от направления его продольной оси против часовой стрелки. Величина этого угла зависит от направления относительной скорости ТС в момент первичного контакта при столкновении и от характера взаимодействия между контактировавшими при столкновении участками.

При блокирующих столкновениях, когда между контактировавшими участками не происходит проскальзывание и относительная скорость их сближения гасится в процессе деформации, направление удара совпадает с направлением относительной скорости ТС (скорости сближения контактировавших участков) и общим направлением смещения деформированных частей.

При скользящих столкновениях, когда между контактировавшими участками происходит проскальзывание и возникают значительные поперечные составляющие сил взаимодействия (сила трения) направление линии удара отклоняется от направления относительной скорости в сторону действия поперечных составляющих сил взаимодействия, что способствует взаимному отбрасыванию ТС от места столкновения в поперечном направлении.

При касательных столкновениях, когда поперечные составляющие сил взаимодействия могут значительно превышать продольные, направление линии удара может резко отклоняться в поперечном направлении, в еще большей степени способствуя взаимному отбрасыванию ТС в поперечном направлении.

Установить расчеты путем отклонения линии удара от направления относительной скорости при скользящих и касательных столкновениях практически невозможно, поскольку нельзя учесть сопротивление относительному проскальзыванию контактировавших участков в поперечном направлении в процессе взаимного внедрения ТС при столкновении.

Приближенно направление линии удара в таких случаях определяется общим направлением смещения деформированных частей ТС, направлением деформации на другом ТС с учетом угла столкновения, направлением разворота ТС после удара с учетом расположения мест нанесения удара по отношению к центрам тяжести.

Направление относительной скорости данного ТС определяется углом, измеряемым от направления его продольной оси против часовой стрелки.

Относительная скорость ТС равна относительной скорости сближения контактировавших при столкновении участков, но не скорости сближения центров тяжести ТС, которая является проекцией относительной скорости ТС на прямую, проходящую через их центры тяжести. Скорость сближения центров тяжести ТС в момент столкновения может быть равна нулю или даже иметь отрицательное значение в зависимости от их взаимного расположения и направления движения.

Для определения величины изменения скорости транспортного средства в результате столкновения и последующей деформации существует методика (патент РФ №2308078 на изобретение «Способ расчета столкновения транспортных средств»), которую удобнее разобрать на следующем примере:

В результате ДТП 1-й автомобиль получил повреждения в правой боковой части;

Для измерения величины поперечной деформации в качестве базы от лючка бензобака до передней верхней части правого переднего крыла автомобиля был натянут шнур белого цвета, как видно на фотоиллюстрации №1 (Приложение А). Шнур был натянут так, что на недеформированном автомобиле он, с учетом выпуклости боковой поверхности автомобиля, заведомо проходил бы «сквозь» автомобиль. Таким образом, величина поперечной деформации в любой точке между стойками, измеренная относительно шнура, заведомо меньше фактической величины деформации в этой точке. Далее на поверхности автомобиля были отмечены 12 точек согласно схеме на рис.1, и величина деформации в каждой из них измерялась с помощью вертикальной рейки, устанавливаемой у шнура, как расстояние от рейки до точки на поверхности автомобиля.

Рисунок 1. Схема измерения величин деформации автомобиля 1.

Полученные измерением величины поперечной деформации приведены в таблице ниже.

Таблица 1. Деформация автомобиля 1.

Номер точки
Деформация, см
Номер точки
Деформация, см

Из таблицы 1 и фотоиллюстрации №1 (Приложение А) видно, что наибольшие деформации имеют место на высоте порога и выше него, что соответствует месту расположения бампера 2-го автомобиля. - 2 автомобиль получил повреждения в передней части;

Внешним осмотром установлено, что автомобиль 2 имеет повреждения передней части в направлении преимущественно спереди назад. На момент осмотра автомобиль частично разобран, в частности, сняты капот, отсутствует пластиковая облицовка бампера, двери, задний бампер и задние фонари. Силовые элементы передней части, как лонжероны и усилитель бампера находились на месте. Толщина листового материала лонжеронов составляет 1мм. Усталостные трещины или следы коррозии на силовых элементах автомобиля не обнаружены.

На Фотоиллюстрации 2 показан автомобиля 2 спереди справа и схема измерения его деформации. На расстоянии 320см от задней оси автомобиля, где деформации и смещения элементов конструкции автомобиля отсутствовали, на пол уложена рейка. На рейке отмечены 5 точек, расположенные на расстоянии 38 см друг от друга так, что крайние точки соответствуют краям передней части, а средняя точка - продольной оси автомобиля. Нумерация точек показана на фотоиллюстрации. Далее расстояние от каждой точки до передней части автомобиля вдоль продольной оси измерялось рулеткой и составило, см. Таблицу 2.

Таблица 2. Деформация автомобиля 2.

Номер точки
Деформация, см

Для последующего анализа и расчета используются результаты краш-теста автомобиля аналога автомобиля 2 на фронтальный удар в жесткий недеформируемый барьер на скорости 56км/ч, произведенного сертифицированной лабораторией в США по программе испытания безопасности автомобилей NCAP, членом которой является и Россия.

Рисунок 2. Фрагмент стр.32 отчета о краш-тесте.

Рисунок 3. Сопоставление деформаций автомобиля 2 и краш-теста.

Видно, что величина деформации передней части автомобиля 2 в ДТП лишь в средней части сопоставима с величиной деформации в краш-тесте, а слева и справа от продольной оси величины деформации существенно превышают деформации в краш-тесте. Фактическая масса лабораторного автомобиля в краш-тесте при испытании составляла 1321кг, а фактическая скорость удара составляла 55.9 км/ч. Следовательно, на деформацию лабораторного автомобиля затрачена энергия:

E = 1/2Чm(V/3,6) 2 = 1/2Ч1321Ч(55,9/3,6) 2 = 159254 Дж;

где Е - энергия затраченная на деформацию, m- масса автомобиля, V- скорость автомобиля. А величина энергии, затраченной на деформацию автомобиля 2 в ДТП, была соответственно больше этой величины.

Жесткость бока автомобиля 1 меньше жесткости передней части автомобиля 2, так как величина деформации автомобиля 1 - 70 см в средней части правого бока больше величины деформации автомобиля 2- 41см в середине передней части в

k = 70 / 41 = 1.7 раз.

В силу равенства действия противодействию величина силы взаимодействия автомобилей в период их деформации была одинакова для обоих автомобилей. Следовательно, величина энергии (работа силы), затраченной на деформацию автомобиля 1, в k раз больше величины энергии E 2 , затраченной на деформацию автомобиля 2, или

E 1 = kE 2 =1.7Ч159254 = 270732 Дж,

Где Е 1 - энергия затраченная на деформацию автомобиля 1, Е 2 - энергия затраченная на деформацию автомобиля 2.

Фактическая величина энергии, затраченной на деформацию автомобиля 1, была больше, так как была больше, чем в лабораторном краш-тесте, величина затрат энергии на деформацию автомобиля 2 в ДТП.

Тогда суммарная величина затрат энергии на деформацию обоих автомобилей в ДТП составляет не менее

E = E 2 + E 1 =159254? + 270732 = 428986 Дж.

Масса автомобиля 2 и водителя в момент ДТП составляла

M 2 = 1315 + 70 = 1385? кг.

Масса автомобиля 1 и двух человек в момент ДТП составляла

M 1 = 985+2Ч70 = 1125? кг.

Отсюда, скорость автомобиля 2 в результате удара в автомобиль 1 изменилась на величину не менее

ДV 2 = 3.6 v(2EM 1 /M 2 (M 2 +M 1)) =

3,6Чv(2Ч428986Ч1125/1385Ч(1385+1125) = 60 км/ч

Скорость автомобиля 1 в результате удара автомобиля 2 изменилась на величину не менее

ДV 1 = 3.6 v(2EM 2 /M 1 (M 2 +M 1)) =

3,6Чv(2Ч428986Ч1385/1125Ч(1385+1125) = 74 км/ч

Данная методика позволяет устанавливать обстоятельства дорожно-транспортного происшествия путем расчета столкновения транспортных средств. Техническим результатом является определение изменений скоростей объектов исходя из затрат их кинетической энергии на деформацию при столкновении. Технический результат достигается тем, что определяют фактические размеры и формы деформированных элементов конструкции, представляют в виде сеточных моделей наружные поверхности столкнувшихся объектов, или внутренние элементы конструкций объектов, или их сочетание, решают физически нелинейную задачу путем многократного решения системы уравнений, вычисляют изменение скоростей объектов исходя из затрат их кинетической энергии на деформацию при столкновении.