Что такое взаимодействие столкновение транспортных средств. Столкновение транспортных средств

Общие сведения

Виды столкновений

Влияние сил инерции при столкновении

Типы повреждений

Поглощение удара

Волновой эффект

По начальному взаиморасположению объектов

По направлению удара

При столкновении другим объектом создается «Внешняя сила»

В результате инерции возникают «Внутренние силы»

Сила и поверхность удара

Два типа повреждений

Категории нарушения положения частей конструкции

Места разделения автомобиля на секции

Конструкция для поглощения удара при столкновении

Передняя часть кузова

Задняя часть кузова

Передняя часть кузова

Задняя часть кузова

Оба объекта движутся:

Один движется, а другой неподвижен:

Дополнительные столкновения:

Столкновение спереди (фронтальное):

Столкновение сзади:

Боковое столкновение:

Опрокидывание:

Первичное повреждение

Вторичное повреждение

Прямое смещение

Косвенное (непрямое) смещение

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.

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.

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.

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.

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

Оба объекта движутся
Один движется, а другой неподвижен
Дополнительные столкновения

Столкновение спереди (фронтальное)
Столкновение сзади
Боковое столкновение
Опрокидывание

Рассмотрим каждый из них

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.

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.

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.

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.

Прямое смещение
Косвенное (непрямое) смещение

Рассмотрим каждое из них отдельно

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.

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.

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.

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.

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.

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).

Номер точки

Деформация, см

Номер точки

Деформация, см

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.

Расположение повреждений ТС от контакта друг с другом дает возможность определить их взаимное расположение в момент столкновения и уточнить место столкновения, если установлены расположение и направление движения одного из них в момент столкновения.

Иногда угол 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. В связи с тем, что проведение измерений деформации ТС и проведение фотосъемки для определения угла столкновения требует определенных навыков и познаний, целесообразно проводить их с участием экспертов.

Направление деформаций, определяющее направление удара, позволяет установить возможное смещение ТС от места столкновения, и по его расположению после происшествия, уточнить место столкновения.

Характер деформаций дает возможность установить угол столкновения ТС и расчетным путем определить значение интервала между двигавшимися параллельными курсами ТС перед поворотом одного из них на полосу другого (исходя из предельного по сцеплению радиуса поворота). Это позволяет уточнить место столкновения по ширине полосы движения.

Рис. 4. Виды расположения транспортных средств в момент ДТП.

Расположение повреждений на нижних частях ТС, которыми были оставлены трассы на дороге при столкновении, дает возможность уточнить положение ТС по ширине полосы его движения при образовании этих трасс у места столкновения.

Исследование повреждений окрашенных и металлических деталей позволяет установить направление движения соударяющихся автомобилей. Следы на поверхности поврежденного автомобиля, ширина которых больше, чем глубина, а длина больше, чем ширина, называются царапинами. Царапины идут параллельно поврежденной поверхности. Они имеют небольшую 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.

Повреждения, глубина которых больше ширины, называются 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, которые отогнуты в том, же направлении, в котором двигался царапавший предмет. У автомобиля, двигавшегося медленнее, следы царапин направлены от задней части к передней, а у обгонявшего автомобиля – в противоположную сторону.

При встречном столкновении скорости автомобилей взаимно погашаются. Если их масса и скорость были одинаковыми, то они останавливаются вблизи места столкновения. Если массы и скорости были различными, то автомобиль, двигавшийся с меньшей скоростью или более легкий, отбрасывается назад. В том, случае если водитель грузового автомобиля в момент ДТП не снимет ногу с педали газа и растерявшись, продолжает нажимать на нее, то грузовой автомобиль может протащить волоком встречный легковой автомобиль на довольно большое расстояние от места столкновения.

При исследовании механизма столкновения в процессе сближения ТС эксперт устанавливает либо нарушение устойчивости, либо потерю управляемости перед столкновением и причины такого нарушения, определяют скорость ТС перед происшествием и в момент столкновения, устанавливает их расположение в определенные моменты времени, полосу, направление движения, угол встречи при столкновении.

Исследуя процесс взаимодействия ТС, эксперт устанавливает взаимное расположение их в момент удара, определяет направление удара и его воздействие на исследуемое движение.

При исследовании процесса отбрасывания ТС после столкновения эксперт устанавливает место столкновения по оставшимся следам и расположению ТС после происшествия, определяют скорости движения их после удара, направление отбрасывания.

Установление экспертом механизма столкновения и техническая оценка действий участников происшествия позволяют следственным органам и суду решить вопрос о причине происшествия и обстоятельствах, способствовавших его возникновению.

Методика экспертного исследования при установлении механизма столкновения зависит от вида столкновения. По основным классификационным признакам, определяющим механизм столкновения, все столкновения ТС можно разделить на следующие группы:

По углу между направлениями движения ТС – продольные (при движении параллельными или близкими к параллельным курсом) и перекрестные столкновения. Продольные столкновения подразделяют на встречные и попутные;

По характеру взаимодействия на участке контакта при ударе – блокирующие (при полном гашении относительной скорости в момент удара), скользящие и касательные столкновения.

Эти признаки характеризуют механизм столкновения обоих ТС. Кроме того, столкновение каждого из двух столкнувшихся ТС можно охарактеризовать признаками, присущими только данному ТС:

По характеру движения непосредственно перед ударом – столкновение без запаса, с запасом вправо или влево;

По месту приложения ударного импульса – столкновение боковое право - или левостороннее, переднее, заднее, угловое;

По направлению ударного импульса – столкновение центральное (когда направление удара проходит через центр массы транспортного средства), право - или левоэксцентричное.

Такая система классификации столкновений позволяет легко формализовать характеристику столкновения.

§ 2. Механизм столкновения транспортных средств

Общее понятие о механизме столкновения

Механизм столкновения ТС – это комплекс связанных объективными закономерностями обстоятельств, определяющих процесс сближения транспортных средств перед столкновением, и взаимодействие в процессе удара и последующее движение до остановки, анализ данных об обстоятельствах происшествия позволяет эксперту установить взаимосвязь между отдельными событиями, восполнить недостающие звенья и определить техническую причину происшествия. Формальное решение экспертом вопросов по отдельным разрозненным данным, без технической оценки соответствия их друг другу и установленным объективным данным, без вскрытия и объяснения противоречий между ними может привести к неправильным выводам.

При исследовании механизма происшествия признаки, непосредственно позволяющие установить то или иное обстоятельство, могут отсутствовать. Во многих случаях оно может быть установлено исходя из данных о других обстоятельствах происшествия, путем проведения экспертного исследования на основе закономерностей, связывающих все обстоятельства механизма происшествия в единую совокупность.

Особенности удара при столкновении

Теория удара исходит из идеальных условий, значительно упрощающих представление о взаимодействии тел при ударе. Так, принимается, что контакт соударяющихся тел происходит в одной точке, через которую проходит сила взаимодействия, что поверхности соударяющихся тел абсолютно гладкие, трение и зацепление между ними отсутствуют. Поэтому сила удара перпендикулярна к плоскости, касательной к поверхности соударяющихся тел в точке их соприкосновения. Длительность удара принимается равной нулю, и, поскольку импульс силы имеет конечное значение, считается, что сила удара возникает мгновенно, достигая бесконечно большой величины. Относительное смещение соударяющихся тел в процессе удара также считается равным нулю, а следовательно, взаимное отталкивание соударяющихся тел происходит лишь под действием сил упругих деформаций.

Взаимодействие ТС при столкновении значительно сложнее, чем описано выше. В процессе столкновения ТС контакт между ними возникает на обширных участках, причем в него вступают различные части, отчего силы взаимодействия появляются в разных местах. Направление и величина этих сил зависит от конструкции контактирующих частей (их формы, прочности, жесткости, характера деформации), поэтому силы взаимодействия различны в разных точках контакта. Поскольку деформации ТС при столкновении могут быть весьма значительными по глубине, силы взаимодействия переменны по величине и направлению.

Время столкновения весьма мало. Там не менее относительное смещение ТС за это время может существенно повлиять на их движение после столкновения.

Направление удара при столкновении и основное направление деформаций контактирующих частей не всегда совпадает с направлением относительной скорости движения ТС. Они могут совпадать лишь в тех случаях, когда контактирующие участки не проскальзывают в процессе удара. Если же происходит проскальзывание по всей поверхности, то возникают поперечные составляющие сил взаимодействия, вызывающие деформации в сторону наименьшей жесткости, а не в направлении продольных составляющих, где жесткость и прочность деформируемых частей может быть значительно выше (например, при ударе под углом по боковой стороне двери кабины ее поверхность деформируется не в направлении удара, а в поперечном направлении, если удар был скользящим).

Нельзя также полагать, что линия удара (вектор равнодействующей импульсов сил удара) при столкновении проходит через точку первоначального соприкосновения. При большой площади деформируемого участка основной удар может быть нанесен на значительном удалении от этой точки при взаимодействии с более прочными и жесткими частями, чем в точке первоначального контакта.

Механизм столкновения ТС можно разделить на три стадии: сближение ТС перед столкновением, взаимодействие при ударе и отбрасывание (движение после столкновения).

Первая стадия механизма столкновения – процесс сближения – начинается с момента возникновения опасности для движения, когда для предотвращения происшествия (или уменьшения тяжести последствий) требуется немедленное принятие водителями необходимых мер, заканчивается в момент первоначального контакта ТС. На этой стадии обстоятельства происшествия в наибольшей степени определяются действиями его участников. На последующих стадиях события обычно развиваются под действием неодолимых сил, возникающих в соответствии с законами механики. Поэтому для решения вопросов связанных с оценкой действий участников происшествия с точки зрения соответствия их требованиям безопасности движения, особое значение имеет установление обстоятельств происшествия на первой его стадии (скорость и направление движения ТС перед происшествием, их расположение по ширине проезжей части).

Некоторые обстоятельства происшествия на первой стадии не могут быть установлены непосредственно на месте или путем допроса свидетелей. Иногда их можно установить путем экспертного исследования механизма столкновения на последующих стадиях.

Вторая стадия механизма столкновения – взаимодействие между ТС – начинается с момента первоначального контакта и заканчивается в момент, когда воздействие одного транспортного средства на другое прекращается и они начинают свободное движение.

Взаимодействие ТС при столкновении зависит от вида столкновения, определяемого характером удара, который может быть блокирующим и скользящим. При блокирующем ударе ТС как бы сцепляются отдельными участками, и проскальзывание между ними отсутствует. При скользящем ударе контактирующие участки смещаются относительно друг друга, так как скорости транспортных средств уравнивается.

Процесс столкновения ТС при блокирующем ударе можно разделить на две фазы.

В первой фазе происходит деформация контактирующих частей в результате их взаимодействия. Она заканчивается в момент падения относительной скорости ТС на участке контакта до нуля и продолжается доли секунды. Огромные силы удара, достигающие десятки тонн, создают большие замедления (ускорения). При эксцентричных ударах возникают также угловые ускорения. Это приводит к разному изменению скорости и направления движения ТС и их развороту. Но поскольку время удара ничтожно мало, ТС не успевают существенно изменить свое положение в течение этой фазы, поэтому общее направление деформаций обычно почти совпадает с направлением относительной скорости.

Во второй фазе блокирующего удара после завершения взаимного внедрения контактировавших участков ТС перемещаются относительно друг друга под воздействием сил упругих деформаций, а также сил взаимного отталкивания, возникающих при эксцентричном ударе.

Величина импульса сил упругих деформаций по сравнению с импульсом сил удара велика. Поэтому при незначительной эксцентричности удара и глубоком внедрении контактировавших частей силы сцепления между ними могут воспрепятствовать разъединению ТС и вторая фаза удара может закончиться до их разъединения.

Скользящее столкновение имеет место в случаях, когда скорости на участках контакта не уравниваются и до начала отдаления ТС друг от друга взаимодействие происходит последовательно между их разными частями, расположенными по линии относительного смещения контактировавших участков. При скользящем ударе ТС успевает изменить взаимное расположение в процессе столкновения, что несколько изменяет и направление деформаций.

За время контакта возникают поперечные скорости ТС, что приводит к отклонению направления их деформаций.

Скользящий удар при незначительной глубине взаимного внедрения и высокой скорости относительного смещения называется касательным. При таком ударе скорости ТС после столкновения меняются незначительно, но направление их движения сожжет существенно измениться.

В результате столкновения ТС, а также при ударах их о преграды и наезде на людей на них возникают различные следы. Одни из них появляются в результате первоначального удара, другие - при последующем их перемещении (удар о столб или барьер, опрокидывание, съезд в кювет). При анализе общей картины следов важное значение придается выделению следов первоначального контакта, так как, изучая их, можно установить такие составляющие механизма происшествия, как направление движения, угол столкновения, взаимное расположение ТС в момент столкновения и др.

Следы первичного удара (контакта) возникают непосредственно в момент удара о препятствие, они обычно имеют вид обширных деформаций, вмятин,задиров, царапин, отслоений краски и т.п.

Столкновения можно разделить на три основных типа:

Попутные - происходят при движении ТС в одном направлении:

Встречные - при движении ТС во встречных направлениях;

Угловые (поперечные) - при движении ТС под углом друг к другу.

Разновидность встречного и попутного столкновений является боковое скользящее столкновение, т.е. столкновение ТС боковыми сторонами (почти скользящий удар), при котором ТС практически не меняют направления движения (конечно, если разница их масс весьма незначительна).

Разновидностью поперечного столкновения является перекрестное, когда ТС сталкиваются под прямым углом, т.е. продольные оси столкнувшихся ТС относительно перпендикулярны.

При осмотре автотранспорта прежде всего обращают внимание на места, наиболее сильно пострадавшие от удара, в которых четко просматривается направление деформации. В зависимости от вида столкновения следы располагаются на тех или иных определенных частях ТС. При попутном столкновении следы первичного контакта располагаются у одного ТС спереди (на переднем бампере, крыльях, облицовке радиатора, капоте, к этим следам можно добавить разбитые лобовые стекла, фары и подфарники), у другого - сзади (на задней стенке кузова, заднем бампере, на буксирных крюках). Характерны также повреждения задних фонарей, катафотов, возможно отслоение краски, древесины; кроме того, может пострадать задний мост. При встречном столкновении повреждения от удара располагаются на передних частях обоих ТС - на передних бамперах, облицовках, капотах, крыльях, передних частях кабины. Для этого вида столкновения характерно повреждение фар, подфарников, лобовых стекол. В результате значительного удара и деформаций возможно повреждение стекол дверей кабины, заклинивание дверей. При лобовом столкновении более тяжелое ТС способно подмять под себя более легкое; при этом на верхней поверхности последнего (на переднем капоте, крыше кузова и т. п.) могут остаться следы от выступающих частей тяжелого ТС и даже от его колес. При угловом столкновении на одном из ТС возникают повреждения на передних или задних углах. В результате сильного удара могут быть сорваны передняя ось со шкворня, подножка, фары и подфарники, отделены колеса, загнут или смят передний бампер, разбито лобовое стекло. Боковое скользящее столкновение характеризуется срывом выступающих частей и деталей ТС, расположенных в боковых частях (углов бамперов у некоторых видов автомобилей, рулевого управления у велосипедистов и мотоциклов, боковых частей кабины водителя, крыльев, ручек дверей, выносного зеркала заднего вида, подножек кузова). При скользящих боковых столкновениях следы контакта динамические. По ним можно определить направление удара. Перекрестное столкновение характеризуется образованием следов у одного ТС на передних частях в тех же местах, что и при встречном столкновении, а у другого - на боковых (на крыле, подножках, боковой части кабины или кузова, на двери, колесам, глушителе, бензобаке автомобиля).

Следы первичного контакта при столкновении возникают от внедрения частей одного ТС в другое. Первичный контакт характеризуется множеством вмятин, смещений металла в определенном направлении (в стороны, противоположные направлению силы удара, т.е. движению ТС).

Динамические следы образуются в моменты внедрения частей одного ТС в другое и заканчиваются вмятинами, на дне которых возможны отображения следообразующих деталей и частей или пробоины. Располагаются они также в направлении деформации металла и ярко выражены в виде царапин, разрезов металла, задиров с разрывами, а также наложением и отслоением краски или резины (от колес).

Локализация повреждений зависит от вида столкновения. Следы, образующиеся при столкновении, значительно более выражены, чем следы, образующиеся при последующих ударах или перевертывании ТС.

Участки первичного контакта определяют по месту нахождения наибольшей деформации металла, расположенной в одном направлении.

Повреждения ТС, возникающие в результате их перевертывания, достаточно просто отличить от повреждений других видов. При опрокидывании ТС испытывают нагрузки, отличные от нагрузок испытываемых ими при столкновении. Некоторые их детали (например, облицовка радиатора) при этом не повреждаются, другие (например, бампер) повреждаются меньше, чем при столкновении. В процессе перевертывания ТС обычно соприкасается с дорожным покрытием крышей кабины, которая при этом сминается. Обширные повреждения (вмятины, погнутые стойки) образуются на частях ТС, изготовляемых из тонкой листовой стали, так как они легко подвергаются деформации. Возникающие при этом повреждения не имеют строго определенного направления, т.е. деформация металла происходит в различных направлениях. В местах образования вмятин наблюдаются динамические и статические следы от контакта с дорогой и различными предметами, находящимися на ней (загрязнения, гравий, песок, ветки). Эти следы также не имеют четкого определенного направления.

Следы вторичного контакта могут быть либо продолжением следов первичного контакта от столкновения с ТС, либо следом от удара о другие объекты (угол дома, столб, дерево). Следы вторичного контакта обычно выражены слабее, чем следы первичного контакта, так как часть кинетической энергии в момент первичного контакта при столкновении ТС утрачивается. Деформация металла в этих следах является либо продолжением деформации первичного контакта (тогда направление их совпадает), либо имеет иное направление.

При угловых и перекрестных столкновениях нередко происходит "складывание " ТС и следы вторичного контакта образуются на боковых сторонах.

Боковое столкновение (скользящее) характеризуется наличием следов первичного и вторичного контакта одинаковой интенсивности. Следы вторичного контакта (вмятины, царапины, заусенцы, наслоения краски) здесь являются продолжением следов первичного контакта и располагаются на боковых поверхностях ТС.

Если при боковом столкновении водитель автомашины теряет управление, может произойти столкновение с неподвижным объектом, тогда деформация частей ТС имеет иное направление. Конфигурация деформации ТС отображает конфигурацию объекта, с которым произошло столкновение.

При производстве экспертизы в ходе установления следов первичного контакта и последовательности образования повреждений необходимо учитывать все повреждения, возникшие во время аварии. Они могут располагаться не только на самих ТС, но также на дороге (следы от опрокидывания) и на предметах, с которыми произошло столкновение.

Только оценив все следы в совокупности и сопоставив их друг с другом, можно правильно установить место первичного контакта и решить вопрос последовательности образование повреждений.

Так, на Московской кольцевой автодороге произошло столкновение автомобилей МАЗ-503 и УАЗ -452. Оба автомобиля следовали в одном направлении. В связи с расхождением показаний водителей обоих ТС необходимо было определить место первичного контакта автомобилей и причину повреждения заднего борта автомобиля УАЗ-452. При экспертном осмотре автомобилей было установлено, что левый борт платформы автомобиля УАЗ-452 разрушен. На нем имелись повреждения в виде вмятин и царапин, направленных спереди назад, на заднем борту кузова автомобиля - многочисленные разнонаправленные царапины, а следы удара отсутствовали. На автомобиле МАЗ-503 было повреждено правое крыло, на нем имелись следы удара (вмятины, пробоины) и следы скольжения (царапины).

При сопоставлении повреждений на кузове автомобиля УАЗ-452 с повреждениями на автомобиле МАЗ-503 оказалось, что повреждения на левом борту кузова автомобиля УАЗ-452 совпадают по характеру, размерам, расстоянию от поверхности дороги с повреждениями правого крыла автомобиля МАЗ-503. Анализ и сопоставление повреждений позволил эксперту сделать вывод, что первоначальный контакт произошел левым бортом автомобиля УАЗ-452 с правым крылом автомобиля МАЗ-503.

Анализ повреждений заднего борта кузова автомобиля УАЗ-452 с учетом следов скольжения, зафиксированных в протоколе осмотра места происшествия и схеме к нему, позволил установить, что они образованы при опрокидывании автомобиля УАЗ-452 после столкновения и при скольжении его по дорожному покрытию.

В случае наезда ТС на пешехода возможны следующие варианты.

1. При наезде передней частью ТС возможен удар по телу, при котором пострадавший будет отброшен в направлении движения транспорта.

В этом случае на автомобиле будут повреждения только от первичного контакта - на передних частях в виде вмятин, притертостей, потеков крови, наслоений частиц одежды и обуви.

При наезде передней частью возможно также забрасывание тела пострадавшего на автомобиль и движение его в сторону, противоположную движению ТС. При этом остаются вторичные следы, чаще динамические, в виде следов скольжения (притертостей, царапин, наслоений частиц одежды, крови, мозгового вещества) на крыле, капоте, кабине водителя, кузове легкового автомобиля.

Если тело потерпевшего отбрасывается по ходу движения, автомобиль может переехать его. Следы переезда остаются обычно на нижних частях ТС (на колесах, переднем и заднем мостах, кардане грузового автомобиля, редукторе т др.).

2. При наезде задней частью ТС (в случае его движения задним ходом) обычно происходит удар либо тело прижимается машиной к постороннему предмету (к стене здания, дереву): следов повторного контакта автомашины и тела пострадавшего не наблюдается. Исключение составляют случаи, когда тело зажато между боковой поверхность ТС и каким-либо препятствием и протаскивается между ними.

3. При скользящем ударе боковой частью ТС тело пострадавшего отбрасывается в сторону по ходу движения транспорта. При этом повторный контакт, как правило, невозможен, в редких случаях автомобиль может переехать тело пострадавшего.

Для установления следов первичного контакта при наезде на пешехода необходимо тщательно ознакомиться с актом судебно-медицинского исследования потерпевшего, изучить повреждения на его одежде и обуви и сопоставить их с повреждениями транспортного средства.