Войти
Шлем, который использовали Tampa Bay Buccaneers с 1997 по 2013 гг. Футбольный шлем - часть защитного снаряжения, используемого в основном в сетке футбола. Он состоит из твердой пластмассовой оболочки с толстой набивкой внутри, лицевой маски, сделанной из одного или нескольких металлических стержней с пластиковым покрытием, и подбородочного ремня. Каждая позиция имеет различный тип маски для лица, чтобы сбалансировать защиту и видимость, и некоторые игроки добавляют к своим шлемам козырьки из поликарбоната , которые используются для защиты их глаз от бликов и ударов. Шлемы являются обязательным требованием на всех уровнях организованного футбола, за исключением вариантов, не связанных с захватом, таких как футбольный флаг. Несмотря на то, что они являются защитными, игроки могут и продолжают получать травмы головы, такие как сотрясения мозга.
Футбольные шлемы кардинально изменились с модернизацией спорта, чтобы облегчить технологические изменения и повысить безопасность игры. Несмотря на более низкую частоту некоторых травм, серьезные травмы головы все еще распространены, и определение последствий этих травм является активной областью исследований. Помимо острой озабоченности по поводу черепно-мозговых травм, таких как сотрясение мозга, исследования показали, что игроки увеличивают риск долгосрочных проблем, таких как хроническая травматическая энцефалопатия (CTE). Футбольные шлемы представляют собой уникальную конструктивную проблему, потому что, в отличие от велосипедных шлемов , которые выбрасываются после одного удара, футбольные шлемы должны выдерживать множественные удары.
Футбольная команда, рубеж 20-го века Один из первых примеров футбольных головных уборов относится к 1896 году, когда Lafayette College Полузащитник Джордж «Роза» Барклай начал использовать ремни и наушники для защиты ушей. Неизвестно, кто изобрел футбольный шлем. Многие источники приписывают создание шлема Джеймсу Нейсмиту, в то время как другие источники ссылаются на США. Гардемарин Военно-морской академии Джозеф М. Ривз (позже ставший «отцом авианосца»), у которого было защитное устройство для головы из кротовой кожи, позволяющее ему играть в 1893 году. Армия – флот игра. Врач ВМФ сообщил Ривзу, что еще один удар по голове приведет к «мгновенному безумию» или даже смерти, поэтому он поручил сапожнику из Аннаполиса сделать для него кожаный шлем. Позднее шлемы делали из мягкой кожи и напоминали шлемы авиаторов или современные кепки. По крайней мере, в профессиональном футболе они были необязательными. Некоторые игроки Национальной футбольной лиги, особенно Hall-of-Famer Билл Хьюитт, всю или большую часть своей карьеры играли без шлема.
Одним из нововведений начала 1900-х годов была закаленная кожа. В 1917 году впервые шлемы были подняты над головой, чтобы направить удары в сторону от макушки. В этот период ушные вкладыши также перестали работать, так как у них было мало вентиляции, и игроки не могли их слышать. 1920-е годы ознаменовали собой первое широкое использование шлемов в футболе. Эти шлемы были из кожи и имели небольшую набивку внутри, но она была недостаточной и обеспечивала слабую защиту. Кроме того, им не хватало масок для лица. В результате травмы были очень распространены. Ранние шлемы также поглощали много тепла, поэтому их было очень неудобно носить.
Кожаный футбольный шлем, который, как полагают, носил Джеральд Форд во время игры за Мичиганский университет с 1932 по 1934 год. В 1939 году Ридделл Компания из Чикаго, штат Иллинойс, начала производить пластиковые шлемы, потому что считала, что пластиковые шлемы будут безопаснее, чем кожаные. Было обнаружено, что пластик более эффективен, потому что он сохраняет свою форму при полном столкновении с люфтом. Эти шлемы также были намного удобнее и имели больше набивки, чтобы смягчить удар головы. В комплекте с пластиковым шлемом шла пластиковая маска для лица, которая позволяла каске защищать всю голову. К середине 1940-х годов шлемы требовались в NFL. Они по-прежнему были кожаными, но с улучшенными технологиями изготовления приобрели более привычную сферическую форму. Первоначально НФЛ допускала использование пластиковых или кожаных шлемов, но в 1948 году лига запретила использование пластиковых шлемов, считая, что использование твердого пластика представляет собой риск травм. НФЛ сняла запрет на пластиковые шлемы всего через год в 1949 году, и к 1950 году пластиковый шлем стал универсальным в этой лиге.
К 1950-м годам введение полимеров закончилась эпоха кожаных шлемов. Последний производитель кожаных шлемов, MacGregor, прекратил производство кожаных шлемов в середине 1960-х годов. НФЛ также рекомендовала маски для лица для игроков в 1955 году, уменьшив количество сломанных носов и зубов, но также потребовав новых правил, запрещающих игрокам соперника хватать маску для лица. По разным данным, либо Пэт Стадстилл, либо Гаро Епремян был последним, кто отказался от маски; среди не-кикеров Томми Макдональд сделал это последним.
В 2002 году производитель оборудования для американского футбола Ридделл выпустил новый дизайн шлема под названием Revolution в ответ на исследование сотрясений мозга. Кроме того, недавно Ридделл представил шлемы нового дизайна - Riddell Speed Flex. Этот шлем вышел в 2014 году. В этом новом шлеме используются элементы старых шлемов Riddell, 360 и Revolution, такие как защита от боковых ударов и система крепления лицевой маски All Points Quick Release.
Скоростной шлем Iowa St Riddell Спрос Для создания более безопасного шлема Schutt Sports объявил о выпуске шлема следующего поколения, ION 4D, со встроенной защитой лица. Эта новая конструкция лицевого щитка оснащена амортизирующими «энергетическими клиньями», которые уменьшают силу ударов по лицевому щитку. Команды колледжей, носящие шлем: Air Force, Penn State и Virginia. Шутт также различал их школьные и молодежные шлемы. Универсальные шлемы Schutt сделаны из поликарбоната, который представляет собой очень прочный полимер, предназначенный для больших ударов. А вот молодежные шлемы Schutt; сделаны из ABS, более легкого материала, предназначенного для детей, которые не воспринимают сильные удары.
Недавно в игру вступил совершенно новый тип шлема. Vicis - новая компания, производящая шлемы с более мягким внешним слоем. Более мягкий слой поглощает больше энергии от ударов. Кроме того, внутренняя часть шлема имеет пеноподобное вещество, которое поглощает энергию и повышает комфорт.
Наружная оболочка шлемов имеет заметно изменился на протяжении всей истории НФЛ. В 1920-е годы футбольные шлемы имели внешнюю поверхность из мягкой кожи, а сегодня они имеют внешнюю поверхность из поликарбоната. Первый шлем из формованного поликарбоната появился в НФЛ в 1986 году. Сегодняшние шлемы обычно имеют поликарбонатную оболочку порядка 3,35 мм. Твердая внешняя оболочка защищает голову от локальных ударов за счет делокализации силы, поэтому нагрузка может восприниматься другими элементами.
Поликарбонаты - идеальные материалы для наружных оболочек, поскольку они легкие, прочные и обладают хорошей ударной вязкостью, даже при экстремальных температурах. Поликарбонаты относятся к семейству термореактивных полимеров, которые широко используются в производстве из-за их механических характеристик и простоты изготовления.
эстетичный дизайн внешней оболочки имеет становятся центральным элементом формы и имиджа команд.
Характеристики футбольного шлема основаны на его способности уменьшать силу, воздействующую на голову при ударе. Шлем снижает пиковую силу, передаваемую на голову, за счет временного накопления или рассеивания энергии удара.
Первичные элементы, поглощающие энергию, представляют собой амортизатор сжатия и амортизаторы, а второстепенными элементами являются комфортные подушки. Материалы, из которых изготовлены эти компоненты, и их размеры варьируются в пределах шлема. В дизайне учитывается комфорт игрока и его положение, а также цель защиты наиболее чувствительных областей головы и областей, где чаще всего встречаются сильные удары.
Поскольку футбольные шлемы должны выдерживать многократные столкновения, материалы шлема должны возвращаться в исходную форму после каждого удара. Чтобы шлем был удобным и практичным без ущерба для поглощения энергии, набивочные материалы должны быть низкой плотности. Большинство футбольных шлемов изготовлено из полиуретана или пенопласта из нитрила, поскольку они сохраняют пик нагрузки при нагрузке, рекомендованной для здоровья головы (1,5 МПа), без деформации, при этом они относительно легкие и просты в производстве.
Инженерная диаграмма "напряжение-деформация" вязкоупругого материала. (A) - (B): эластичный, (C) плато, (D) - (E) уплотнение Чтобы понять, почему эти пенополиуретаны или нитрилы идеально подходят для футбольных шлемов, полезно рассмотреть свойства эти материалы. Все они могут быть в широком смысле отнесены к категории вязкоупругих пенопластов. Когда к этим типам материалов прикладывается напряжение, возникают три основных области деформации: линейная упругость, плато и уплотнение. В линейно-упругой области материал обратимо деформируется пропорционально его модулю Юнга или жесткости. В области плато пена начинает разрушаться, и это тоже вид восстанавливаемой деформации. Когда материал достигает области уплотнения, он начинает постоянно изменять свою внутреннюю структуру и не может вернуться к своей первоначальной форме. Поскольку футбольные шлемы используются неоднократно, их необходимо было спроектировать так, чтобы напряжение оставалось в упругой области или в области плато. Площадь под кривой на кривой напряжения-деформации (показанной на рисунке справа) представляет собой поглощенную энергию. Пену необходимо точно процедить, чтобы она поглощала энергию без постоянного уплотнения.
В вязкоупругих материалах упругая область меняет свою форму в зависимости от скорости деформации, то есть скорости, с которой материал деформируется, или, точнее, скорости удара. В целом, чем быстрее материал деформируется, тем он жестче и меньше деформируется. Степень защиты, обеспечиваемая шлемом, зависит от скорости удара, а производительность при самых быстрых и медленных ударах оставляет желать лучшего. Воздушные карманы, поглощая часть энергии сами, также помогают шлемам лучше работать при ударах с очень высокой и низкой скоростью. Воздушные камеры имеют вентиляционные системы, поэтому объем и геометрия воздушных камер являются динамическими, что помогает ослабить вязкоупругий эффект.
Внутренняя часть футбольного шлема Идея создания воздушных карманов принадлежит Вин Феррара, бывшему квотербеку Гарварда. Однажды ночью Феррара искал аспирин, когда увидел в своей аптечке бутылочку со шприцем. Когда он накачал ее, а затем ударил кулаком, он понял, что бутылка выдерживает удары разных сил. Ферраре пришла в голову идея снабдить футбольные шлемы надувными карманами, чтобы смягчить удары футболиста и уменьшить сотрясения мозга.
Пена в футбольных шлемах со временем разрушается, и этот процесс часто игнорируется при моделировании безопасности. Шлемы используются повторно в течение многих лет, особенно в молодежных командах, что подвергает игроков риску, поскольку они менее защищены, чем ожидалось.
Более недавним дополнением к футбольным шлемам является козырек или наглазник, прикрепленный к лицевой маске для защиты игроков от бликов или травм глаз, например от ударов. Считается, что первым игроком, который использовал защитный козырек, был Марк Муллэйни из Миннесотских викингов НФЛ в 1984 году, чтобы защитить залечивающую травму глаза. Ведущими производителями козырьков являются Nike, Oakley, Under Armour и SHOC, причем Leader первым представил козырек / щит для бывшего . Chicago Bears защитник Джим МакМахон (которому в детстве понадобился козырек из-за травмы глаза). Хотя козырьки Маллани и МакМахона были тонированы, большинство ранних козырьков были прозрачными или дымчатыми, но теперь они предлагаются в различных стилях, от синего, золотого, черного, радужного, серебряного или янтарного. В лигах старшей школы и пи-пи запрещены все, кроме прозрачных козырьков. Это правило было введено в действие, чтобы тренировочный персонал и тренеры могли легко видеть лицо и глаза игрока в случае серьезной травмы, чтобы определить, находится ли игрок в сознании. NCAA запретила использование тонированных козырьков по той же причине, и НФЛ последовала их примеру. Тем не менее, игроки с проблемами зрения могут получить специальное разрешение на ношение тонированных козырьков, например, ЛаДэйниан Томлинсон и Крис Канти. XFL позволяет игрокам носить тонированные и украшенные козырьки.
Игроки из Академии ВВС США в Колорадо-Спрингс в футбольных шлемах во время учений в 2004 году Шлем регистраторы данных ударов и детекторы ударов отслеживают воздействия, которые получает игрок, такие как сила и направление удара. Если сила, зарегистрированная датчиками, превышает 100 Gs, это сигнализирует о возможном сотрясении мозга. Некоторые игроки будут испытывать до 2000 таких потенциальных сотрясений мозга каждый сезон. Затем эти данные анализируются врачами.
Недавно некоторые компании выпустили шлемы с датчиками, которые отправляют оповещения, когда игрок мог испытать серьезный удар. Цель состоит в том, чтобы иметь возможность обнаруживать сотрясения мозга, как только они случаются, чтобы игрокам была оказана немедленная медицинская помощь.
Споры вокруг использования датчиков в НФЛ. Хотя почти все согласны с тем, что намерения похвальны, существуют опасения по поводу качества данных и конфиденциальности личных медицинских записей. В течение сезона 2013 года две неназванные команды НФЛ протестировали акселерометры, но их использование было приостановлено после испытания. Лига надеется вновь ввести датчики, как только будут решены вопросы конфиденциальности и качества данных.
Тем не менее, датчики уже использовались для повышения безопасности игры. Используя данные, которые он собрал во время пилотного исследования, Кевин Гускевич показал, что отдача от начального удара является наиболее опасной частью игры. Его результаты были достаточно убедительными, чтобы убедить НФЛ сдвинуть начальную линию на пять ярдов вперед к линии 35 ярдов с намерением увеличить количество тачбэков, что является более безопасной игрой.
Два изобретателя из Огайо, Джон Кэмпбелл и Джордж Сарлес, изобрели гарнитуру для тренера Кливленд Браунс Пола Брауна, чтобы он мог играть по радио с квотербеком Джорджем Раттерманом. Он был запрещен вскоре после его первого использования в 1956 году (после того, как Брауны сыграли три предсезонных игры с радио). НФЛ одобрила использование гарнитур для всех команд НФЛ в 1994 году.
Правила НФЛ гласят, что все шлемы, оснащенные гарнитурами, должны иметь видимую зеленую точку на спине. Несколько раз в 2006 году игроку, выполнявшему попытку броска с игры, предлагали подтянуться и бросить или бежать в последнюю секунду из-за изменения, которое тренеры видели на поле. По мнению НФЛ, это давало командам «несправедливое преимущество». Новые правила позволяют каждой команде знать, кто носит гарнитуру и слышит назначаемые пьесы.
2015 Cleveland Browns шлем Маска с одной планкой была когда-то широко распространенное, но его использование было вытеснено в профессиональном и любительском спорте. Например, это было незаконно в Национальной футбольной лиге с 2004, но дедушка разрешал игрокам, которые носили маску до 2004 года, продолжать делать это. так что до конца их карьеры. Ни один из действующих профессиональных игроков в настоящее время не носит такую маску для лица; последним игроком, сделавшим это, был Скотт Плейер, который последний раз играл профессионально в 2009 году.
Как правило, к середине 1980-х годов только плейкикеры и игроки в профессиональном футболе в Канаде и Соединенных Штатах носил лицевую маску с одной планкой, за исключением четвертьбека Джо Тайсманна.
У этой маски было два разных варианта. Стандартная одинарная планка была сделана из нейлона или другого твердого пластика и крепилась болтами к обеим сторонам шлема прямо перед ушными раковинами. Существовала «курносая» версия, которая не выходила так далеко за пределы шлема, как стандартная.
Маски для футбольных шлемов сегодня являются многополюсными, имеющими минимум две планки. Лицевые маски с несколькими стержнями обычно изготавливаются из металла, такого как титан, нержавеющая сталь или, как правило, углеродистая сталь. Каждая лицевая маска покрыта порошковым покрытием Polyarmor G17, устойчивым к ударам и коррозии. Полиармор - это термопластическое покрытие, используемое на многих поверхностях. В то время как одни организации закупают новые маски каждый сезон, другие ремонтируют свое оборудование.
Действующие правила для футбола NFL, NCAA и средней школы требуют, чтобы все шлемы были сертифицированы Национальным операционным комитетом по стандартам для Спортивное снаряжение. Доверие к сертификации NOCSAE подвергалось критике по множеству причин, в том числе контроль этой организации со стороны производителей оборудования вызывает конфликт интересов, данные испытаний, которые сосредоточены на переломах черепа, а не сотрясения мозга, и неспособность принять во внимание новые исследования. Самый распространенный тест NOCSAE - это испытание на падение (разработано в 1973 г.). В этом тесте используется 13-фунтовая голова манекена, полная датчиков и желатинового материала. Голова и шлем падают с высоты 60 в одно из шести мест на шлеме, указанных в NOCSAE. Эти места включают переднюю, заднюю, левую, правую, правую и левую выступы. Датчики в голове манекена измеряют силу, которую испытывает голова. NOCSAE имеет определенные правила, такие как индекс пиковой серьезности не может превышать 1200 SI. Если шлем не соответствует этим требованиям, он не проходит испытание на падение NOCSAE.
В отношении травм головы проводились серьезные исследования / исследования. в футболе, а также в дизайне футбольных шлемов в последние годы. Кевин Гускевич, профессор Университета Северной Каролины и член семьи Макартура, много лет исследовал сотрясения мозга в футболе все возрастные группы. Он оснащал футбольные шлемы UNC акселерометрами для измерения ударов и сотрясений. Кроме того, NFL выделила более 1,6 миллиона долларов на спортивные медицинские исследования, из которых почти 1 миллион долларов был направлен на профилактику сотрясения мозга. Все эти исследования по предотвращению сотрясений мозга привели производителей футбольных шлемов к разработке более безопасных продуктов. Совместными усилиями Virginia Tech и Wake Forest тестируются нынешние футбольные шлемы и присваиваются ежегодные рейтинги с 2011 года. По шкале из 5 звезд только один шлем получил 5 в 2011 году. В 2012 году два дополнительных дизайна шлема были награждены 5 звездами.
Некоторые исследователи обнаружили противоречивый результат, что ношение шлемов на самом деле увеличивает вероятность травм, и поэтому они рекомендуют игрокам время от времени тренироваться без шлемов. Когда впервые появились жесткие снаряды, количество травм головы фактически увеличилось, потому что у игроков возникло ложное чувство безопасности, и они стали использовать более опасные снасти. Университет Нью-Гэмпшира участвовал в исследовании, в котором некоторые игроки тренировались дважды в неделю без шлемов. К концу сезона те, кто тренировался дважды в неделю без шлема, ударяли головой на 30% меньше. Это исследование предполагает, что модернизация лучших практик игры может принести больше преимуществ, чем улучшение материалов внутри шлема.
Кевин Грэди одет в футбольный шлем с крыльями.Виджей Гупта, профессор Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, провел исследование и произвел специальный полимер, который, если добавить его в качестве слоя на внутренняя часть футбольных шлемов может снизить перегрузку игрока до 25%. Это уменьшение сил привело бы к аналогичному снижению вероятности сотрясения мозга у игрока от тех же ударов.
Также продолжаются попытки улучшить выбор энергопоглощающих материалов для футбольных шлемов. Некоторые исследователи используют вычислительные методы для сортировки библиотек известных материалов. Другие разрабатывают совершенно новые пенопласты или путем наслаивания существующих пен для создания композитного материала, который лучше поглощает энергию.
Пена имеет тенденцию быть более жесткой при более низких температурах. В настоящее время исследователи ищут способы минимизировать влияние температуры на жесткость пены, чтобы обеспечить игрокам максимальную защиту в любую погоду.
Недавние исследования начали проводить оценку тестов, специально используемых для создания самого безопасного футбольного оборудования. В 2015 году Дэвид Камарилло из Стэнфорда провел исследование, которое показало, что тесты футбольных шлемов не учитывали задержку между движением мозга, вызывающим травмы, и стрессовым воздействием.
Нейробиологи из Университета штата Огайо запускали бейсбольные мячи из пневматических пушек в футбольные шлемы. для имитации удара ногой или ударом по голове, например, подката. Было обнаружено, что шлемы могут выдержать 2500 ньютонов или около 562 фунтов силы.
Расчетные параметры футбольных шлемов традиционно основывались на моделях линейного ускорения. Этот способ воздействия более прост для изучения и соответствует проектным параметрам, таким как перелом черепа трупа. Текущие исследования сосредоточены на понимании силы вращения на футбольных шлемах и на том, как проектировать более реалистичные, нецентросимметричные силы.
В 1948 году Los Angeles Rams были первой командой НФЛ, которая разместила логотипы на своих шлемах; основной логотип «бараньего рога» на шлеме с тех пор практически не изменился, за исключением цвета. В течение сезона НФЛ 2019 года Кливленд Браунс остаются единственными оставшимися командами НФЛ, не использующими какую-либо форму основного логотипа на своих шлемах. Pittsburgh Steelers - единственная команда НФЛ, которая размещает свой логотип только на одной стороне шлема (правой стороне). Поначалу это была временная мера, потому что Стилерс не был уверен, что им понравится внешний вид логотипа на полностью золотом шлеме. Они хотели испытать их, прежде чем выкладываться на полную. Из-за интереса, вызванного размещением логотипа только на одной стороне их шлемов, а также из-за нового успеха команды, Стилерс решили оставить шлем таким навсегда. Цинциннати Бенгалс, после использования словесного знака «Bengals» для логотипа шлема в сезоне 1980 года, с 1981 года использовал узор в виде полос тигра вместо логотипа.
 | На Викискладе есть средства массовой информации, связанные с шлемами для американского футбола. |
