Установление угла взаимного расположения ТС и направления удара в момент столкновения

 

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 (приложение схема 5).

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 X1 и X2) от направления продольных осей ТС, определим угол по формуле:

 

Lo=180+X1-X2

 

где - Lo 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 (углы и ), угол определим 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, если требуется высокая точность определения угла.

Приближенно величина поправки может быть определена путем следующего расчета:

tвн

L=Y------

t раз

 

где Y - угол разворота ТС после столкновения до остановки;

tвн- время взаимного внедрения ТС, с:

 

7,2D

tвн=---------

Vсбл

 

D - глубина взаимного внедрения, м;

Vсбл- скорость сближения ТС при столкновении;

tраз- время разворота после столкновения, с:

 

S

tраз=7,2---

V

 

S - перемещение центра тяжести от места столкновения до остановки, м;

V - скорость ТС после столкновения, км/ч:

V= 26S Iср

Подставив значения V,tвн и tраз в приведенные выражения, получим расчетную формулу для определения:

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

Относительную скорость (скорость встречи ) проще всего определить графоаналитическим путем, построив треугольник по двум сторонам и углу между ними (см. приложение, схема 6,). Можно определить ее с помощью расчетов:

где - скорости ТС в момент столкновения;

- угол отклонения скорости встречи первого ТС от направления

его движения;

где L1 - угол столкновения.

Пример. В результате удара левая фара автомобиля 1 была развернута влево под углом X1=138 градусов к продольной оси. Отпечаток фары на облицовке радиатора автомобиля 2 развернут вправо на угол X2=78 градусов. Скорости автомобилей перед столкновением V1=70 км/ч, V2=80 км/ч.

Взаимное внедрение автомобилей в направлении удара О,9 м.

После удара автомобиль N 1 сместился без разворота, автомобиль N2 развернулся на угол Y2=185 градусов, продвинувшись к месту остановки на =6 м. Коэффициент сцепления=0,8 .

Определить угол взаимного расположения автомобилей вмомент столкновения.

РЕШЕНИЕ. Угол Lo при завершении деформации

 

Lo=180+X1-X2=180+138-78=240

 

Угол поворота за время деформации

D*Y 26*Iср0,9*185112,32 166,5

L=----- -------=--------------- =------- 16,046=6,02

VсблS 110,8 7 110,8

Определим

 

Vсбл=V cos +V2cos(L1- )=70cos53,3+80cos1,7=110,8км/ч

 

sinL1 sin55 0,760

tg =-------V1 =-------70 =-------=1,34; =53,3

cosL1--- cos55---- 0,568

 

V2 80

 

cos =cos53,3=0,58 cos(L1- )=cos1,7=0,99

Определим Yср

 

562

Y=------ =

Y2-Y1

 

Где - угол заноса в начале разворота, равный 0 градусов;

- угол заноса в конце разворота, равный 180 градусов.

Следовательно, в момент первичного контакта продольные оси находились под углом

Если бы в процессе отбрасывания ТС развернулось не на 180 градусов, а на 90 градусов, угол = 1,95 градусов, = 238 градусов.

Определение угла столкновения. Угол столкновения - это угол между направлениями движения данного (первого) ТС против часовой стрелки (условно).

Если ТС двигалось без заноса, угол столкновения равен углу взаимного расположения ТС в момент удара.

При движении ТС с заносом угол столкновения по отношению к первому ТС определяется по формуле (приложение, схема 7)

где - углы заноса соответственно первого и второго ТС.

Если установлен угол отклонения относительной скорости от направления движения ТС, то угол столкновения может быть определен по формуле

Определение направления удара при столкновении 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.

Угол между продольной осью ТС и направлением его относительной скорости может быть определен несколькими способами в зависимости от тех данных, которыми располагает эксперт.

Существует несколько вариантов определения угла взаимного расположения автомобилей в момент столкновения. Расположив ТС так, чтобы направления деформаций и точки первичного контакта находились на одной прямой и следу первоначального контакта на одном ТС соответствовала следообразующая деталь на другом, эксперт приступает к определению угла взаимного расположения автомобилей, образуемого продольными осями столкнувшихся ТС. На площадке, где находятся исследуемые ТС, от каждого из них мелом (краской) проводятся прямые линии, составляющие продолжение прямых, по которым измеряется колесная база (или продолжение осей передних или задних колес). Образующийся при пересечении этих прямых угол и есть угол взаимного расположения. Измеряется угол с помощью транспортира (приложение, схема 8).

Если ТС при столкновении разрушены слишком сильно или восстановлены к моменту производства экспертизы, угол их взаимного расположения определяется путем сопоставления неповрежденных ТС тех же моделей и марок, что и исследуемые: на них предварительно красителем отмечаются места сравниваемых повреждений. Угол взаимного расположения ТС может быть относительно точно определен и на выполненной в масштабе схеме.

На изображениях ТС отмечаются участки повреждений. Эти изображения совмещаются так, чтобы точки (участки) взаимного контакта на одном ТС совпали с соответствующими точками на другом, при этом продольные оси будут расположены под углом, равным углу их взаимного расположения (схема 9).

Разберем это на примере

На прямолинейном участке дороги, ширина проезжей части которой около 8 метров, произошло столкновение двух автомобилей ГАЗ-24. Установить с достаточной точностью место столкновения не представилось возможным. Известно, что перед столкновением каждый автомобиль двигался по своей стороне проезжей части; при столкновении были повреждены передние части обоих автомобилей. При экспертном исследовании обнаружили следы центральной и противотуманной фар одного автомобиля на облицовке радиатора другого.

Автомобили были установлены экспертом так, что расстояние от центральной фары одного автомобиля до оставленного им следа на облицовке радиатора другого автомобиля равнялось расстоянию от противотуманной фары первого автомобиля до оставленного ею следа на другом автомобиле (схема 10).

На асфальте параллельно колесам одной стороны каждого автомобиля (при этом исходили из того, что колеса при столкновении не сместились) были проведены линии. Образуемый ими угол (17,5 градусов) соответствовал углу между продольными осями автомобилей в момент столкновения. Следует иметь в виду, что угол взаимного расположения ТС нередко совпадает с углом столкновения, в силу чего эксперты иногда ошибочно отождествляют их между собой. Полагаем, что в значительной мере этому способствует тот факт, что указанный вопрос в литературе недостаточно освещен. Итак, какая разница между углом взаимного расположения ТС и углом столкновения. Под углом столкновения следует понимать угол, образованный линиями, определяющими направление движения каждого ТС перед столкновением. Его можно определить по следам колес ТС.

Если направление движения ТС при столкновении совпадает с направлением их продольных осей, угол взаимного расположения и угол столкновения совпадают. При этом по направлению продольных осей ТС определяются как направление их движения, так и угол взаимного расположения (см. схемы 11; 12; 13;).

Если же перед столкновением одно или оба ТС двигались с заносом, угол взаимного расположения ТС не совпадает с углом столкновения.

Если ТС перед столкновением резко затормозило и одно из них занесло, и оно не изменило направления своего движения, но изменило положение на дороге, тогда продольные оси автомобилей в момент столкновения окажутся расположенными под углом друг к другу (схема 11). В этом случае направление движения ТС, а следовательно и угол столкновения не соответствуют их взаимному расположению в мо мент столкновения.

В каждом случае необходимо четко представлять, какой угол должен быть определен и как относится он к устанавливаемому событию. Смещение понятий угла взаимного расположения и угла столкновения ТС может привести к существенной ошибке.