home   |   А-Я   |   A-Z   |   меню


О нагрузках при сдавливании и отбрасывании человека потоком лавины

Сдавливание человека значительной массой М потоком лавины при опоре на жесткое препятствие крайне опасно. Ниже на рисунке 2 схематично показаны варианты такой нагрузки со стороны значительной массы M, ? в случае, когда она придавливает человека к стенке силой Ma (a ? ускорение M) на рис. 2а и при придавливании человека к горизонтальной опоре статической силой Mg ? на рис. 2б. На рис. 2в и 2 г показаны варианты давящей нагрузки при обрушении тяжелого снежного пласта на палатку. При этом вертикальная составляющая от действия массы M будет, конечно, меньше, чем при «прямом» воздействии этой массы (как на рис. 2а, 2б), но все равно она очень опасна. На рис. 2д и 2е схематично показаны нагрузки на тело человека, имеющие характер сдвига, ? такие нагрузки из-за смещения пластов движущейся массы снега и при опорах на препятствия могут вызывать тяжелые травмы. Могут быть очень опасны и черепные травмы от сдавливания головы, ? особенно при давлении на жесткую опору: рис. 2 г.

«Городской» аналог такой нагрузки: «придавливание» человека автомобилем к стенке или к столбу. Даже на незначительной скорости крупная масса автомобиля наносит тяжелейшие травмы, причем тяжесть исхода от распределения и концентрации нагрузки зависит мало, ? от них зависит характер и зоны повреждений.

Особенностью такой сдавливающей нагрузки является также то, что она обычно сильно и очень неравномерно деформирует тело человека, вследствие чего могут возникать тяжелейшие травмы с переломами крупных костей позвоночника, таза и грудной клетки. Переломы конечностей тоже случаются, но все же реже, поскольку конечности обладают большей подвижностью и меньшими размерами, поэтому их деформации меньше и не так велики действующие на них распределенные нагрузки. Конечности ломаются тогда, когда их длинные кости испытывают значительные изгибные нагрузки при опоре на препятствие и тело человека.

Но вот при отсутствии жесткой опоры уровень нагрузок оказывается совсем иным, а травмы во многих случаях совсем не такими тяжелыми.

При отсутствии жесткой опоры действует механизм «отбрасывания» человека воздействием другой, значительной более крупной массы, ? например, массы снега. В этом случае нагрузки на тело человека определяются массой m частей тела человека и теми ускорениями а, с которыми человека отбрасывает более крупная масса. При небольших скоростях внешней массы ускорения и нагрузки невелики, как невелики и массы m отдельных частей тела человека. Нагрузки на человека здесь носит характер распределенной нагрузки от каждой из частей тела на другие части тела и на воздействующие массы, поэтому эти нагрузки могут не вызывать тяжелые травмы, несмотря на большую величину массы M. Конечно, при больших скоростях «наезда» движущейся массой, она может вызвать тяжелые травмы и при отбрасывании (например, в случае удара снежной массы или поезда на большой скорости). Вариант удара при падении (схематично на рис. 2и) также является частным случаем «отбрасывания», ? при этом скорость соударения определяется высотой падения (а кто на кого «налетает», ? человек на крупную массу, или эта масса на человека, ? это несущественно при прочих равных условиях контакта). Так что для данного типа нагрузки «при отбрасывании», эта нагрузка на человека более определяется скоростью движущейся массы, а не ее величиной (в предположении, конечно, что эта масса много больше массы человека). При падении нередко случаются травмы конечностей, поскольку ими и пытаются защититься от удара, и они являются выступающими частями тела человека, которые обычно первыми воспринимают удар.

Здесь надо видеть существенную разницу в энергетике и силовых возможностях двух разных вариантов нагрузки. В случае сдавливания человека большой массой M нагрузки значительно больше, чем при отбрасывании человека той же массой, поскольку при отбрасывании коэффициентом при ускорении а является небольшая масса m, а при сдавливании ? существенно большая масса M. По этой причине при отбрасывании поток лавины в редких случаях наносит тяжелые травмы, и гибель в лавинах происходит не столько вследствие травм, сколько от нарушения дыхания, ? удушения в разных формах, или от общего сдавливания в снежной массе, вызывающая остановку дыхания. При отбрасывании сильно травмирует «быстрая лавина», движущаяся с большой скоростью.

Можно заметить также, что, например, при кажущемся равенстве энергетики нагрузки на человека со стороны равной падающей на него массы с нагрузкой при падении человека с высоты падения этой массы, в случае сдавливания нагрузка будет в несколько раз большей, чем при падении. Дело в том, что сдавливающая нагрузка действует по площади и «продавливает» человека насквозь, ? она в любом ортогональном ее вектору сечении тела человека одинакова. А вот нагрузка от удара при падении «размазана» по объему и зависит от относительного смещения отдельных масс, которые меньше общей массы человека. Значительная часть нагрузки здесь приложена к опоре, потому общая нагрузка часто не способна вызвать травмы с переломами вследствие изгиба костей.

В лавине опасны также нагрузки при движении, сопровождаемые «протаскиванием» человека по рельефу, ? по камням, по скалам. Этот случай схематично изображен на рис. 2к (см., например, М.Васильев. «Трагедия в Забайкалье». Газета «Вольный ветер» (ВВ), № 37, 1999, поскольку Выговский погиб от тяжелых травм внутренних органов, вызванных «протаскиванием» лавины по камням). При этом человек получает травмы от острых выступающих частей камней и скал, или о другие предметы. Возможны также травмы при движении в потоке лавины, вызванные ударами о жесткие предметы (о камни, деревья, скалы...) ? удары как о неподвижные предметы, так и подвижные (движущиеся в самом потоке лавины), ? здесь все определяется скоростью движения и свойствами препятствия.

Конечно, концентрация нагрузки в отдельных местах могут вызывать заметные местные повреждения. В случае группы Дятлова такие повреждение имело место у Тибо-Бриньоля и похожая травма с кровоподтеком на виске у Кривонищенко. В обоих случаях концентратор находился с одной стороны головы, ? справа. А с другой стороны по всем признакам нагрузка была распределенной и потому не вызвала местных повреждений. По всем признакам концентраторами являлись какие-то жесткие предметы, оказавшиеся под головой в момент импульсивного навала оползня лавины: фотоаппарат (мнение Аксельрода) или ботинок (мнение Попова, основанное на факте укладки ботинок под головы дятловцев). У других участников группы наблюдались менее заметные, но похожие травмы: раны на лице Колеватова, следы удара по лицу у Колмогоровой, трещина черепа явно вследствие компрессионного сдавливания головы у Слободина. Все они испытали менее сильную компрессию (сдавливание распределенной по телу нагрузкой), чем участники группы, лежавшие у задней стенки палатки.

У Дубининой и Золотарева переломы ребер явились следствием компрессии сверху и справа ввиду правого характера переломов ребер. Остаточная статическая компрессия от навалившегося снега вызвала кровоизлияние в стенку сердца Дубининой. Ее не сразу освободили из завала, ? она какое-то время была придавлена с поломанными ребрами.

Евгений Буянов, МС по туризму.

Тайна аварии Дятлова


Карта давлений на 00.00 по Гринвичу 02.02.59 | Тайна аварии Дятлова | Рисунок 2. Схемы различных нагрузок при воздействии падающей массы при сдавливании, отбрасывании, падении, сдавливании в палатке, травмировании вследствие сдвига и



Loading...