В нашем блоге вышло уже много статей о том, как тестируют альпинистское снаряжение на соответствие различным стандартам. Сегодня в фокусе нашего внимания европейский стандарт EN 12492:2012, по которому сертифицируют каски для скалолазания и альпинизма.
Почему именно он? В Российской Федерации на начало 2024 года нет ни собственного, ни заимствованного стандарта, который бы регулировал качество спортивных касок для скалолазания и альпинизма. А посему, если отечественный потребитель хочет быть уверен в характеристиках приобретаемой защитной экипировки, он вынужден обращаться к моделям, сертифицированным хотя бы по зарубежным стандартам.
Впрочем, «хотя бы» — не совсем справедливая формулировка. Стандарт EN 12492 существует не первый десяток лет и котируется в подавляющем большинстве стран. На него же ссылается и Международная федерация альпинизма в собственном стандарте UIAA 106, который мы также затронем в рамках этой статьи.
Речь пойдёт именно об альпинистских касках — тех, что используют горовосходители, скалолазы, горные туристы, роуп-джамперы и слэклайнеры. Каски для строительной сферы, работ на высоте, канатного доступа и промышленного альпинизма нами здесь рассматриваться не будут, так как они имеют собственные стандарты качества.
В статье
- Функция альпинистской каски
- Как устроена альпинистская каска
- Требования к конструкции и материалам альпинистской каски по стандарту EN 12492
- Как каски готовят к тестам по стандарту EN 12492
- Как каски проверяют на соответствие требованиям стандарта
- Требования к маркировке и этикетке касок для альпинизма
- Чем отличается стандарт UIAA 106 от EN 12492
- По каким стандартам сертифицируют мультиспортивные каски
Функция альпинистской каски
Возможно, для кого-то это станет откровением, но уже во вступительной части стандарта EN 12492 указывается, что:
«Каска снижает воздействие на голову пользователя за счёт поглощения части энергии от удара. При поглощении этой энергии конструкция каски может быть повреждена, а потому любая каска, которая подверглась серьёзному удару, должна быть заменена, даже если видимые повреждения отсутствуют».
Это говорит о том, что задача хорошей каски не в том, чтобы оставаться целой даже при падении на неё «чемодана», а в том, чтобы эффективно снижать нагрузку, приходящуюся на голову пользователя. Потому-то на рынке касок сосуществуют и тяжёлые износостойкие «горшки», и невесомые, но хрупкие пенопластовые модели. Они радикально отличаются внешне, но соответствуют одному стандарту.
Трещина на внутренней стороне каски Singing Rock Penta. Даже если внешняя оболочка цела, данная каска не сможет обеспечить должную амортизацию следующего удара. Она отработала своё и подлежит выбраковке. Источник фото: outdoorgearlab.com
Как устроена альпинистская каска
Чтобы было проще разобраться в требованиях стандарта EN 12492, необходимо для начала обозначить элементы, из которых состоят все альпинистские каски. К ним относятся:
- Корпус (оболочка) — внешний материал, задающий форму каски.
- Амортизирующий слой — материал, который поглощает энергию удара.
- Смягчающая подкладка — съёмные детали, впитывающие пот и повышающие удобство ношения каски. Иногда она поставляется в нескольких размерах для точной подгонки каски по размеру.
- Удерживающая система (подвеска) — совокупность элементов конструкции, предназначенных для удержания каски на голове и регулировки размера.
- Подбородочный ремень — часть удерживающей системы, проходящая под челюстью носителя.
- Вентиляционные отверстия — отверстия в корпусе, обеспечивающие циркуляцию воздуха внутри каски.
Конструкция альпинистской каски на примере Petzl Boreo. Источник фото: adventurerig.com
Требования к конструкции и материалам альпинистской каски по стандарту EN 12492
- Для изготовления элементов альпинистской каски, соприкасающихся с кожей, нельзя использовать материалы, вызывающие раздражение кожи или опасные для здоровья.
- Ни на одном элементе альпинистской каски, которых пользователь касается при ношении, не должно быть острых кромок, шероховатых мест или выступов, способных нанести вред пользователю.
- Альпинистская каска должна быть оснащена удерживающей системой, закреплённой на корпусе посредством не менее трёх отдельных точек. Подбородочный ремень удерживающей системы должен регулироваться по длине, а та его часть, что примыкает к челюсти пользователя, должна быть шириной не менее 15 мм при нагрузке 250 Н.
- Все альпинистские каски должны быть вентилируемыми. Суммарная площадь вентиляционных отверстий должна составлять не менее 4 см2.
Каска Vertex Vent от Petzl соответствует требованиям стандарта EN 12492, когда шторки вентиляционных отверстий находятся в открытом положении. Стоит же их закрыть, как каска теряет статус альпинистской и становится рабочей, удовлетворяя требованиям стандарта EN 397. Источник: petzl.com
Как каски готовят к тестам по стандарту EN 12492
Для испытания одной модели альпинистской каски необходимо 11 образцов:
- 6 касок наименьшего размера среди доступных для испытываемой модели;
- 5 касок наибольшего размера для испытываемой модели.
Каждому из 11 образцов суждено пройти своё испытание. Одни будут тестироваться на амортизацию удара, другие на сопротивление перфорации, третьи на эффективность удерживающей системы. В зависимости от испытания, образец проходит определённую предварительную обработку (кондиционирование) в специальной камере.
Варианты предварительной обработки для образцов соответствующих размеров приведены в таблице.
| ИСПЫТАНИЕ | ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ ОБРАБОТКА | ||||
| Искусственное старение | Высокая T +35 °С | Низкая T -20 °С | Комнатная T +20 °С | Номер образца | |
| Амортизация сверху | Малый | 1, 2, 3 | |||
| Амортизация спереди | Выбор размера и предварительной обработки на усмотрение лаборатории | 4 | |||
| Амортизация сбоку | Выбор размера и предварительной обработки на усмотрение лаборатории | 5 | |||
| Амортизация сзади | Выбор размера и предварительной обработки на усмотрение лаборатории | 6 | |||
| Сопротивление перфорации | Большой | Малый | Малый | 7, 8, 9 | |
| Прочность подвески | – | – | – | Малый | 10 |
| Эффективность подвески | – | – | – | Малый | 11 |
Искусственное старение осуществляется при помощи ультрафиолетового излучения. Для этого используется ксеноновая лампа высокого давления с колбой из кварцевого стекла номинальной мощностью 450 Вт. Каску подвергают облучению в течение 400 часов — почти 17 суток! После её извлекают из камеры и охлаждают до комнатной температуры для последующих испытаний.
Предварительная температурная обработка подразумевает выдерживание каски при температуре +35 ± 2 °С или -20 ± 2 °С в течение 4–24 часов.
Предварительную обработку и сертификационные испытания каски проходят в том состоянии, в котором их собратья поступают в продажу, то есть со всеми необходимыми отверстиями в корпусе, а также деталями крепежа для аксессуаров и прочих принадлежностей, указанных изготовителем касок.
Камера для искусственного состаривания касок. Ксеноновая лампа имитирует солнечное излучение, продолжительное нахождение под которым губительно для материалов, из которых изготавливаются каски. Источник фото: Hototech
Как каски проверяют на соответствие требованиям стандарта
Тест на амортизацию удара
Амортизацию удара определяют путём измерения максимальной силы, передаваемой жёстко закреплённому макету головы, на который надета каска. Это требование направлено на оценку способности каски защитить голову пользователя от падающих предметов, а также боковых ударов, происходящих, например, при падении и ударе альпиниста о рельеф.
Йорг Верхувен (Jorg Verhoeven) и его эпичный срыв на маршруте China Doll в Колорадо, США. Кто сказал, что если «не сыпет», то каска не нужна? Источник видео: petzl.com
Требование стандарта: сила удара, передаваемая макету головы, должна составлять не более 10 кН:
- при падении сферического бойка массой 5 кг на центральную часть каски с высоты 2 м;
- при падении плоского бойка массой 5 кг на переднюю часть каски с высоты 0,5 м;
- при падении плоского бойка массой 5 кг на боковую часть каски с высоты 0,5 м;
- при падении плоского бойка массой 5 кг на заднюю часть каски с высоты 0,5 м.
Испытание амортизации альпинистской каски по стандарту EN 12492. Три образца, прошедших разную предварительную обработку, тестируются на удар сверху. Затем ещё по одному образцу испытываются на фронтальный, боковой и задний удары, производимые под углом 60° от вертикальной оси каски. Источник фото: edelrid.com
Процедура испытания. В течение 2 минут после окончания предварительной температурной обработки каску закрепляют на макете головы соответствующего размера, после чего на тестируемую часть каски сбрасывается 5-килограммовый боёк. При испытании регистрируют максимальную силу, переданную на макет головы, округляя её до 10 Н.
Испытательный стенд включает в себя:
- Монолитный фундамент, выполненный из стали или комбинации стали и бетона и имеющий массу не менее 500 кг, тем самым способный полностью противостоять воздействию удара, не искажая результаты измерений.
- Вертикально размещённый макет головы, соответствующий стандарту EN 960.
- Стальной боёк массой 5 кг со сферической ударной поверхностью радиусом 50 мм или плоской ударной поверхностью диаметром 130 мм. Боёк должен быть расположен над макетом таким образом, чтобы его ось совмещалась с осью макета и чтобы было возможно его свободное или управляемое падение*.
- Безынерционный датчик силы, жёстко закреплённый на фундаменте и расположенный так, чтобы его ось была соосна траектории падения бойка. Датчик должен выдерживать без повреждения воздействие до 100 кН.
*В случае управляемого падения также имеют место:
- Направляющая система, способная обеспечить падение бойка со скоростью, составляющей не менее 95% от той, что теоретически возможна при свободном падении.
- Прибор, измеряющий скорость бойка с точностью ± 1% на расстоянии не более 60 мм до точки удара.
Испытание амортизации альпинистской каски в соответствии со стандартом EN 12492. Боёк со сферической ударной поверхностью массой 5 кг падает с высоты 2 м на макушку шлема. Датчик, фиксирующий силу удара, расположен у основания макета головы. Источник фото: sciencedirect.com
MIPS
Печальный факт: стандарт EN 12492 никоим образом не учитывает вращательного движения, что передаётся вашей голове и плавающему в ней мозгу в результате косых ударов по каске. Впрочем, для облегчения последствий существует технология MIPS (Multi-directional Impact Protection System) — система защиты от разнонаправленных ударов, которая за счёт дополнительного подвижного слоя поглощает и перенаправляет приходящиеся на каску удары по касательной. Выявить наличие MIPS очень просто: внутри каски есть вставка яркого жёлтого цвета, а на коробке или самой каске есть фирменная жёлтая наклейка с надписью MIPS.
Технология MIPS и как она работает в альпинистских касках. Источник видео: Mammut
Petzl Top & Side Protection
Как вы наверняка заметили, требования EN 12492 к амортизации передней, задней и боковых частей альпинистской каски уступают тем, что предъявляются к её центральной части. А так как камень прилетает в макушку далеко не в 100% случаев, то появляется и повод для беспокойства. Пока технологии производителей или суровость стандарта EN 12492 не вышли на новый уровень, чуть улучшить ситуацию помогают инициативы вроде Top and Side Protection от Petzl. Это внутренний стандарт качества, который французская компания ввела по собственному желанию, дабы улучшить безопасность своих изделий. Цифры здесь те же, что и в EN 12492, просто груз сбрасывается под углом не 60°, а 90°, попадая тем самым на нижнюю треть каски. Не фантастика, но полезно и похвально!
Внутренний стандарт Top and Side Protection компании Petzl призван улучшить защиту каски от ударов спереди, сзади и с боков. Источник фото: blog.weighmyrack.com
Тест на сопротивление перфорации
Для испытания альпинистской каски на сопротивление перфорации (пробитие) конический боёк сбрасывается на жёстко закреплённый макет головы, на который надета каска. Тем самым проверяется, насколько хорошо альпинистская каска защищает голову от падения острых предметов или падения на острые поверхности.
Требование стандарта: в результате двух падений конического бойка массой 3 кг с высоты 1 м на точки каски, находящиеся как минимум в 50 мм друг от друга, остриё бойка не должно коснуться поверхности макета головы.
Испытание альпинистской каски на сопротивление перфорации по стандарту EN 12492. Источник: edelrid.com
Процедура испытания. В течение 2 минут после окончания предварительной температурной обработки каску закрепляют на испытательном макете. Первый удар наносится в область диаметром 100 мм с центром в верхней точке корпуса каски. Далее выясняют, коснулся ли боёк поверхности макета и имеются ли на поверхности соприкосновения видимые повреждения. При необходимости поверхность макета приводят в исходное состояние (заменяют) перед началом нового испытания. Второй удар наносится в ту же зону, но не менее чем в 50 мм от точки первого удара.
Испытательный стенд повторяет описанный в разделе «Амортизация», за исключением того, что:
- Боёк выполнен в виде конуса и обладает следующими характеристиками: масса — 3 кг; угол острия бойка — 60°; радиус острия бойка — 0,5 ± 0,1 мм; минимальная высота конуса — 40 мм; твёрдость острия бойка — 50–45 HRC.
- Вместо макета головы по стандарту EN 960 здесь используется установленный на жёсткой опоре полусферический макет, выполненный из твёрдого дерева со вставкой из мягкого металла (или его аналога) на вершине. Для удержания каски в правильном положении могут применяться дополнительные эластичные ремни, которые в остальном не должны влиять на ход испытания.
Деревянный макет для испытания альпинистских касок на сопротивление перфорации по стандарту EN 12492. Источник фото: cadexinc.com
Конический боёк для испытания касок на сопротивление перфорации. Источник фото: uvex-safety.com
Ниже можно посмотреть видео с тестами на сопротивление перфорации защитных касок по стандарту EN 397. Требования этого стандарта сходны с требованиями рассматриваемого нами EN 12492 и потому приведены здесь для наглядности.
Видео по теме
Тест на прочность удерживающей системы
В ходе данного испытания к подбородочному ремню альпинистской каски прикладывается растягивающее усилие, позволяющее определить удлинение, а также предельную прочность удерживающей системы. Соответствие стандарту подтверждает, что каска не слетит с альпиниста даже в результате сильных и множественных ударов, например, в случае продолжительного падения по склону.
Требование стандарта: максимальное удлинение удерживающей системы под нагрузкой 500 Н (~50 кг) должно составлять не более 25 мм.
Испытание прочности удерживающей системы (подбородочного ремня) альпинистской каски по стандарту EN 12492. Источник: edelrid.com
Процедура испытания. Каску закрепляют на макете головы, а её подбородочный ремень фиксируют вокруг аппарата под названием «искусственная челюсть». Для начала на подбородочный ремень прикладывают нагрузку 30 Н, чтобы убедиться в работоспособности пряжки. Тогда же отмечают положение удерживающих стержней (P0) с точностью до 1 мм. После этого нагрузку плавно увеличивают в течение 30 секунд до 500 Н и поддерживают на протяжении ещё 120 секунд, отмечая в конце новое положение стержней (P1). Далее нагрузку увеличивают со скоростью 500 Н/мин до момента высвобождения искусственной челюсти вследствие отказа удерживающей системы. В результате отмечают, как и при какой нагрузке произошёл отказ удерживающей системы, а также рассчитывают удлинение как разницу между положениями P0 и P1.
Испытательный стенд состоит из:
- Макета головы, закреплённого на жёсткой конструкции.
- Искусственной челюсти, образованной двумя цилиндрическими валиками диаметром 12,5 мм, продольные оси которых разнесены на 75 мм.
- Устройства для приложения нагрузки к искусственной челюсти.
- Устройства для измерения положения искусственной челюсти.
Тест на эффективность удерживающей системы каски
Во время данного испытания каску пытаются сорвать с макета головы резким рывком. Один рывок приходится на передний край каски, другой — на задний. Каска не должна слететь с макета, подтвердив тем самым эффективность удерживающей системы.
Испытание эффективности удерживающей системы альпинистской каски по стандарту EN 12492. Источник: edelrid.com
Процедура испытания. Каска надевается на наименьший из подходящих по размеру макетов головы в соответствии с инструкцией производителя, а в случае её отсутствия — общепринятым способом. При этом система регулировки размера должна быть затянута вручную максимально плотно. Далее к каске посреди её переднего/заднего края цепляется крючок, соединённый со стальным тросиком. Тросик проходит ровно над центральной плоскостью каски к ролику и далее соединяется с тестовым грузом массой 10 кг. По готовности тестовый груз сбрасывается с высоты 175 мм. Испытание считается пройденным, если в результате двух тестов каска не слетела с макета головы. При этом с точностью до 1 градуса измеряется угол, на который сдвинулась каска относительно своего изначального положения.
Испытательный стенд состоит из:
- Макета головы, закреплённого на жёсткой вертикальной конструкции.
- Тестового груза массой 10 кг.
- Направляющей системы массой 3 кг, способной обеспечить падение тестового груза со скоростью не менее 95% от той, что теоретически возможна при свободном падении. Направляющая система состоит из стального тросика диаметром не менее 3 мм, проходящего через ролик диаметром 100 мм и заканчивающегося стальной петлёй со стороны тестового груза, а со стороны каски — крючком шириной 25 мм.
- Устройства, измеряющего скорость падения тестового груза с точностью ± 1% на расстоянии не более 60 мм до точки подхвата.
Требования к маркировке и этикетке касок для альпинизма
Альпинистские каски должны иметь долговечную маркировку, содержащую следующую информацию:
- номер стандарта — EN 12492;
- наименование или торговая марка изготовителя;
- тип (назначение) каски;
- год и квартал изготовления;
- размер или диапазон размеров в сантиметрах.
Также к каждой каске должна прилагаться этикетка, содержащая следующие пояснения:
- Назначение — «каска для альпинизма».
- Для обеспечения надёжной защиты каска должна подходить по размеру или должна быть отрегулирована по размеру головы пользователя.
- Каска поглощает энергию удара за счёт частичного разрушения или повреждения корпуса и амортизирующего слоя, и поэтому любая каска, подвергшаяся сильному удару, подлежит замене, даже если на ней отсутствуют явные признаки повреждения.
- Пользователи каски должны учитывать опасность, которая может возникнуть при внесении изменений или изъятии оригинальных комплектующих элементов каски, вопреки рекомендациям производителя. Также не допускается установка на каску дополнительных элементов каким-либо способом, не относящимся к числу рекомендованных изготовителем.
- Применение красящих веществ, растворителей, клеёв или самоклеящихся этикеток, не предусмотренных в инструкции изготовителя, запрещено.
- Для очистки и обслуживания согласно инструкции производителя могут использоваться только те вещества, которые не оказывают негативного воздействия на каску или пользователя.
Маркировка и этикетка с дополнительной информацией на детской альпинистской каске Petzl Picchu. Источник фото: climbonequipment.com
Альпинистские каски, успешно прошедшие все вышеперечисленные испытания в специальной аккредитованной лаборатории, становятся обладателями маркировки CE и получают право продаваться на территории Евросоюза.
Но это ещё не всё! Ведь, помимо EN 12492, альпинистские каски могут претендовать на соответствие и другим стандартам. Так, на фото выше вы могли заметить маркировку UIAA, а также ещё одного EN под номером 1078. Давайте быстро разберёмся, что это и как работает.
Чем отличается стандарт UIAA 106 от EN 12492
Международная федерация альпинизма (UIAA) имеет собственный стандарт, регулирующий качество альпинистских касок, — UIAA 106. Стандарт не хитрый. По нему каска должна соответствовать требованиям уже рассмотренного EN 12492, а во время испытаний амортизации удара нагрузка на макет головы не должна превышать 8 кН (против 10 кН в EN 12492). То есть по UIAA каска должна поглощать больше энергии удара. На этом всё. После успешного прохождения испытаний в одной из сертифицированных UIAA лабораторий и оплаты годового взноса производитель получает возможность ставить символику UIAA на свои каски.
Как и все остальные стандарты федерации, UIAA 106 является добровольным, весьма престижным, но требующим дополнительных финансовых вложений от производителя. При этом, в отличие от карабинов, данный стандарт действительно предъявляет более жёсткие требования к снаряжению, а потому его наличие весьма желательно.
Выжимка из стандарта UIAA 106. Единственная разница со стандартом EN 12492 заключается в более жёстких требованиях к амортизации удара — 8 кН против 10 кН. Источник: theuiaa.org
По каким стандартам сертифицируют мультиспортивные каски
Некоторые каски могут быть сертифицированы сразу по нескольким стандартам. Такие модели априори дороже, в большинстве случаев тяжелее, но и обеспечивают наилучшую защиту, так как проходят огромное количество разнообразных тестов. Так, компанию стандарту EN 12492 чаще всего составляют:
- EN 397 — Каски защитные.
- ANSI/ISEA Z89.1 — Каски защитные (американский стандарт).
- EN 1077 — Каски для горных лыж и сноуборда.
- EN 1078 — Каски для велосипеда, скейтборда и роликовых коньков.
Множественная сертификация полезна не только с точки зрения безопасности и удобства применения, но и с точки зрения формальных требований. Так, факт наличия у каски двух сертификаций EN 12492 и EN 1077 (класс B) даёт право участвовать в официальных соревнованиях по ски-альпинизму под эгидой Международной федерации ски-альпинизма (ISMF).
Одна из самых лёгких (215 г) мультиспортивных касок Grivel Duetto сертифицирована по стандартам EN 12492, EN 1077/B и UIAA 106. Таким образом, она может использоваться на равных как в скалолазании, так и, например, в ски-альпинизме. Источник фото: grivel.com
Любопытно, что некоторые из перечисленных стандартов содержат взаимоисключающие требования, а потому, чтобы сделать действительно универсальную каску, производителям приходится идти на определённые ухищрения. Так, конструкцию каски часто делают модульной, то есть изменяемой и адаптируемой к конкретной задаче. Например, существуют каски, в которых можно закрыть вентиляционные отверстия, а также ослабить усилие, при котором отстёгивается подбородочный ремешок, — для этого предусмотрен специальный механизм. В этом случае каска из альпинистской превращается в защитную и может официально использоваться при работах на высоте!
Мне нравится
