Эволюция и инженерия футбольных шлемов: безопасность, дизайн и будущие инновации

Общие сведения

Любительские и профессиональные футболисты полагаются на защитное снаряжение — шлемы, маски для лица и накладки на зубы — для снижения риска травм. Шлем с подбородочным ремнем и маской для лица не только защищает игроков, но и демонстрирует командную идентичность.

Первые шлемы, датируемые 1915 годом, были простой кожаной головной защитой без масок для лица, в основном защищавшей уши, но препятствующей коммуникации на поле. Во время Первой мировой войны появились более твердые кожи и ранние тканые амортизаторы, а дизайнеры перешли от плоского верха к овальной форме, отводящей удары к бокам.

В 1939 году компания John T. Riddell представила пластиковые шлемы, проложив путь к перепроектировке подбородочных ремней, крепившихся к подбородку, а не к шее.

К 1940-м годам НФЛ сделала шлемы обязательными, и была разработана первая маска для лица, закрепив роль шлема как обязательного средства безопасности.

С 1970-х годов шлемы также стали коллекционными сувенирами, с репличными моделями, продаваемыми спортивными магазинами меморабилии.

Сырьё

Конструкция шлема прошла от кожи к твердой коже к отливаемым поликарбонатным оболочкам — выбранным сегодня за их превосходную прочность и низкий вес.

Инновации в дизайне

Хотя овальная форма была важным ранним улучшением, самое значительное изменение пришло в начале 1970-х, когда доктор Ричард Шнайдер из Мичиганского университета ввел надувной баллон внутри шлема. Прототип, позже массово произведенный компанией Bike Athletic Company, стал шлемом AirTm, продаваемым Schutt Sport Group.

Подбородочный ремень эволюционировал в 1939 году для крепления вокруг подбородка, улучшая посадку и стабильность.

Маски для лица — сделанные из пластиковых или металлических стержней — бывают открытого и закрытого клетчатых вариантов. Открытые клетки предпочитают квотербеки и ресиверы для видимости, в то время как закрытые клетки, любимые лайнменами, защищают глаза от пальцев противников. Виниловые покрытия, добавленные в 1970-х, защищали стержни от сколов и добавляли цвет для командной идентификации.

Командные логотипы отображают на обеих сторонах шлема, усиливая брендинг.

В 1970-х NOCSAE установила стандарты производительности и обязала предупреждающие этикетки, что шлемы не должны использоваться для ударов по противникам. К 1983 году предупреждение появлялось на внешней стороне каждого шлема.

Современные шлемы иногда включают встроенные радиоприемники для вызова игр и камеры «helmet-cam», позволяющие фанатам видеть игру из перспективы игрока.

Процесс производства

1. Внешняя оболочка формируется из крепкого поликарбонатного сплава. Гранулы плавится и впрыскиваются в форму, которая занимает примерно одну минуту на оболочку. Размеры варьируются от малого до экстра-большого.
2. Оболочка остывает и извлекается из машины.
3. Многосверленная приспособление создает 14–15 перфораций примерно за 12–15 секунд.
4. Защитные подкладки — надувные или пенообразные — фабрикуются. Пенные листы штампуют, обкладывают винилом, вакуумно формовывают и термосклеивают для создания герметичных, гасительных энергией слоев для затылка, шеи, боков и макушки.
5. Подбородочные накладки устанавливают ниже мочки уха; доступны различные размеры и толщины.
6. Маски для лица, изготовленные из стальной проволоки и пластиковых покрытий, крепят. Существует множество стилей.
7. Подбородочные ремни фиксируют.
8. Оболочки красят в один из более 50 стандартных цветов, обычно на стадии формовки. Декали и логотипы наносит покупающая организация, а не производитель.
9. Каждый шлем проходит финальный осмотр, получает серийный номер внутри оболочки и упаковывается в полиэтиленовый пакет и отсеченную коробку для отгрузки.

Процесс рекондиционирования шлема

Плановое рекондиционирование продлевает жизнь шлема и поддерживает защитную производительность.

• Высоконапорные сопла наносят очищающие и санитизирующие растворы для удаления грязи и дезинфекции поверхностей.
• Пескоструйная обработка стеклянными бусинами удаляет осыпающуюся краску и сколы; хлопковые ведра и воздушные буферы устраняют остатки декалей.
• Давлением контролируемые сопла наносят новую краску для равномерного покрытия.
• Маски для лица осматривают, чистят и переустанавливают с коррозийно-устойчивой фурнитурой.
• Подбородочные накладки и подбородочные ремни осматривают, чистят и переустанавливают.
• Все поверхности полируют и вытирают для максимального блеска и чистоты.
• Шлемы герметизируют в полиэтиленовые пакеты, а затем упаковывают в защитные коробки.

Контроль качества

Все сырье соответствует стандартам NOCSAE. После производства один из каждых 1000 шлемов выбирают и тестируют на квази-гуманоидной головной форме на ударную устойчивость — обычно 10–15 шлемов в день.

Будущее

Инновации включают однотельный блок шлем-плечевые накладки, спроектированный для распределения силы по торсу, и полиуретановый ProCap, восстанавливающий форму после удара для поглощения сотрясающего шока. Ранние испытания неопределенны, и дальнейшие тесты определят рыночную готовность.

Команда R&D Riddell активно запрашивает обратную связь от игроков и тренеров, постоянно исследуя новые материалы и формы — такую как текущая капельнисто-видная форма — для снижения вращательных травм.