Тиграм в клетку не докладывают мяса!

Почему из экспертных формул расчёта столкновений пропала энергия деформации — и к чему это приводит на практике...
Обойти эту проблему стороной было бы с моей стороны непрофессионально. Суть крылатой фразы как нельзя лучше отражает то, что происходит с полнотой исследования обстоятельств ДТП: в общем — да, а в частности…

Проблема эта накапливалась годами. Для тех, кто профессионально разбирается в обстоятельствах ДТП и пытается вникнуть в исследовательскую часть, не секрет: технической литературы по теме множество — только в моём арсенале более 30 источников, в редакциях именитых авторов. Но чем они между собой отличаются, если законы физики с момента их открытия не изменились? Ответ одновременно простой и сложный: ничем и всем.

«Ничем» — потому что исходные труды переписываются новыми авторами: дополняются, поясняются, систематизируются и в какой-то части упрощаются. И это хорошо. Особенно последнее — систематизация и упрощение.

«Всем» — потому что труд нового автора не труд, если он полностью скопирован. Поэтому систематизация идёт рука об руку с расчленением имеющихся изданий и дополнением работ разделами нового веяния: прогресс не стоит на месте и требует новых подходов. На выходе получаем новое издание.

Проблема в этом кем-нибудь улавливается? Вы не замечаете, как «кусок мяса» пропадает? А пропал огромный кусок — энергия деформации как неотъемлемая составляющая любого столкновения.

И здесь моё предположение таково: причиной послужило веяние времени. В конце XX века, когда писались основополагающие труды по исследованию обстоятельств ДТП, машин на дорогах было мало, скорости из-за качества дорог — невысокие, а столкновения с серьёзными последствиями были скорее исключением, чем проблематикой. А вот наездов на пешеходов с отягчающими последствиями становилось всё больше. Поэтому исследования в большей степени были направлены именно на наезды — там энергией, затраченной на деформацию автомобиля, допустимо пренебречь. А значит, и описание её исследования в начальных изданиях отражено «вскользь» и, если уместно так сказать, «небольшим объёмом». Да так, что у последующих авторов новых и новых изданий тема учёта энергии деформации при столкновении ТС исчезла практически совсем, а из формул — вовсе.

Не буду ходить вокруг да около. Полагаю, многим известно издание под редакцией И.И. Чава «Судебная автотехническая экспертиза» — учебно-методическое пособие 2007 года. Хорошее пособие: автор проделал большую работу, систематизировав и скомпоновав основные формулы, используемые в экспертных исследованиях. Открываем главу 2, стр. 21 и обращаем внимание на формулу 1.1 расчёта начальной скорости автомобиля по следам юза — формула технически верна.

Эта же формула приведена в издании под редакцией Ю.Б. Суворова «Судебная дорожно-транспортная экспертиза» 2004 года — часть 1, лекция 6, стр. 82, — и в издании под редакцией В.А. Илларионова «Экспертиза дорожно-транспортных происшествий» 1989 года, формула 3.22, стр. 58.

Я не случайно указал три издания разных периодов. Формула одна — но контекст её отражения разный. У Илларионова В.А. эта формула рассматривается в контексте описания физики торможения автомобиля с учётом действующих на него сил: да, выводится формула определения начальной скорости по следам юза торможения — и внимание! — ни слова о применимости формулы при столкновении ТС. 

Далее у того же автора столкновение ТС рассматривается как энергетически сбалансированная система взаимодействия тел, и описывается подход к расчёту начальной скорости при столкновении через закон сохранения импульса (количества движения) с учётом коэффициента восстановления, который как раз и учитывает потерю энергии при столкновении — глава 7, стр. 180.

Сравнивая с описанием столкновения ТС в издании Суворова Ю.Б., та же лекция 6, стр. 83–84: расчёт через закон сохранения импульса изложен, но уже без учёта потерь энергии на деформацию!

И наконец, в рассматриваемом издании Чава И.И. закон сохранения импульса не рассматривается вовсе. Это не ошибка автора, так как содержание издания этого и не предусматривает. НО для многих профессиональных пользователей это издание является «настольной книгой» — и, как уже многие заметили, при установлении начальной скорости движения автомобиля при столкновении ТС используют ту самуюформулу 1.1, подставляя значение длины юза колёс и получая значение начальной скорости движения автомобиля без учёта энергетической составляющей полученной им деформации.

Ниже, для наглядного понимания, на фото (видеографика на канале) в трёх фазах развития ДТП я отразил вариативность движения трёх одинаковых автомобилей — «синего», «красного» и «чёрного». Начальные скорости всех ТС равны, торможение с отражением следов юза колёс одномоментное, с равным значением замедления 7,6 м/с².

«Синий» автомобиль — вариант 1 торможения до полной остановки без столкновения и без наезда на препятствие;

«Красный» автомобиль — вариант 2 наезда на пешехода в процессе торможения;

«Чёрный» автомобиль — вариант 3 столкновения с автомобилем в процессе торможения.

Воспользуемся формулой расчёта начальной скорости автомобилей для каждого варианта без учёта первой части уравнения нарастания замедления (t₃) — то есть пренебрегая фазой нарастания замедления.

Начальная расчётная скорость «синего» автомобиля — 60 км/ч; отмечу, что она же является исходно фактической для всех трёх ТС. «Красного» — 58 км/ч. «Чёрного» — 48 км/ч (с учётом округления).

Расхождение с фактической скоростью: у «красного» — около 3% (2 км/ч), у «чёрного» — около 20% (12 км/ч). И это при том, что в примере след юза совпадает с полным перемещением автомобиля до остановки. На практике это встречается редко: фиксируемые на местности следы юза, как правило, проявляются не в полной мере, а значит, расхождение может быть ещё больше.

Отсюда и вывод о применимости: использование формулы 1.1. расчета начальной скорости допустимо при вариантах 1 и 2 — с оговоркой, что при наезде на пешехода энергия расходуется и на его перемещение, но вклад этот, как правило, на порядок меньше энергии деформации ТС. Использование же этой формулы при столкновении ТС даёт погрешность >20% (12 км/ч) — а это уже большая погрешность.

Невольно возникает вопрос: какая же доля энергии приходится на деформацию автомобилей? Ответ есть в нашем «первоисточнике» — у Илларионова В.А. в той же главе 7. Я лишь переведу на простой язык: при относительной скорости столкновения ТС 30–50 км/ч на деформацию тратится 30–50% начальной энергии автомобиля; при скорости столкновения более 50 км/ч на деформацию приходится более 70% начальной его энергии.

Таким образом, если эксперт по следам юза или по остаточному перемещению в фазе разлёта ТС определил начальную скорость автомобиля, скажем, около 50 км/ч и не учёл энергию деформации, его ошибка приводит к занижению скорости на 30–40 км/ч. А это уже не «погрешность в пределах допустимого» — это разница между «соблюдал скоростной режим» и «не соблюдал», между «наличием технической возможности» и «отсутствием таковой».

Вот и получается: не доложенное мясо — не учтенная экспертом, энергия деформации. Теперь, понимая откуда прорастает проблема, требуйте от эксперта полной порции мяса, тем более, что вы её оплатили!