1.3 Понятие механизма дорожно-транспортного происшествия
В специализированной литературе по предмету исследования однозначное определение понятия «механизм столкновения» отсутствует. Из наиболее распространенных можно выделить следующие определения:
- это взаимосвязь причин, условий возникновения столкновения и факторов, определяющих их появление. Механизм столкновения определяется направлением, скоростью движения ТС и характером препятствия, их взаиморасположением в момент удара и после него, характером полученных при ударе повреждений.
- это определенная последовательность взаимодействия, ведущая к образованию следов и повреждений на ТС при их соударении, а также на объектах окружающей обстановки. В механизм столкновения ТС включают направление движения, угол столкновения, взаимное расположение ТС в момент столкновения, последующее перемещение ТС и другие элементы.
Механизм столкновения ТС состоит из трех фаз: фаза схождения (начальная), фаза непосредственного контактного взаимодействия (кульминационная), которая состоит из первичного контактного взаимодействия и последующих контактных взаимодействий, и фаза расхождения (заключительная). Каждая фаза включает свои элементы, из которых и складывается механизм столкновения в целом.
Первая фаза механизма столкновения ТС включает следующие элементы:
— направление движения ТС,
— траектории схождения ТС,
— режим движения ТС.
Вторая фаза включает следующие элементы:
— место первичного контактного взаимодействия на ТС,
— перекрытие ТС при столкновении,
— угол между продольными осями ТС в момент первичного контактного взаимодействия,
— взаимное расположение ТС в момент первичного контактного взаимодействия,
— взаимное расположение ТС при последующих контактных взаимодействиях,
— направление удара при столкновении ТС,
— определение факта движения или неподвижности ТС при столкновении в момент первичного контактного взаимодействия,
— координаты места столкновения ТС,
— расположение ТС относительно неподвижных элементов дороги (границ проезжей части, осевой линии и т.д.),
— признаки, свидетельствующие о вероятности получения механических повреждений, имеющихся на ТС, при взаимном контактном взаимодействии.
Третья фаза включает следующие элементы:
— направление движения ТС,
— режим движения,
— траектории расхождения ТС,
— причина изменения траекторий движения ТС.
В специализированной литературе по предмету исследования отсутствует четкий перечень элементов, входящих в механизм столкновения ТС. Перечень наполнения этого понятия определенными элементами зависит от конечной цели или задачи, поставленной перед экспертом. Приведенные элементы относятся к локальной задаче, не выходящей за рамки самого понятия механизма столкновения. В отдельных случаях установление механизма столкновения является промежуточным звеном, необходимым при решении частных, в основном комплексных задач. Эти задачи решаются комиссией экспертов по различным специальностям.
Таким образом, механизм столкновения ТС – совокупность развивающихся на дороге событий, обусловленных контактным взаимодействием ТС в определенных пространственно-временных границах, сопровождающихся образованием следов и механических повреждений на них и на окружающей обстановке. Механизм столкновения ТС включает в первой и третьей фазах установление направлений и траекторий схождения и расхождения ТС, режимов их движения и причин изменения траекторий. Во второй фазе – мест контактного взаимодействия на ТС, перекрытия, направления удара и угла между продольными осями ТС, взаимного расположения ТС и факта состояния покоя или движения ТС в момент первичного контакта, координат места столкновения и расположения ТС относительно неподвижных элементов дороги, направления инерционного перемещения пострадавших в салоне (кабине) ТС, а также особенностей и формы преград, с которыми они могли контактировать при этом.
Механизм столкновения устанавливается методом реконструкции по следам на ТС и месте ДТП либо моделированием. При этом на первой и третьей фазе по следам на дороге. На второй фазе как по следам на дороге, так и по следам на ТС.
1.4 Классификация столкновений транспортных средств
Классификация видов столкновений ТС, в зависимости от целей и задач исследования, может проводиться по различным классификационным признакам и группам. Классификация может меняться даже в зависимости от задачи, поставленной перед экспертом. Например, решение комплексной задачи по установлению лица, управлявшего ТС в момент ДТП, может потребовать включения дополнительных элементов – установления направления инерционного направления тел пострадавших и морфологических свойств преград, с которыми они могли контактировать при этом и т.д. В экспертной практике наибольшее распространение получила классификация видов столкновения ТС по 6 уровням, предложенная Н.М.Кристи.
По этой классификации признаки столкновения, определяющие механизм столкновения ТС, подразделяют на 2 основные группы:
- общие признаки, относящиеся к столкновению двух ТС,
- индивидуальные признаки, относящиеся к конкретному ТС.
Общие признаки различают:
- По направлению движения ТС:
— продольное — столкновения для условий движения ТС параллельными курсами, без относительного смещения TC в поперечном направлении, когда угол между продольными осями равен 0° или 180°;
— перекрестное — столкновения для условий движения ТС не параллельными курсами, т.е. когда угол между продольными осями не равен ни 0°, ни 180°. При таком столкновении направление одного из ТС пересекало направление другого.
- По характеру взаимного сближения ТС:
— встречное — столкновение, при котором проекции векторов скорости двух ТС противоположны по направлению, т.е. ТС сближались с отклонением (угол >90°, <270°);
— попутное – столкновение, при котором проекции векторов скорости двух ТС совпадают по направлению, т.е. ТС сближались, смещаясь с отклонением в одном направлении (угол <90°, >270°);
— поперечное – столкновение, при котором проекция вектора скорости одного ТС на направление скорости другого равна нулю (угол равен 90°, 270°).
- По относительному расположению продольных осей ТС:
— параллельное – столкновение при параллельном расположении продольных осей ТС (угол равен 0°, 180°);
— перпендикулярное – столкновение при расположении продольных осей ТС по отношению друг к другу под прямым углом (угол равен 90°, 270°);
— косое – столкновение, при котором продольные оси ТС располагались по отношению друг к другу следующим образом:
— при попутных столкновениях под острым углом (угол между продольными осями не равен 0°, 90°);
— при встречных столкновениях под тупым углом (угол между продольными осями не равен 180°, 270°).
- По характеру взаимодействия при ударе:
— блокирующее – столкновение, при котором в период контактного взаимодействия относительная скорость ТС в зоне контактного взаимодействия к моменту завершения деформаций снижается до нуля, поступательные скорости движения ТС в этой зоне уравниваются и в ней наряду с динамическими следами, образуются и статические (точечные) следы;
— скользящее – столкновение, при котором в период контактного взаимодействия происходит проскальзывание между контактировавшими участками по причине того, что до момента выхода ТС из контакта друг с другом скорости движения их не уравниваются;
— касательное – столкновение, при котором из-за незначительной площади перекрытия контактировавших частей ТС получают лишь несущественные механические повреждения и продолжают движение в прежних направлениях.
Индивидуальные признаки различают:
- По направлению удара относительно центра масс:
— центральное – когда линия столкновения проходит через центр масс ТС;
— эксцентричное – когда линия столкновения проходит на некотором расстоянии от центра масс. При прохождении справа от центра масс – правоэксцентричное, слева – левоэксцентричное.
- По месту нанесения удара:
— переднее (фронтальное) – столкновение, при котором следы контактного взаимодействия, возникшие при ударе о другое ТС, расположены на передней части;
— правое переднее угловое и левое переднее угловое – столкновение, при котором следы контактного взаимодействия расположены на передних и примыкающих к ним боковых частях ТС;
— правое боковое и левое боковое – столкновение, при котором удар был нанесен в боковую сторону ТС;
— правое заднее угловое и левое заднее угловое – столкновение, при котором следы контактного взаимодействия расположены на задних и прилегающих к ним боковых частях ТС;
— заднее – столкновение, при котором следы контактного взаимодействия, возникшие при ударе, расположены на задней части ТС.
1.5 Особенности повреждений транспортных средств в зависимости от вида столкновения и режима движения в момент столкновения
Повреждения на взаимодействовавших в процессе ДТП транспортных средствах по механизму их образования можно классифицировать, как показано на рисунке 1.
Деформированные части ТС, которыми они контактировали при столкновении, дают возможность ориентировочно судить о взаимном расположении и механизме взаимодействия ТС.
Отпечатки позволяют установить взаимное расположение ТС в момент столкновения, направление ударных воздействий.
Трассы на ТС (царапины, борозды и т.п.) позволяют установить факт движения ТС в момент удара, определить относительное перемещение и характер движения ТС.
Трассы на частях ТС, контактировавших с дорогой, дают возможность определить направление движения ТС после столкновения, уточнить место столкновения.
Наслоение микрочастиц ТС используют для установления факта их контактного взаимодействия и идентификации столкнувшихся ТС.
При соприкосновении двух параллельно двигавшихся в одном направлении ТС по царапинам можно определить, у какого из них скорость была выше. Для этого исследуется форма царапины: если узкий конец царапины направлен в сторону передней части автомобиля, то у этого автомобиля скорость была выше, и наоборот. При горизонтальном, не меняющемся расположении царапин можно сделать вывод о постоянной скорости автомобиля в момент столкновения. Если царапины на ТС направлены вниз или вверх, это значит, что в момент контакта одно из них подвергалось резкому торможению.
При исследовании отслоившейся грунтовки в зоне царапины нередко можно обнаружить, что она имеет форму капли. Широкий конец такого следа направлен в сторону действия сил, вызвавших отслоение. Трещины, располагающиеся по сторонам каплеобразного отслоения грунтовки, своими концами также направлены в сторону приложения силы.
Характер повреждений на ТС может указать на вид происшествия (столкновение, наезд). Так, обширные, резко смещенные назад повреждения с деформацией деталей указывают на удар большой силы, что обычно имеет место в случаях столкновений или наездов при большой скорости движения (одного или обоих ТС). Значительные повреждения, чаще смещенные к одной из сторон по движению, наблюдаются при наезде на большой скорости на неподвижные массивные объекты (столбы, железные или железобетонные опоры и т.д.). При наезде на неподвижные ТС, как правило, большие повреждения возникают у наехавшего ТС: образуются обширные деформации крыльев, облицовки радиатора, фар, капота.
Аналогичного типа задачи позволяют решать и следы, образовавшиеся на ТС в результате других видов (кроме столкновений) ДТП: наездов на неподвижные препятствия, пешеходов, опрокидывания и т.д.
При взаимном контакте ТС следы и повреждения наносят следующие выступающие детали, в силу чего они должны быть более тщательно осмотрены:
у легковых автомобилей – бамперы, облицовка радиатора, фары, габаритные фонари, передние и задние крылья, ручки дверей, боковые зеркала заднего вида;
у грузовых автомобилей – передний бампер, буксирные крюки, передние габаритные фонари, фары, облицовка радиатора, крылья, зеркало заднего вида, ступицы передних колес, подножки, ручки дверей кабины, металлическая окантовка борта платформы, углы борта, петли навески бортов, полосы габаритных брусьев, запоры платформы;
у прицепов – детали дышла, углы и брусья платформы, рама, стойки;
у автобусов – фары, нижние габаритные фонари, передний бампер, вентиляционные люки двигателя, орнамент передка и его накладка, дверцы мотоотсека с решеткой.
Для последующего использования особое значение имеют правильное описание поврежденных частей, деталей автомобиля, вид повреждения и фиксация их местоположения на ТС.
В этих целях по результатам осмотра и измерений полезно составлять схематические изображения ТС, указывая на них контуры повреждений, координаты (продольную, поперечную, вертикальную) крайних и промежуточных точек деформированной зоны, в том числе в местах сопряжения деталей, характер повреждений: смещение агрегата, узла, детали; изгиб, разрушение (излом) деталей крепления и т.д.
Документ, содержащий такую систему фиксации следов (повреждений) позволяет экспертам в дальнейшем решать задачи, наиболее часто возникающие в процессе рассмотрения дел о ДТП и связанные с последующей оценкой стоимости ремонта ТС; выяснением, могли ли данные предъявленные повреждения быть получены в результате рассматриваемого ДТП, и все ли из заявленных повреждений получены в результате данного ДТП.
При решении указанных задач эксперт-трасолог проводит оценку непосредственно следов и повреждений ТС, автотехник анализирует силы и моменты, действовавшие в процессе сближения ТС и последующего взаимодействия, а эксперт (специалист) по оценке стоимости определяет части, узлы и детали автомобиля, которые в результате повреждения должны быть заменены до приобретения ТС его первоначального вида и состояния, а также стоимость материалов и работ по восстановлению.
1.6 Определение угла столкновения и взаимного расположения транспортных средств на проезжей части
Экспертное исследование следов и повреждений на TC позволяет установить обстоятельства, определяющие вторую стадию механизма столкновения — процесс взаимодействия при контактировании.
Основными задачами, которые могут быть решены при экспертном исследовании следов и повреждений на ТС, являются:
1) установление угла взаимного расположения TC в момент столкновения;
2) определение точки первоначального контакта на ТС. Решение этих двух задач выявляет взаимное расположение TC 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 TC после удара, направление травмирующих сил, действовавших на пассажиров, угол столкновения и др.;
4) определение угла столкновения (угла между направлениями движения TC перед ударом). Угол столкновения позволяет установить направление движения одного ТС, если известно направление другого, и количество движения TC 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 повреждений отдельных деталей. Такие задачи решаются, как правило, после изъятия поврежденных деталей с TC путем комплексного исследования автотехническими, трасологическими и металловедческими методами.
Определение угла взаимного расположения TC αo по деформациям и следам на TC с достаточной точностью возможно при блокирующих ударах, когда относительная скорость сближения TC 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 TC не успевают заметно изменить своего направления. Поэтому при совмещении контактировавших поверхностей деформированных при столкновении парных участков продольные оси TC будут расположены под тем же углом, что и в момент первоначального контакта.
Следовательно, для установления угла αo необходимо найти парные, контактировавшие при столкновении участки на обоих TC (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 αo, если невозможно с достаточной точностью установить их положение на TC в момент завершения деформации при ударе.
Угол взаимного расположения αo находится несколькими способами.
Определение угла αo при непосредственном сопоставлении повреждений ТС. Установив на TC две пары контактировавших участков, расположенных по возможности на наибольшем расстоянии друг от друга, размещают TC так, чтобы расстояния между контактировавшими участками в обоих местах были одинаковыми (рис. 2).
Рис. 2. Схема определения угла взаимного расположения TC при столкновении по двум парам контактировавших участков.
При непосредственном сопоставлении TC 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 αo 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.
Определение угла αo по углам отклонения следообразующего объекта и его отпечатка.
Нередко после столкновения на одном из TC остаются четкие отпечатки частей другого — ободков фар, бамперов, участков облицовки радиатора, передних кромок капотов и др.
Замерив углы отклонения плоскости следообразующего объекта на одном TC и плоскости его отпечатка на другом (углы X1 и Х2) от направления продольных осей ТС, определим угол по формуле
где— угол взаимного расположения, отсчитываемый от направления продольной оси первого ТС.
Направление отсчета углов в расчетах принимается против часовой стрелки.
Определение угла αo по расположению двух пар контактировавших участков.
В тех случаях, когда на деформированных частях TC 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 отклонения от продольных осей прямых, соединяющих между собой эти участки на каждом TC (углы X1 и Х2), угол αo определим по той же формуле, что и в предыдущем случае.
Когда удар при столкновении носит резко эксцентричный характер, после удара TC разворачивается на значительный угол, а глубина взаимного внедрения велика, TC успевает за время деформации развернуться на некоторый угол ∆α, который может быть учтен, если требуется высокая точность определения угла αo.
Приближенно величина поправки угла, а может быть определена путем следующего расчета:
Эта формула приближенная; она выведена из условий равномерного снижения до нуля относительной скорости сближения центров тяжести TC при столкновении и равномерного уменьшения до нуля угловой скорости TC к моменту остановки. Однако эти допущения не могут дать существенной погрешности при подсчете значения угла αo.
Следует иметь в виду, что при эксцентричном столкновении TC могут разворачиваться в разных направлениях. В этом случае углы ∆α нужно определять для обоих TC и поправка равна сумме этих углов.
При развороте TC 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 ∆α определяется только для более легкого ТС.
Относительную скорость (скорость встречи V0) проще всего определить графоаналитическим путем, построив треугольник по двум сторонам и углу между ними. Можно определить ее и с помощью расчетов:
Определение угла столкновения α1.
Угол столкновения – это угол между направлениями движения ТС в момент удара, отсчитываемый от направления движения данного (первого) ТС против часовой стрелки (условно). Если ТС двигалось без заноса, угол столкновения равен углу взаимного расположения ТС в момент удара (α1=αo). При движении ТС с заносом угол столкновения по отношению к первому ТС определяется по формуле (рис. 3):
Рис. 3. Схема определения угла встречи двигавшихся с заносом ТС при столкновении.
α1= α0+γ1- γ2
Где γ1 и γ2 — углы заноса соответственно первого и второго ТС.
Если установлен угол отклонения относительной скорости γ0 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.
Определение угла γ0 по первичным трассам.
Возможно в тех случаях, когда в начальный момент процесса взаимодействия ТС при столкновении на горизонтальных или близких к горизонтальным поверхностям остаются трассы, направление которых совпадает с направлением относительной скорости, если они возникли до момента смещения ударом следовоспринимающей поверхности. Такие трассы обычно остаются на верхней части крыльев, капоте, крышке багажника, краях нижней плоскости грузовых платформ, брызговиках бамперов легковых автомобилей и др. Они могут оставаться также на поверхностях, принимающих горизонтальное направление в момент первичного контакта ТС при столкновении.
Первичные трассы позволяют установить угол γ0 и в тех случаях, когда участок, на котором они остались, был деформирован или сорван последующим ударом при столкновении. Но тогда их обнаружение и определение угла γ0 может быть затруднено из-за деформации следовоспринимающей поверхности и наложения других следов.
Определение угла γ0 по последовательно оставленным следам непосредственного контакта.
Возможно в тех случаях, когда жесткая часть одного ТС оставляет следы на участках другого, расположенных на разных расстояниях от его продольной оси. Угол γ0 определяется направлением прямой, соединяющей точки касания.
Определение угла γ0 по направлению внедрения жесткой части другого ТС.
Внедрение жесткой части одного ТС в менее жесткую и прочную часть другого происходит в направлении относительной скорости, пока не возникнут существенные деформации воздействующей части и смещение следовоспринимающего участка. При определении угла γ0 в таких случаях следует учитывать смещение и деформации следовоспринимающего участка в процессе последующего взаимодействия ТС при столкновении.
Определение угла γ0 расчетным путем.
Возможно в тех случаях, когда установлены скорости движения обоих ТС в момент столкновения V1 и V2 и угол столкновения α1. Угол γ0 определяется по вышеприведенной формуле. При расчете следует учитывать знаки тригонометрических функций. Поскольку отсчет углов производится от направления движения ТС в одном направлении (против часовой стрелки), их величины могут выражаться числами до 360°. Из двух возможных значений угла γ0, соответствующих tgγ0, нужное определяется исходя из конкретного механизма происшествия.
Определение угла γ0 при смещении контактировавших участков в процессе деформации в продольном и поперечном направлениях.
Если при блокирующем столкновении часть одного ТС при внедрении в другое подверглась деформации, но при завершении деформации оставила статический след (отпечаток какого-либо ее участка), угол γ0 может быть определен, если будут установлены углы столкновения α1, смещения отпечатка и оставившего его участка от их первоначальных положений на ТС.