近年来,关于自行车头盔设计的讨论重心从单纯吸能转向如何有效抵抗旋转力。研究表明,许多导致脑损伤的创伤并非单纯线性冲击,而是伴随的角速度和旋转力造成脑组织拉伸与剪切。针对这一问题,已有多种技术出现,如Mips(多向冲击保护系统)和WaveCel等。最近由Jamie Cook提出并推广的释放层系统(Release Layer System,简称RLS)以一种非常直观但新颖的机械实现吸引了广泛关注,其通过带滚珠的释放面板在斜向冲击中显著减少传递至头颅的旋转力。 RLS的基本构造并不复杂,但思想颇为巧妙。系统在头盔内层与壳体之间设置可剪切的释放面板,面板背后装有滚珠轴承层,这些滚珠允许外壳在受斜向冲击时相对内衬发生滑动或分离。
这样一来,外部冲击带来的角动量可以部分随外壳释放并耗散,而不是直接通过内衬传递到佩戴者的头部。HEXR在研发过程中一次偶然的实验现象触发了灵感:当外壳在测试时完全从内衬脱离,测试数据反而显示对头部的保护更好,由此催生了RLS的概念并最终形成可量产的结构。 衡量头盔抵御旋转力的常用实验之一是所谓的斜面砧落下试验。该试验通过将头盔置于斜向砧面,模拟现实中常见的斜向撞击和摩擦,使头盔在冲击后产生旋转运动。对比结果显示,装有RLS的头盔在该试验中整体旋转明显减少,角加速度和角速度峰值更低,从而显著降低脑组织受剪切和拉伸的风险。更为引人注目的是一项基于Folksam保险公司在2019年至2023年间测试的68款头盔的汇总分析。
该汇总数据表明,RLS在这一样本中相较于传统头盔将发生脑震荡的相对风险降低了76%,相比装有Mips的头盔也降低了63%。这些数字虽然需要在更大规模与更多独立实验中持续验证,但已足以引起产业界与骑行者的高度关注。 与其他抗旋转技术的对比有助于理解RLS的价值与局限。Mips通过在头盔内层和内衬之间设置低摩擦滑动层,使得头盔在受力时相对头部产生微小位移,从而削弱旋转力的传递。WaveCel则采用可折叠的蜂窝或格栅结构,在冲击时通过破坏和导向变形来吸收线性与旋转能量。RLS的独特之处在于采用滚珠轴承作为释放/剪切界面,使外壳在遭遇较大斜向冲击时能够更明确地释放并带走一部分能量,而不是仅靠微小的滑移或材料变形。
理论上,这种"外壳带走能量"的方式在高角速度或显著剪切情形下更有效,但它也引出对耐久性、可重复冲击性能和维护性的关注。 实际产品端,RLS在市场上的首批亮相集中在HEXR的Miden RLS头盔。该款产品定价大约150美元,主打将3D打印的内衬与RLS面板结合,以期在保持通风、贴合与轻量化的同时提升抗旋转保护。另有制造商Canyon宣布将在其Deflectr Trail系列的越野头盔中采用RLS,但当时尚未公布确切上市时间。RLS已经独立成立公司推进技术商用,这通常有助于快速将创新推广到更多品牌与产品线上,但也带来了不同厂商在集成设计和质量控制方面的挑战。 骑行者在面对多种头盔技术选择时,应该如何判断并作出适合自己的决定?首先要明白任何头盔的首要功能仍是降低线性冲击造成的颅骨与脑组织损伤,符合当地强制标准(如美国的CPSC、欧洲的EN1078或澳新标准)是基本要求。
其次,应将抗旋转性能作为重要但非唯一的考量指标。对于经常进行高风险骑行的山地骑手、速降爱好者以及电动自行车用户,接触高速或斜向撞击的概率更高,因而从理论上更能受益于像RLS这样的针对旋转力的设计。通勤或休闲骑行者则可以在预算、舒适性、通风和外观之间做更多的权衡。 有关RLS的若干常见疑问值得讨论。其一是耐久性与维护。相对于单一材料的低摩擦层,滚珠轴承结构在长期使用中是否会因灰尘、泥水或汗液而失去灵活性?制造商通常采取密封或选用耐腐蚀材料以延长使用寿命,但用户仍应注意清洁与检查,避免在明显损伤或失效后继续使用。
其二是多次冲击后的性能。传统EPS泡沫在严重撞击后会出现不可逆损害,需要更换头盔。RLS的滚珠结构可能在外壳发生释放后需要更换释放面板或外壳部分,能否做到经济的局部维修与更换将影响其长期使用成本。其三是重量与通风设计的权衡。增加机制性组件往往会带来额外重量或占用空间,厂商需要在通风通道与释放面板之间寻求平衡,才能满足骑行时的散热需求。 从标准与认证角度看,头盔行业正在逐步将旋转力的评估纳入设计与测试要求,但全球范围内关于哪种测试方法最能代表真实事故情形尚无统一标准。
斜面砧落下试验是常见方法之一,但不同实验室的施加角度、砧面摩擦系数和测量指标可能存在差异。面对新技术,监管机构与实验室需要尽快建立适配的测试规范,以便消费者能够在统一的比较框架下做选择。与此同时,制造商在宣传数据时也应保持透明,公开测试条件与标准,以便第三方机构与消费者进行独立验证。 RLS的出现也对头盔设计的未来方向提出了新的启示。除了解决旋转力以外,更多的头盔创新将朝着多场景适用、可重复使用与可维护性方向发展。HEXR以3D打印内衬起家,其个性化贴合与按需生产的理念与RLS的模块化机制存在天然的互补性。
若头盔能够实现外壳或释放面板的标准化更换,不仅能降低长期成本,也能在保证安全性的前提下延长产品生命周期,从而在环保与资源利用上带来积极影响。 对于普通消费者的购买建议可以概括为关注适配性与认证、评估抗旋转技术的真实独立测试数据、结合骑行类型判断是否需要更高规格的保护,以及在佩戴舒适度、通风和重量之间做出权衡。试戴仍然是最关键的步骤。无论技术宣传多么吸引人,只有合适的佩戴角度、牢固的调节系统和稳定的下颌带才能在事故中发挥应有的保护作用。 技术创新总伴随着质疑与验证。RLS作为一种相对直观的机械策略,已在实验室数据与早期市场产品中展示出显著潜力,但它并非万能解药。
未来需要更多独立大型流行病学研究来评估其在真实交通事故或骑行事故中的实际效果。同时,制造商需要继续优化密封、防尘与模块化维护方案,监管机构需要推进包含旋转力指标的标准化测试,消费者则应保持科学理性、在合乎认证的前提下结合自身骑行需求选择合适头盔。 总而言之,释放层系统为自行车头盔抗旋转设计带来了一种富有创造性的思路。无论你是专业骑手还是城市通勤者,了解不同技术的原理与实际性能,有利于在纷繁的产品信息中做出更明智的选择。随着更多厂商采纳这种或其他新型抗旋转方案,未来头盔的保护能力有望在多个维度上得到提升,从而更有效地降低因旋转力导致的脑损伤风险。骑行安全不仅需要更先进的装备,也需每位骑行者在日常习惯、交通意识与正确佩戴上投入同等重视。
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