מושבים בולמי זעזועים לסירות מהירות
פרויקט 03160 ספינות סיור Raptor הן כלי השיט הימיים המהירים ביותר בשירות הצי הרוסי.
אתגר מרכזי עבור יצרנים של סירות מתנפחות צבאיות בעלות גוף קשיח וכלי ספינות במהירות גבוהה הוא ליצור פלטפורמה שמאזנת בין הביצועים הגבוהים והצרכים הפיזיים של הצוות והנוסעים. עם הופעתן של "סירות בלתי שבירות" בתוספת נוכחות של עודף כוח מנוע, האדם הפך לחוליה החלשה ביותר. תוכניות עיצוב בעזרת מחשב וסימולציות דיגיטליות הן מרכיבים מרכזיים בתהליך התכנון של כלי טיס במהירות גבוהה, אך התגובה של גוף האדם (כלומר, כאב!) היא קלט קריטי שמעצבים ומעצבים ימיים חייבים לקחת בחשבון בדור הבא סירות מהירות.
כלי יצירה מהירים נבחרים למגוון רחב של משימות צבאיות ומקצועיות. בהתאם, המטרה היא שהצוות והצוות שעל הסיפון יגיעו בריאים ושלמים ליעדם, מוכנים לבצע את המשימה או לעסוק בלחימה. בכמה ציים, כושר וסיבולת מעולים נתפסים כפתרון לבעיה. בצבאות אחרים גברים נתפסים כמתכלים כי יש תור של מי שמוכן לתפוס את מקומם, אך גישה זו אינה עוזרת כאשר הספינה כבר בדרך והצוות מוגדר לבצע את המשימה.
מבנים מקצועיים המשתמשים בסירות מתנפחות וסירות מהירות קשיחות, צריכים להבין באילו רמות גלים (עוצמות ים) הם צפויים להיתקל ולהתבסס על כך לבחור סירות מהסוג והגודל המתאים למשימה. ריפוד או הנחתת עומסי זעזועים הם "להפוך פגיעות חזקות או פגיעות פחות אינטנסיביות". אסטרטגיית הפחתת זעזועים היא חובה עבור כל הספינות המנווטות בים הפתוח או פועלות בים כבד. זה כולל נהרות ושפכים עם רוח נגד הזרם; אפילו באגמים, גלים בגובה ניכר יכולים להיווצר מהרוח הנושבת באין מפריע על פני מספר קילומטרים של מים פתוחים.
כאשר מיושמת אסטרטגיית הפחתת מתח יעילה, הגאי, הצוות והנוסעים נהנים מאוד מהנוחות המוגברת ומשיעורי הפציעות מופחתים. במקביל, ניתן להגדיל את משך השהייה בים, להתגבר על מרחקים ארוכים במהירויות גבוהות יותר, מוכנות הצוות ויעילות הלחימה עולה.
חשוב להסתמך על ניסיון מתחומים אחרים שבהם יש התקדמות בהפחתת זעזועים, אך יש להפריך את המיתוסים. מהגדרת הניתוח של תנועת מערכת ביבשה, בים ובאוויר, ברור שלא ניתן לצמצם את כל ההשפעות עליה לעומסי יתר בסדר גודל כזה או אחר ובוקטור כזה או אחר. ההבדל העיקרי בין כלי רכב יבשתיים לכלי עילי הוא מערכת המתלים, המפחיתה את רמת הרטט בין הגלגלים לשלדה. טרקטורים ומשאיות כבדות עם נגררים הולכים אפילו רחוק יותר, כי בנוסף למתלים הם מצוידים בתא נוסעים בולמי זעזועים, כך שהמושב נועד בעיקר לנוחות. טרקטור חקלאי או משאית כרייה הנעה על פני שטח קשה חווה עומסים שונים מאלה של סירה שמקצעת על גלים. בשנים האחרונות, פיתוח כלי רכב צבאיים מקטגוריית MRAP (Mine Resistant Ambush Protected - עם הגנה מוגברת מפני מוקשים ומטעני חבלה מאולתרים) האיץ את המחקר שמטרתו להפחית את ההשפעה של פיצוץ מוקשים. עם זאת, המושב במכונית כזו, שמפחית את עוצמת הפגיעה מגל הפיצוץ, לא סביר להתמודד עם פגיעה חוזרת ונשנית של גלים מתקרבים במהירות גבוהה.
В תְעוּפָה מחקרים רבים בוצעו גם בתחום ריפוד המושב והשפעת עומסים שונים. מושבי המסוקים נועדו להגן על הצוות בזמן נחיתה קשה, והמושב העמיד בפני זעזועים מהווה חלק מבני מכל אזור עיוות הגוף, שמטרתו לספוג את רוב עומסי הזעזועים. כסאות יציאה הצילו את חייהם של טייסים ונווטים רבים, מכיוון שהם מאפשרים לך לעזוב את המטוס הגוסס. עם זאת, פליטה היא אירוע בודד המבוסס על קלט מתאים, בדרך כלל ביוזמת הדייר, ובמקרה זה מתקבלת פגיעה גופנית כלשהי, שכן היא עדיין עדיפה על מוות בטוח. ההשפעה של גלים גדולים תוך כדי תנועה על הים, ככלל, אינם אירועים נפרדים, הם יכולים להיות בגדלים שונים ובכיוונים שונים. כאשר נעים בים סוער, למושב בולם הזעזועים בסירה יש שבריר שנייה להתאושש ולרכך את "הפגיעה החוזרת ונשנית" או את הרצף הבא של מספר פגיעות.
מרכיב מרכזי בהכנת סירת מנוע מהירה צריך להיות ידע ספציפי כדי לעזור להגאים ולצוות להבין את הכוחות הפועלים על סירה מתכננת, במיוחד כאשר נעים בין גלים. עבור כלי הקצעה, יש צורך לקחת בחשבון שלושה מצבים: מהירות במצב תזוזה, כניסה להקצעה או יציאה ממנו, מהירות הקצעה. כאשר נע בין הגלים במהירות נמוכה או במהירות בינונית, כלי השיט עוקב אחר פני המים, במקרה זה אין זה סביר שאדם ייפצע, אך עלולה להתפתח מחלת תנועה. הבעיה עם מהירות הקצעה היא שלגאי יש ראות מוגבלת מעל חרטום הסירה, מה שיכול להפחית את המודעות למצב הים.
על מנת לפתח את הדור הבא של פתרונות הפחתת זעזועים עבור סירות מהירות הפועלות על משטחי גלים, חשוב להבין את הכוחות הפועלים על גוף הספינה בזמן שהוא נע מעל או דרך גליות המים העליונים הנעים. הפרעות יכולות להיגרם, ראשית, על ידי סערות רחוקות במרחק מאות קילומטרים, היוצרות גלים ארוכים וגבוהים, שנית, על ידי גלים המונעים על ידי הרוח המקומית, ושלישית, בעקבות ספינות אחרות. על ידי הבנת תופעות הגלים, מדענים ומהנדסים יכולים לנתח את שרשרת הפעולה על גוף הספינה, הסיפון, המושבים ולבסוף על גופם של היושבים בסירה.
מצבי מושב עם ריפוד: חצי זקוף עד חצי שכיבה
מדענים מתחילים לכמת את השפעת הגלים ולתאר כיצד, בהתאם לגובהם ואופי הגלים, הכלי ההקצעה נכנס למים בכל פעם אחרת. במילים פשוטות, סירה מתנפחת או סירה מתנפחת בעלת גוף קשיח במהירות גבוהה יכולה לפגוע תחילה עם החרטום, ואז לפגוע בירכתיים, שטוחה עם הקיל או באחד מצידי הגוף. ניתן לצלם ולהשמיע את התהליך בגלי ים שונים במהירות איטית או לנתח באמצעות חיישני הקלטה. כאשר צוות יוצא מהמים לאחר מעבר קשה, ניתן לתאר כעת את האמירה הסובייקטיבית כמו "זה היה טיול קשה" במונחים של נתונים כמותיים. לדוגמה, במקומות העבודה של שתי סירות זהות של הגאי הנעות זו לצד זו באותה מהירות, ניתן למדוד רטט לצורך ניתוח לאחר מכן. שימוש נכון בגישה זו הוא כלי למידה רב עוצמה שבו סרטונים ומספרים יכולים להראות "מה טוב ומה רע".
ניטור השפעות הרטט וההלם על גוף או חלקים קריטיים של ציוד הוא קל יחסית, מכיוון שניתן לחבר אוגרי נתונים לפיברגלס, אלומיניום או פלסטיק במגוון דרכים. בתחום כלי הרכב היבשתיים, נהלים כאלה נהוגים במשך עשרות שנים, וכתוצאה מכך פותחו שיטות יעילות למדי להפחתת או ביטול רעידות על ידי התאמת בולמי זעזועים. מדידת הכוחות הפועלים על הסיפון או על בסיס המושבים, והצטברות של נתונים סטטיסטיים לאחר מכן, כבר מזמן לא מהווה בעיה, אך כעת מתקיימים דיונים סוערים כיצד לאסוף נתוני רטט מהצוות ו נוסעים. הגב התחתון הוא האזור בעל הפוטנציאל הגבוה ביותר לפציעה, ובנוסף, הצמדת מדי תאוצה לגוף אדם גמיש קשה מאוד. במקרה זה, כריות בטיחות וחגורות בטיחות מספקות מגע מקובל עבור אוגרי נתונים. מטרת הטכניקה הזו היא לספק מדידות תקפות ואמינות כדי להעריך את עוצמת ההשפעות החוזרות ונשנות ופרמטרי רטט של הגוף כולו.
מושב בולם זעזועים בשילוב עמדת עבודה
ככל שהעלות של אוגרי נתונים ירדה, ארגונים צבאיים, חצי-צבאיים ואזרחיים שונים ברחבי העולם החלו לאסוף ולאחסן כמויות אדירות של נתוני רטט. משימה קשה היא לנתח את הנתונים ולהחליט על הרלוונטיות של אינדיקטורים מספריים. מוצע מכשיר איתות פשוט כמו פנס רחוב, שבו שינוי הצבע מירוק לאדום מעיד לצוות שחשיפת הרטט הולכת וגוברת. עם זאת, הגדרת ספי הרטט לשינוי צבע עשויה להשתנות בהתאם לשיטת המדידה שבה נעשה שימוש.
במהלך העשור האחרון, תחום הסירות המהירות התפתח באופן משמעותי, וכתוצאה מכך, הופיעו פתרונות עיצוב ופריסה רבים ושונים לישיבה. מושבים בסירות מתנפחות וסירות מהירות קשיחות חייבים להיות בעלי תכונות ארגונומיות טובות שיכולות לענות על הצרכים השונים של הגאי, הצוות והנוסעים. נוחות היא מרכיב חשוב כאן, ולכן עיצוב המושבים צריך לתת מקום ליושב, לציוד שלו ולכלי השיט האישיים שלו. הצוות של ארגונים מסוימים צריך כל הזמן ללבוש פריקה, הגנה על הגוף ו оружие. במקרה זה, ייתכן שיהיה צורך במושב מתכוונן עם אחסון מובנה לציוד אישי.
במשך שלושים השנים האחרונות, המושבים האופייניים ב-RIB ובסירות מהירות היו מסוג אופנוע או מה שנקרא מושבים פוסט-מושבים, לרוב עם ריפוד קצף. בשל מהירויות הפעלה גבוהות, ארגונים רבים משתמשים כעת או שוקלים התקנת מושבים מרופדים. מטרתו של מושב בולם זעזועים היא לבודד את הגאי והצוות מההשפעות הקשות ביותר של רעידות וזעזועים, כאשר הרגליים ממוקמות בגדול. במושב מסוג אופנוע בולם זעזועים חלק ממשקל הנוסע מתחלק בין הגוף על המושב והרגליים על הדום. כדי למנוע זעזוע כאשר המושב מתחיל לעלות למעלה, המהלך או מהלך המתלים האופייניים הוא 150 מ"מ. למושבים מהדור הבא יש אפשרויות התאמת גובה ומשקל כדי להכיל מגוון רחב של אנשים. התאמות אלו חייבות להיות מתועדות בהוראות ותקנות ברורות על הסיפון, שכן מושב לא מותאם עלול לגרום לבעיות.
סירת מנוע עם מושבים בולמי זעזועים לכל הצוות
מושב בולם זעזועים עם רגליים על משענת הרגליים, ולא על הסיפון, נושא את כל משקלו של היושב. מושבים כאלה מותקנים בדרך כלל בבית הגלגלים או בסירות התא. נסיעה במושב עבור סירות חצי תזוזה מתחילה ב-100 מ"מ, ועבור סירות מהירות, הנסיעה יכולה לעלות על 200 מ"מ. יותר ויותר קשה לבחור את המושב המתאים לסירה או להתאים את המושב לסירה.
באופן מפתיע, הפיתוח של תחום אנרגיית הרוח עוזר לשפר את רמות הבטיחות של צוותים וטכנאים המוסעים על סירות מהירות. בדיקות הרס עבור מושבים בודדים ותושבות לסיפון מתאימות לאוניות הנעות במהירויות הקצעה בסמיכות לטורבינות רוח וספינות אחרות. מושבים אלו ידרשו ארגונומיה משופרת והתאמות נוספות מכיוון שהנוסעים צפויים להיאלץ לנווט בים פתוח לפרקי זמן ממושכים. מכיוון שהמושב הוא רק חלק מהסירה עליה נעים, תהליך שילוב מקומות העבודה (טרמינלים) איתם הוא בלתי נמנע. תנוחת גוף שונה במהלך נסיעה ארוכה חשובה לכל סוג של פלטפורמת הובלה. כאשר היושב ישן, יש צורך להשעות את כל הגוף כדי שמערכת בלימת הזעזועים תוכל לעשות את עבודתה. מתבצע מחקר איזו תנוחה נוחה יותר, שכיבה או חצי שכיבה, וכיצד ניתן להגן בצורה הטובה ביותר על עמוד השדרה כאשר אין קיבוע מודע של הגוף.
מבנים צבאיים רבים, לרבות כוחות מבצעים מיוחדים, העלו את הדרישה שהתמחותו של החייל תהיה משולבת באופן הדוק עם סוג המשימה המבוצעת, במיוחד במבצעים מהירים. הגורם האנושי משפיע יותר ויותר על פיתוח מערכות המושבים והמתלים, במיוחד במונחים של פיתוח בקרות רגישות יותר ופריסות חללי עבודה עם ארגונומיה משופרת. להגאים כבר יש בקרות ג'ויסטיק ומנופי בקרת מנוע מובנים במשענות היד של המושבים שלהם. במהירויות גבוהות, נווטים יכולים לפעול ביעילות רק כאשר מסכי הניווט שלהם נעים יחד עם הידיים והעיניים. זה גם מגביר את יעילות עבודתם של טכנאים המשרתים תחנות מעקב אופטיות ומערכות נשק מרחוק, בעת הצמדת לוחות בקרה למושביהם. תותחנים הפועלים במהירויות גבוהות דורשים מושבים מיוחדים לבולמי זעזועים המחוברים לכלי נשק המורכבים על הסיפון.
בשנים האחרונות תחום סירות המהירות התפתח בצורה משמעותית. עבודה רבה לשיפור הטכנולוגיה של פיתוח וייצור מושבים הובילה לעובדה שאדם הוא כבר לא תמיד החוליה החלשה ביותר בסירות מהירות. מהירות הסירה במים רגועים נקבעת על פי מגבלות הכוח של יחידת ההנעה, אך המהירות בגלים עשויה להיות מוגבלת על ידי מגבלות עיצוב. הגאי מקצועי בסירת מנוע מהירה בדרך כלל יעלה את המהירות למה שמכונה "אי נוחות מקובלת", וכאשר יגיע לסף הכאב, הוא יאט מעט. אך מכיוון שמערכות מתלים חדשניות אפשרו לנתק אדם מהסירה, נוצרה בעיה חדשה, והיא לתכנן את גוף הגוף, הרכיבים והציוד כך שיוכלו לעמוד בעומסים הקיצוניים שיושבים במושבים בולמי הזעזועים שלהם. .
על מנת לקבל החלטת רכישה, יש צורך להשוות בין הגופים של הדור הבא של סירות מהירות ופתרונות להפחתת עומסי הלם. ניסויי ים מלאים בים סוער הם יקרים, תלויים במזג האוויר ועשויים להשתנות מספינה לספינה. גלי הים לעתים נדירות קבועים באזור אחד או לאורך תקופה ארוכה. קשה גם להצדיק השתתפות אנושית במשפטי פציעה. כדי לטפל בכל הנושאים הללו, הוקמה בשנת 2013 קבוצת עבודה של ארגון התקנים הבינלאומי (ISO) כדי לפתח נהלים סטנדרטיים ל"הערכת מעבדה של הפחתת ההשפעה על ישיבה ימית". מבחני השפעה ראשוניים נערכו בבריטניה ובקנדה כדי להדגים את ביצועי הפחתת עומס המושב במבחנה לפני התקנה על סירות ובדיקות מים נוספות. לאחר מכן כל כלי השיט יעברו ביקורת כדי לקבוע באיזו מידה הם עומדים בחקיקת הרטט, כולל תקנות הרטט של האיחוד האירופי שנכנסו לתוקף ב-2010.
בתחום הסירות הקטנות המהירות, יש כיום הבנה טובה יותר של הבעיות הקשורות להעברת אנשים במהירויות גבוהות. ארגונים צבאיים, ממשלתיים והצלה מכירים בכך שאסטרטגיות הפחתת עומס צריכות להיות משולבות בתכנון, בהכנה, בתכנון ובתפעול עצמם. מאפיינים טכניים נוספים כוללים צורות גוף חדשניות המגבירות את חלקות התנועה, משטחים מיוחדים לשליטה בזווית ההתקפה של הגלים וסיפונים בולמי זעזועים עבור אנשי צוות ונוסעים העומדים עליהם. אבל גם עם כל הטכנולוגיה הזו, הצלחת המשימה, קודם כל, תלויה במיומנות של הגאי, המוביל את כלי השיט, בהתאם לתנאי הים.
חומרים בשימוש:
www.defenceiq.com
www.warspot.ru
www.wikipedia.org
en.wikipedia.org
מידע