Амортисьорни седалки на моторна лодка

Патрулните лодки от проект 03160 "Raptor" са най-бързите морски плавателни съдове в експлоатация на руския флот.

Основното предизвикателство за производителите на военни надуваеми лодки с твърд корпус и високоскоростни плавателни съдове е да създадат платформа, която да балансира високата производителност и физическите нужди на екипажа и пътниците. С появата на „нечупливи лодки“ плюс наличието на излишна мощност на двигателя, човекът се превърна в най-слабото звено. Компютърно подпомогнатите програми за проектиране и цифровите симулации са ключови компоненти в процеса на проектиране на високоскоростен плавателен съд, но реакцията на човешкото тяло (т.е. болка!) Е критичен вход, който дизайнерите и морските дизайнери трябва да вземат предвид при скоростните лодки от следващо поколение.

Високоскоростните кораби са избрани за широк спектър от военни и професионални задачи. Съответно целта е екипажът и персоналът на борда да пристигнат в пълно здраве на местоназначението си, готови да изпълнят мисия или да участват в битка. В някои флоти превъзходната фитнес и издръжливост се разглеждат като решение. В други армии хората се смятат за консуматив, тъй като има ред от онези, които са готови да заемат мястото им, но този подход не помага, когато корабът е на път и екипажът е настроен да изпълни задачата.

Професионалните структури, използващи надуваеми лодки с твърд корпус и високоскоростни лодки, трябва да разберат с какви вълни (морското равнище) е най-вероятно да се изправят и въз основа на това да изберат лодки с подходящ тип и размер за задачата. Амортизирането или затихването на удара е свързано с „правене на силни удари или удари по-малко интензивни“. Стратегията за намаляване на ударите е задължителна за всички кораби, плаващи в открито море или опериращи в открито море. Те включват реки и устия с вятър нагоре по течението; дори на езера могат да се образуват вълни със значителна височина от вятъра, който духа безпрепятствено над няколко километра открита вода.

Чрез прилагане на ефективна стратегия за намаляване на натоварванията при управление, екипажът и пътниците се възползват значително от повишен комфорт и намалени нива на наранявания. В същото време продължителността на престоя в морето може да се увеличи, става възможно преодоляването на големи разстояния с по-висока скорост, повишават се готовността на екипажа и бойната ефективност.

В авиацията са проведени и многобройни проучвания за омекотяване и товарене на седалките. Хеликоптерните седалки са проектирани да предпазват екипажа по време на твърдо кацане, а устойчивата на удари седалка е структурно част от цялата деформационна зона на корпуса, чиято цел е да поеме по-голямата част от ударните натоварвания. Катапултни седалки са спасили живота на много пилоти и навигатори, тъй като им позволяват да избягат от умиращ самолет. Спасяването обаче е единично събитие, основано на подходящ входен сигнал, обикновено иницииран от седнало лице, като в този случай е допустима някаква телесна повреда, тъй като тя все пак е по-добра от непосредствена смърт. Въздействията на големи вълни по време на движение по морето, като правило, не са отделни събития, те могат да бъдат с различни размери и различни посоки. Когато шофирате в открито море, амортизиращата седалка в лодката има частица от секундата, за да се върне и омекоти „ударът отново“ или следващата последователност от множество удари.

Ключов компонент при подготовката за експлоатация на моторна лодка трябва да бъдат специализираните знания, които да помогнат на кормчиите и екипажите да разберат силите, действащи на ренде, особено при навигация по вълни. За рендосан кораб е необходимо да се вземат предвид три условия: скорост в режим на изместване, влизане или излизане от рендосване и скорост на рендосване. Когато пътува на вълни с ниска скорост или със средна скорост, корабът следи водната повърхност, в този случай е малко вероятно човек да бъде ранен, но може да се развие болест на движението. Проблемът при шофиране с рендосана скорост е, че кормчията има ограничена видимост над носа на лодката, което може да намали информираността за морското състояние.

За да се разработят следващото поколение решения за намаляване на ударите за високоскоростни лодки, работещи на вълнова повърхност, е важно да се разберат силите, действащи върху корпуса, докато той се движи над или чрез движещи се неравности в горния воден слой. Смущенията могат да бъдат причинени, първо, от далечни бури на стотици мили, създаващи дълги и високи вълни, второ, от вълни, задвижвани от местни ветрове и, трето, от следите на други кораби. Разбирайки явленията на вълните, учените и инженерите могат да анализират веригата на въздействие върху корпуса, палубата, седалките и накрая върху телата на седящите в лодката.

Окачени позиции на седалката: полустоящи до полулегнали

Наблюдението на ефектите от вибрациите и ударите върху корпуса или критичните части на оборудването е сравнително лесно, тъй като регистраторите на данни могат да бъдат прикрепени към фибростъкло, алуминий или пластмаса по различни начини. В областта на наземните превозни средства подобни процедури се усъвършенстват от десетилетия и в резултат на това са разработени доста ефективни методи за намаляване или премахване на вибрациите чрез регулиране на амортисьорите. Измерването на силите, действащи на палубата или на основата на седалките, и последващото натрупване на статистически данни, не създава проблеми от дълго време, но сега се водят разгорещени дискусии за това как да се събират данни за вибрациите от екипажа и пътниците. Долната част на гърба е зоната с най-голяма вероятност за нараняване и освен това е много трудно да се прикрепят акселерометри към гъвкаво човешко тяло. В този случай възглавниците на седалките и предпазните колани „спестяват“, осигурявайки приемлив контакт за регистраторите на данни. Целта на тази техника е да направи надеждни и надеждни измервания, за да оцени силата на повтарящите се удари и вибрационните параметри на цялото тяло.

Амортисьорна седалка, комбинирана с работна станция

Тъй като цената на регистраторите на данни намалява, различни военни, паравоенни и граждански организации по света започват да събират и съхраняват огромни количества данни за вибрациите. Анализът на данните и вземането на решение за уместността на числените показатели е предизвикателство. Предлага се просто сигнално устройство, като светофар, при което промяната на цвета от зелено в червено показва на екипажа, че експозицията на вибрациите се увеличава. Настройването на праговете на вибрациите за промяна на цвета обаче може да варира в зависимост от използвания метод на измерване.

През последното десетилетие секторът на бързи лодки и моторни лодки се разви значително и в резултат на това имаше много различни решения за дизайн и оформление на местата за сядане. Седалките в твърди надуваеми лодки и моторни лодки трябва да имат добра ергономия, за да отговорят на различните нужди на кормчията, екипажа и пътниците. Тук комфортът е важен и затова дизайнът на седалките трябва да осигурява място за седналия човек, неговото оборудване и лични плавателни съдове. Персоналът на някои организации трябва постоянно да носи екипировка, защита на тялото и оръжия. В този случай може да се наложи регулируема седалка с вградено място за съхранение на лично оборудване.

През последните тридесет години типичните седалки в твърди надуваеми лодки и моторни лодки са или в стил мотоциклет, или в така наречените пост-седалки, често подплатени с пяна. Поради високите работни скорости в момента много организации използват или обмислят инсталирането на амортисьорни седалки. Целта на амортисьорната седалка е да отдели кормчията и екипажа от най-лошото излагане на вибрации и удар, като местоположението на краката е важно. В амортизираща седалка за мотоциклет част от теглото на седналия човек се разпределя между тялото на седалката и краката на подложката за крака. За да се предотвратят удари, когато седалката започне да се движи нагоре, ходът или ходът на окачването обикновено е 150 mm. Следващото поколение седалки имат опции за регулиране на височината и теглото, което им позволява да побират голямо разнообразие от хора по отношение на физическите параметри. Тези настройки трябва да бъдат покрити от ясни инструкции и разпоредби на борда, тъй като лошо регулираната седалка може да създаде проблеми.

Бърза лодка с амортисьорни седалки за целия екип

Амортисьорна седалка с крака върху подложката за крака, а не върху палубата, носи цялото тегло на седналия човек. Тези седалки обикновено се намират в рулевата рубка или в каютата. Ходът на окачването за полудетални лодки започва от 100 мм, а за супер бързи лодки пътуването може да надвишава 200 мм. Става все по-трудно да изберете правилната седалка за лодката или да съобразите седалката с лодката.

По ирония на съдбата развитието на вятърната енергийна индустрия помага за подобряване на нивата на безопасност на екипажите и техниците, превозвани с моторни лодки. Изпитванията за повреда на отделни седалки и анкерни закрепвания на палубата са в съответствие с работата на плавателни съдове, пътуващи с рендосащи скорости в непосредствена близост до вятърни турбини и други плавателни съдове. За тези седалки ще са необходими подобрена ергономия и допълнителни настройки, тъй като се очаква пътниците да бъдат принудени да пътуват в открито море с високи темпове за продължителни периоди от време. Тъй като седалката е само част от лодката, по която хората се движат, процесът на интегриране на работни места (терминали) с тях е неизбежен. Различните позиции на тялото по време на дълги пътувания са важни за всеки тип транспортна платформа. Когато седящият спи, цялото тяло трябва да бъде окачено, за да може амортисьорната система да си свърши работата. В момента се провеждат изследвания коя позиция е по-удобна, легнала или полегнала и как най-добре да се предпази гръбначният стълб, когато няма съзнателно фиксиране на тялото.

Много военни структури, включително сили за специални операции, изтъкват изискването специалността на войника да е тясно интегрирана с вида на изпълняваната задача, особено за високоскоростни операции. Човешкият фактор влияе все повече върху развитието на системите за сядане и окачване, особено по отношение на разработването на по-отзивчиви контроли и оформления на работното място с подобрена ергономия. Кормилите вече имат джойстик на волана и лостове за управление на двигателя, вградени в подлакътниците на седалките им. При високи скорости навигаторите могат да работят ефективно само когато техните NAV екрани се движат в унисон с ръцете и очите. Също така, ефективността на работата на техниците, обслужващи станции за оптично разузнаване и дистанционни оръжейни системи, се увеличава чрез прикрепване на контролни панели към техните седалки. Високоскоростните стрелци се нуждаят от специални амортисьорни седалки, прикрепени към оръжията, монтирани на палубата.

През последните години индустрията на моторните лодки се разви значително. Много работа за подобряване на технологията за разработване и производство на седалки доведе до факта, че човек вече не винаги е най-слабото звено в скоростните лодки. Скоростта на лодката в спокойна вода се определя от границите на задвижващата мощност, но скоростта на вълните може да бъде ограничена от конструктивните ограничения. Професионалният кормчия на моторна лодка обикновено увеличава скоростта до това, което е известно като „приемлив дискомфорт“, но когато прагът на болката бъде достигнат, той ще забави леко. Но тъй като иновативните системи за окачване откъснаха човека от лодката, възникна ново предизвикателство при проектирането на корпуса, компонентите и оборудването, за да издържат на екстремните натоварвания, които могат да издържат тези, които седят на техните амортизиращи седалки.

За да се вземе решение за покупка, е необходимо да се сравнят корпусите на скоростните лодки от следващо поколение и решенията за намаляване на ударните натоварвания. Пълномащабните морски изпитания в открито море са много скъпи, зависят от времето и могат да варират от кораб до кораб. Неравностите на морето рядко са постоянни в една област или за дълъг период от време. Също така е трудно да се оправдае човешкото участие в опити за нараняване. За да се справи с тези проблеми, през 2013 г. беше създадена работна група на Международната организация по стандартизация (ISO), която да разработи стандартни процедури за „лабораторна оценка на намаляването на ударното натоварване на морските седалки“. В Обединеното кралство и Канада бяха проведени предварителни тестове за удар, за да се демонстрират в лабораторни условия ефективността на намаляване на натоварването на седалките преди инсталирането на кораби и по-нататъшни тестове върху вода. След това всички кораби ще бъдат одитирани, за да се определи как те спазват законодателството за вибрациите, включително разпоредбите на ЕС за вибрациите, влезли в сила през 2010 г.

В областта на бързите малки лодки сега има по-добро разбиране на проблемите, свързани с движещите се хора с висока скорост. Военните, правителствените и спасителните организации признават, че стратегиите за намаляване на стреса трябва да бъдат интегрирани в проектирането, подготовката, планирането и операциите. Други технически решения включват иновативни форми на корпуса, които подобряват плавността на движението, специални повърхности за контрол на ъгъла на атака на вълните и амортизиращи палуби за стоящи членове на екипажа и пътници. Но дори и с цялата тази технология, успехът на задачата зависи преди всичко от уменията на кормчия, водещ кораба в зависимост от морските условия.