Результат интеллектуальной деятельности: ОДЕЖДА СПАСАТЕЛЕЙ, ДЕЙСТВУЮЩИХ В ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СЕЙСМИЧЕСКИ-ОПАСНЫХ УСЛОВИЯХ В СЕВЕРНЫХ ШИРОТАХ

Изобретение относится к снаряжению спасателей в сфере чрезвычайных ситуаций, в частности для экипировки спасателей при проведении аварийно-спасательных работ в условиях природных и техногенных ЧС, вызывающих разрушение объектов, а также в сейсмически опасных условиях.

Известен комплект специальной защитной одежды «ТЕМП» фирмы ООО «СНК+», опубликованный на сайте , который состоит из куртки и полукомбинезона, имеющих подкладку со съемным утеплителем, а также сигнального жилета, причем основной материал для верха комплекта - ткань плащевая «Лана» темно-синего цвета; материал для сигнального жилета - ткань «Турист» малоусадочная желто-салатового или оранжевого цвета; основной материал для съемного утеплителя - полотно нетканое объемное теплоизоляционное типа «синтепон», устойчивое к химчистке, 120 г/м²; сигнальная маркировка - световозвращающая полоса фирмы «3М», ширина 50 мм (прототип).

Недостатком известной конструкции одежды спасателей является сравнительно невысокая защита от механического воздействия спасателя в условиях летящих и падающих предметов разрушающегося объекта.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях, состоящая из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета и шлема спасателя типа «Cromwell ER1», который выполнен из термопластика - высокотемпературостойкого, а визор и очки - из поликарбоната, защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоящая из тканевой подкладки, соединений с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, при этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм, по патенту РФ №2495610 от 20.10.13 (прототип).

Недостатком прототипа является сравнительно невысокие защитные качества экипировки при работе в северных широтах в условиях пониженных температур.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя в сейсмически опасных условиях при работе в северных широтах, в условиях пониженных температур.

Это достигается тем, что в одежде спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях в северных широтах, состоящей из защитной куртки от механического воздействия, полукомбинезона, жилета и шлема спасателя, при этом защитная куртка имеет спереди центральную бортовую застежку на «молнию», закрытую ветрозащитным клапаном на кнопках, боковые и вертикальные прорезные карманы на «молнии», накладной объемный карман для рации и прорезной карман на «молнии» на плечевой кокетке слева и справа соответственно, на правом рукаве находится прорезной карман с клапаном, а на спинке куртки расположена надпись «МЧС РОССИИ», причем по низу куртка стягивается шнуром с фиксаторами, низ рукавов обработан манжетой, стянутой эластичной лентой и хлястиком с текстильной застежкой, а втачной капюшон, убирающийся в карман на воротнике, имеет регулировку по лицевому вырезу с помощью эластичного шнура, а по линии груди, по низу куртки, спереди и на спинке, а также по низу рукавов пришиты световозвращающие полосы, при этом имеется съемный утеплитель, пристегивающийся к бортам куртки на «молнию», а спереди нижние накладные карманы и трикотажный воротник, а полукомбинезон имеет застежку на «молнию», закрытую клапаном на кнопках, а также притачные бретели, свободные концы которых крепятся к передней верхней части на цупферные замки, при этом ниже линии талии полукомбинезона размещены боковые прорезные карманы на «молнии», на уровне линии груди справа расположен прорезной карман на «молнии», в области колена - боковые прорезные карманы на текстильной застежке, а также справа - карман для ножа, по линии талии расположены пять шлевок, область колен и область сидения усилены накладками, низ комбинезона имеет пуфты на «молнии» и шнуры с фиксатором, охватывающим виброзащитную обувь, а ниже области колен пришиты световозвращающие полосы, причем съемный утеплитель, пристегивающийся к полукомбинезону сверху на пуговицы, имеет застежку на «молнию», кулису со шнуром по линии талии, трикотажные ластики и штрипки, а жилет выполнен цельновыкроенным с фиксацией на текстильную застежку и имеет внизу световозвращающую полосу, на спинке жилета расположена надпись «МЧС РОССИИ», а шлем типа «Cromwell ER1» выполнен из термопластика - высокотемпературостойкого, а визор и очки - из поликарбоната, защитная куртка выполнена с защитной оболочкой, состоящая из тканевой подкладки, соединений с защитными оболочками, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясе, а защитные оболочки крепятся на упругих каркасных стойках, защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, третий слой, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, при этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

На фиг.1 изображена фронтальная проекция конструкции защитной куртки от механического воздействия, на фиг.2 - ее профильная проекция, на фиг.3 - схема защитной оболочки защитной куртки, на фиг.4 - общий вид одежды спасателей, на фиг.5 - общий вид шлема спасателя, на фиг.6 изображен общий вид виброзащитной обуви, на фиг.7 - упругодемпфирующие элементы в пяточной части обуви, на фиг.8 - упругодемпфирующие элементы в подошве, на фиг.9 представлена общая конструкция обуви для работы в северных широтах, на фиг.10 - схема вкладной стельки для обогрева стопы.

Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях в северных широтах (фиг.4), состоит из защитной куртки от механического воздействия (фиг.1, 2) с защитной оболочкой (фиг.3) и шлема спасателя (фиг.5).

Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях в северных широтах (фиг.4), включает в себя защитную куртку 1, которая имеет спереди центральную бортовую застежку 11 на «молнию», закрытую ветрозащитным клапаном на кнопках (на чертеже не показано), боковые и вертикальные прорезные карманы на «молнии», накладной объемный карман для рации и прорезной карман на «молнии» на плечевой кокетке слева и справа соответственно (на чертеже не показано). На правом рукаве находится прорезной карман с клапаном. На спинке куртки расположена надпись «МЧС РОССИИ». По низу куртка стягивается шнуром 12 с фиксаторами. Низ рукавов обработан манжетой, стянутой эластичной лентой и хлястиком с текстильной застежкой. Втачной капюшон 10, убирающийся в карман на воротнике, имеет регулировку по лицевому вырезу с помощью эластичного шнура. По линии груди, по низу куртки, спереди и на спинке, а также по низу рукавов пришиты световозвращающие полосы. Съемный утеплитель, пристегивающийся к бортам куртки на «молнию», имеет спереди нижние накладные карманы и трикотажный воротник.

Полукомбинезон 8 имеет застежку на «молнию», закрытую клапаном на кнопках, а также притачные бретели, свободные концы которых крепятся к передней верхней части на цупферные замки. Ниже линии талии полукомбинезона размещены боковые прорезные карманы на «молнии», на уровне линии груди справа - прорезной карман на «молнии», в области колена - боковые прорезные карманы на текстильной застежке, в т.ч. справа - карман для ножа (на чертеже не показано). По линии талии расположены пять шлевок. Область колен и область сидения усилены накладками (на чертеже не показано). Низ комбинезона имеет пуфты на «молнии» и шнуры с фиксатором, охватывающим виброзащитную обувь 9. Ниже области колен пришиты световозвращающие полосы. Съемный утеплитель, пристегивающийся к полукомбинезону сверху на пуговицы, имеет застежку на «молнию», кулису со шнуром по линии талии, трикотажные ластики и штрипки. Жилет выполнен цельновыкроенным с фиксацией на текстильную застежку и имеет внизу световозвращающую полосу. На спинке жилета расположена надпись «МЧС РОССИИ»

Конструкция защитной куртки от механического воздействия (фиг.1, 2) состоит из тканевой подкладки 1, в которой закреплены упругие каркасные стойки 2 посредством фиксаторов 4 на поясе 5. Защитные оболочки 3 крепятся на упругих каркасных стойках 2. Защитные оболочки 3 закреплены на каркасных стойках 2 по всей площади торса спасателя.

Каждая из защитных оболочек 3 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую спасателя среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь. Третий слой 6, обращенный к телу спасателя, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 7, расположенный между ними, выполнен упругим из упругих сетчатых элементов, при этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, причем материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, а диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях в северных широтах (фиг.5), типа «Cromwell ER1», предназначенного для выездов на спасательные операции при различных несчастных случаях, где не требуется использования пожарного шлема (ДТП, пожары в лесу, спасательные операции на воде, поиск и спасение пострадавших под завалами, аварии на промышленных предприятиях). Шлем «Cromwell ER1» выполнен из термопластика (высокотемпературостойкий ПВХ). Визор и очки - поликарбонат.

Виброзащитная обувь состоит из внутреннего защитного подноска 13 (фиг.6-8), выполненного из композитного материала, осуществляющего защиту от ударов. Прокладка 14 устраняет возможный нажим на стопу. Полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви защищает стопу ноги от механических повреждений. Вкладная стелька 16 анатомической формы совместно с втачной (штробельной) стелькой 17 оптимизирует динамику стопы во время работы. Двухслойная подошва 18 с промежуточным слоем из полиуретана и слоем 29 из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами и ходовым слоем из термопластичного полиуретана с износостойкими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, причем диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Детали верха 19 обуви выполнены из термоустойчивой водонепроницаемой кожи, а подкладка 20 обуви из спилка кожевенного. Протектор подошвы 21 выполнен с повышенной сцепляемостью с поверхностями рабочей зоны оператора, а жесткий задник 22 из термопластического материала предохраняет пятку оператора от механического и термического воздействия.

В пяточной части обуви (фиг.7), под вкладной стелькой 16 анатомической формы, расположена вкладка 24 из упругодемпфирующих элементов, содержащих опорную плоскость с закрепленными на ней втулками 25, в которых расположены упругие элементы, например пружины 23, контактирующие с демпфирующим блоком, выполненным трехслойным и содержащим пластины 26 и 28 из жесткого вибродемпфирующего материала, например типа «Агат», между которым расположен слой полиуретана 27, демпфирующего вибрацию на средних частотах. Упругие элементы, контактирующие с демпфирующим блоком, выполнены в виде конических пружин 23, имеющих равночастотные свойства, при этом витки пружин 23 покрыты слоем вибродемпфирующей мастики (на чертеже не показано).

Внутренний защитный подносок 13, выполненный из композитного материала, по форме (в сечении верхней части) выполнен арочного типа (на чертеже не показано), а сверху к нему прилегает полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви, которая также в этой части выполнена арочного типа. При выполнении работ, относящихся к категории «тяжелых», внутренний защитный подносок 13 может быть выполнен из перфорированного металла повышенной прочности (на чертеже не показано).

Одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях, работает следующим образом.

Куртка защитная 1 для спасателей осуществляет защиту человека и в зимний период года от внезапных ударов со стороны летящих и падающих предметов разрушающегося объекта. Выполнение каркасных стоек 2 упругими позволяет смягчить удар, защитные оболочки 3 предотвращают ранение кожного покрова спасателя.

Виброзащитная обувь 9 работает следующим образом.

Внутренний защитный подносок 13, выполненный из композитного материала, осуществляет защиту от ударов, а прокладка 14 устраняет возможный нажим на стопу. Полиуретановая накладка 15 (заливка) носочной части обуви защищает стопу ноги от механических повреждений, а вкладная стелька 16 анатомической формы оптимизирует динамику стопы во время работы.

Двухслойная подошва 18 с промежуточным слоем из полиуретана и слоем 29 из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. Протектор подошвы 21 выполнен с повышенной сцепляемостью с поверхностями рабочей зоны оператора, а в пяточной части обуви, под вкладной стелькой 16 анатомической формы, расположена вкладка 24 из упругодемпфирующих элементов, осуществляющих виброзащиту и демпфирование на средних частотах. Упругие элементы в виде конических пружин 23 имеют равночастотные свойства, поэтому они будут компенсировать изменение веса оператора в связи с выполнением тяжелых работ с переносом тежестей.

Шлем ER1 (фиг.5) может использоваться также парамедиками, спасателями на воде и гражданской обороной - он оснащен защитными очками и присоединением для опциональной защиты ушей. К тому же это шлем может быть выполнен для использования в вертолете (не пилотами), береговой охраной и воздушными морскими спасателями и т.д. При разработке шлема использовались международные антропометрические данные для мужчин и женщин - членов пожарных и спасательных команд. Эти данные включают в себя различия многих этнических групп, что делает этот шлем удобным для использования во всех странах представителями любых народностей.

Валяная обувь спасателя (фиг.9 и 10) для работы в условиях низких температур в северных широтах содержит голенище 30, стоповую часть 31, основную подошву 32, размещенную с нижней стороны стоповой части 31, и защитную подошву 33, расположенную с нижней стороны основной подошвы 32, а также вкладную стельку 34 для обогрева стопы. Соединение основной подошвы 32 с нижней стороной стоповой части 31 осуществлено посредством: одной или двух скрученных нитей, располагаемых сверху - снаружи - вниз, под острым углом к подошве. Стежки нити размещены снаружи на нижней стороне стоповой части. Кроме того, соединение основной подошвы 32 и защитной подошвы 33 может быть осуществлено при помощи приклеивания, приваривания или иным известным способом.

Выполнение основной подошвы 32 валяной обуви из ЭВА полностью обеспечивает достижение заявленного технического результата, поскольку ЭВА - формованный легкий и упругий материал, обладающий хорошими амортизирующими свойствами, легкостью, стойкостью к истиранию, не имеющий запаха, не вызывающий аллергию и обладающий антигрибковым эффектом. Изделия из ЭВА обладают высокой степенью мягкости и упругости, не подвержены деформации, выдерживают отрицательную температуру до -30°, обладают низкой степенью теплоотдачи (эффект термоса) и не пропускают влагу. ЭВА - это вещество, которое относится к полиолефинам, получается в результате сополимеризации этилена и мономера винилацетата.

Группы ацетокси распределяются в этиленовой группе произвольно. Содержание винилацетата определяет механические свойства сополимера, а также его тип (эластомер или термопласт). Из-за высокого содержания винила этиленвинилацетат приобретает высокую устойчивость к маслам, растворителям, озону и высокой температуре. Также стоит отметить, что сополимер ЭВА нашел широкое применение и в приготовлении компаундов с другими полимерами, например каучуком, ПВХ или полиэтиленом, а также смесей с наполнителями и добавками.

Защитная подошва 33, расположенная с нижней стороны основной подошвы 32, выполнена двухслойной с промежуточным слоем из полиуретана и слоем 29 (фиг.8) из упругоэластичных сетчатых элементов, обладающих амортизирующими свойствами и ходовым слоем из термопластичного полиуретана с износостойкими свойствами, создает комфортные условия оператору при работе с виброактивным оборудованием. При этом плотность сетчатой структуры упругих сетчатых элементов находится в оптимальном интервале величин 1,2 г/см³…2,0 г/см³, а материал проволоки упругих сетчатых элементов - сталь марки ЭИ-708, причем диаметр ее находится в оптимальном интервале величин 0,09 мм…0,15 мм.

Вкладная стелька 34 помещена в защитный чехол 35, а нагревательная нить 36 подключена не менее чем к одному пьезоэлементу 37, расположенному в зоне пятки и/или носка. Кроме того, стелька может быть выполнена из этиленвинилацетата или иного эластичного материала, а в пяточную часть стельки вклеен пьезоэлемент из полидиметилсилоксана (пьезорезины) толщиной 2,5-5 мм, размером примерно 10×10 мм. Кроме того, чехол может быть выполнен съемным. Кроме того, чехол стельки может быть выполнен из поликоттона. Нагревание стельки осуществляется через чехол 6 посредством нагревательной нити 36, подключенной к пьезоэлементу 8, при периодическом надавливании на который возникает постоянный ток. Предпочтительно, чтобы пьезоэлемент крепился в области середины пятки (возможно использование в модели двух пьезоэлементов: в области пятки и в области передней части стопы - в этом случае мощность нагревания увеличивается вдвое). Применение пьезоэлементов в качестве нагревательного элемента позволяет использовать стельки вне помещения без риска для здоровья, для постоянного поддержания комфортной температуры обуви в холодное время года. Предельная температура нагревания около 45 градусов.

В качестве пьезоэлектрика может использоваться PZT (цирконат-титонат свинца), перенесенный на гибкий образец PDMS (полидиметилсилоксана) толщиной 2,5-5 мм (так называемая пьезорезина). Данный пьезоэлемент при деформации вырабатывает ЭДС (электродвижущую силу постоянного тока), достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В). Возможно применение и другого аналогичного пьезоэлемента, и пьезоэлектрика. Возможно применение какого-либо другого мягкого и гибкого пьезоэлектрика, имеющего ЭДС, достаточную для выработки силы тока (не более 12 мА) и напряжения (не более 36 В), необходимых для нагревания стелек. Температура нагрева стельки зависит от характеристик пьезоэлектрика, силы давления на пьезоэлемент, длины нагревательной нити и других факторов. Материал чехла стельки - поликоттон, чехол съемный, что позволяет его стирать по мере загрязнения.

Валяная обувь спасателя для работы в условиях низких температур работает следующим образом.

Пользователь любого возраста и комплекции надевает валяную обувь и может легко выполнять любые динамические движения, ходьба, бег и т.д. Это обусловлено тем, что основная подошва выполнена из материала ЭВА - легкого, прочного и гибкого материала.

При периодическом надавливании на пьезоэлемент 37 возникает ток, который, проходя по нагревательной нити 36, проложенной по всей поверхности стельки, нагревает ее и передает тепло через чехол 35 пользователю.

Таким образом, одежда спасателей, действующих в чрезвычайных сейсмически опасных условиях в северных широтах обеспечивает увеличение эксплуатационной надежности и повышает удобство использования, а также обеспечивает электробезопасность, независимость от стационарного источника питания и облегчение процесса ее использования.