Результат интеллектуальной деятельности: СНАРЯЖЕНИЕ СПАСАТЕЛЯ, ДЕЙСТВУЮЩЕГО В УСЛОВИЯХ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

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.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является снаряжение спасателя, содержащее легкий защитный костюм Л-1 фирмы ООО «Рабосервис+», опубликованный на сайте http://www.raboservice.ru/about [1], предназначенный для защиты от радиоактивной пыли, химического и бактериологического воздействия на человека. Подбор костюмов Л-1 проводят по росту: первый размер - для людей ростом до 165 см, второй - от 166 до 172 см, третий - 173 см и выше. ТУ 005296-84. Плащ защитный ОП-1М по ТУ 005296-84. Чулки защитные по ТУ 005296-84. Размеры костюма Л-1 указываются на передней стороне рубах и внизу. Масса около 3 кг - [прототип].

Недостатком известного снаряжения и одежды спасателей является сравнительно невысокая степень защиты от сейсмического воздействия.

Технически достижимый результат - повышение эффективности защиты спасателя, действующего в чрезвычайных ситуациях, сопровождающихся взрывами, толчками и сейсмическим воздействием.

Это достигается тем, что в снаряжении спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, содержащем легкий защитный костюм спасателя с защитным жилетом от электромагнитного излучения, состоящий из брюк с защитными чулками, рубахи с капюшоном, двупалых перчаток и подшлемника, причем брюки сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами, к которым пришиты тесемки для крепления к ногам, дополнительно предусмотрен защитный жилет от электромагнитного излучения, состоящий из тканевой подкладки, соединенной с защитной оболочкой, а в тканевой подкладке закреплены упругие каркасные стойки посредством фиксаторов на поясном ремне, а защитная оболочка крепится на упругих каркасных стойках, при этом защитная оболочка выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом. Может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого снаряжения спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, в частности - схема защитного костюма спасателя, на фиг. 2 - вариант защитного костюма спасателя с противогазом, на фиг. 3 - конструктивная схема защитного костюма спасателя, на фиг. 4 изображена конструкция защитного жилета от электромагнитного воздействия, на фиг. 5 - схема защитной оболочки защитного жилета, на фиг. 6 - структура композиционного материала, на фиг. 7 показан продольный разрез предлагаемой конструкции сапога спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, на фиг. 8 - продольный разрез предлагаемой конструкции подложки с противоскользящим слоем.

Снаряжение спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, содержит легкий защитный костюм спасателя (фиг. 1 и 3), который состоит из брюк 7 с защитными чулками, рубахи 1 с капюшоном 2, двупалых перчаток 11 и подшлемника. Брюки 7 сшиты вместе с чулками, заканчивающимися резиновой осоюзкой с ботами 8. К ним пришиты тесемки 9 для крепления к ногам. В верхней части брюк имеются плечевые лямки 10 и полукольца (на чертеже не показано). Рубаха 1 совмещена с капюшоном 2, сзади к ее нижнему обрезу пришит промежуточный хлястик 5, который пропускается между ног и застегивается на пуговицу в нижней части рубахи 1 спереди. Сумка 6 зафиксирована на хлястике. Рукава заканчиваются петлями 4, которые надеваются на большой палец после надевания перчаток 11. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье. Капюшон 2 фиксируется на шее лентой 3 и пластмассовым шпеньком. Низ куртки (рубахи) стянут эластичной лентой и снабжен паховым ремнем (на чертеже не показано). Брюки удерживаются с помощью двух лямок 10 и пряжек из полуколец и фиксируются внизу хлястиками.

Возможен вариант костюма (фиг. 2) как войскового средства для индивидуальной защиты от радиоактивной пыли и капельно-аэрозольных отравляющих веществ, снабженный противогазом. Костюм не является изолирующим. При заражении костюм подлежит специальной обработке и в дальнейшем может использоваться много раз. Изготавливается из прорезиненной ткани УНКЛ-3 или ткани Т-15 и состоит из цельнокроенных брюк с чулками, куртки с капюшоном и трехпалых рукавиц. На рукавах куртки имеются манжеты, облегающие запястье.

Легкий защитный костюм спасателя может комплектоваться защитным жилетом от электромагнитного излучения (фиг. 4), который состоит из тканевой подкладки 12, в которой закреплены упругие каркасные стойки 13 посредством фиксаторов 15 на поясном ремне. Защитная оболочка 14 крепится на упругих каркасных стойках 13. Защитная оболочка (фиг. 5) 14 может быть закреплена на каркасных стойках 13 по всей площади торса человека-оператора, включая и плечевые суставы и кисти рук (на чертеже не показано).

Защитная оболочка 14 выполнена трехслойной, причем первый слой, обращенный в окружающую оператора среду, выполнен в виде связанных между собой колец, в качестве материала которых использована нержавеющая сталь, которая обработана композиционным материалом с повышенными защитными свойствами от электромагнитного излучения. Третий слой 16, обращенный к телу оператора, выполнен из перфорированного полимерного материала, например арамидного волокна, а второй слой 17, 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.

Композиционный материал для защиты от электромагнитного излучения (фиг. 6) состоит из полимерной основы с частицами 18 и 20, в которой распределены частицы 19 соединений -(Fe, Si) или - Co с нанокристаллической структурой объемной плотностью (0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³. Полимерная основа для фиксации положения частиц порошка с нанокристаллической структурой выполнена в виде чередующихся между собой элементов структуры с частицами 18 и 20, расположенных под углом 90° друг к другу, а каждый из элементов с частицами выполнен в виде расположенных в параллельных рядах частиц вытянутой формы, причем частицы, расположенные слева и справа от нее, сдвинуты на величину, не превышающую половины максимального размера частицы. Использование в качестве наполнителя материала, обладающего нанокристаллической структурой, обеспечивает увеличение магнитной проницаемости.

Экспериментально установлено, что при объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице менее 0,6·10^-5 1/нм³ эффект повышения значения магнитной проницаемости не наблюдается. При объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице больше чем 1,4·10^-5 1/нм³ происходит уменьшение значения магнитной проницаемости. Следовательно, оптимальным является следующий диапазон значений объемной плотности нанокристаллов в аморфной матрице: больше 0,6·10^-5 1/нм³, но менее 1,4·10^-5 1/нм³.

Костюм обработан пенной полифункциональной композицией для дегазации, дезинфекции, дезинсекции, дезактивации и экранирования поверхностей, объемов и объектов от опасных агентов и веществ пеной, где жидкая фаза пены представляет собой раствор клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом в качестве действующего вещества в количестве от 0,1 до 5% по массе, а в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний хлорида с карбамидом и/или клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом. Может использоваться композиция, где в качестве клатрата дидецилдиметиламмоний галогенида с карбамидом используется клатрат дидецилдиметиламмоний бромида с карбамидом.

Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях (фиг. 7 и 8), содержит голенище 21, нижнюю часть 22 с виброзащитной подошвой 23. Подкладка 24 голенища и нижней части 22 сапога выполнена из технического текстильного материала, причем соединение верхней и нижней частей подкладки осуществляется посредством линии 25. Верхняя часть голенища 26 может быть выполнена из искусственной кожи, декоративного текстильного материала или литьевых полимеров, например полиуретана.

Виброзащитная подошва 23 выполнена в виде заполненной сжатым воздухом, герметичной упругодемпфирующей полости 27, соединенной с расположенным над каблуком 28 обратным клапаном 29, унифицированным с вентилем велосипедной шины для подкачки от источника сжатого воздуха (на чертеже не показано) и сообщения с внешней средой, а также соединенная, посредством дросселирующей гильзы 30, с демпфирующей полой камерой 31, выполненной из жесткого вибродемпфирующего материала, например пластиката типа «Агат», «Антивибрит», «Швим», и расположенной внутри каблука 28. Жесткость различных участков полости 27 выполнена различной: боковая поверхность 32 может быть менее жесткой, чем верхняя и нижняя поверхности или наоборот. Над герметичной полостью 27 размещена эквидистантная и конгруентная ей, упругая герметичная оболочка 33, заполненная силиконовой жидкостью, а над ней расположена стелька (на чертеже не показано), выполненная из иглопробивного материала типа «Вибросил» на базе кремнеземного или алюмоборосиликатного волокна. В качестве материала подошвы 23 может использоваться вибропоглощающий материал, например эластомер, или полиуретан со степенью пористости, находящейся в диапазоне оптимальных величин: 30÷45%. При этом форма демпфирующей камеры 31 может быть выполнена как многогранной, например в виде куба, так и образована телами вращения, например в виде цилиндра, сферы.

В качестве материалов герметичной упругодемпфирующей полости 27 и упругой герметичной оболочки 33 могут быть использованы следующие материалы: эластомеры, например резина, литьевой полимер, например полиуретан, резинокордная оболочка.

С демпфирующей камерой 31, в ее средней части, жестко соединена защитная вставка 34, выполненная из более жесткого, чем подошва 23, упругого материала и выполняющая функции дополнительного упругого элемента в виброзащитной системе «обувь-человек».

Возможен вариант, когда 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 из рентгенозащитного материала, содержащего полимерное связующее, катализатор, наполнитель порошкообразный на основе оксидов элементов с различной поглощающей способностью в рентгеновском диапазоне излучений, при этом в качестве полимерного связующего используется низкомолекулярный кремнийсодержащий каучук, в качестве катализатора - металлоорганическое соединение из группы солей каприловой кислоты и олова (IV), а наполнитель содержит оксиды редкоземельных элементов с порядковыми номерами элементов 51, 58-71, оксид иттрия, оксид сурьмы (III) с размером частиц в диапазоне величин 0,5-30 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.ч: кремнийсодержащий низкомолекулярный каучук - 100; катализатор - 6-8; наполнитель - 350-450, при этом оксид сурьмы (III) и ∑ оксидов РЗЭ и иттрия взяты в соотношении 1:1.

Снаряжение спасателя, действующего в условиях чрезвычайных ситуаций, работает следующим образом.

Выполнение каркасных стоек 13 упругими позволяет сдемпфировать удар (сделать его упругим), а защитная оболочка 14 предотвратит ранение кожного покрова человека-оператора.

Композиционный материал работает следующим образом.

Электромагнитная волна, проникшая в глубь материала, интенсивней поглощается в нем за счет более высокой поглощающей способности нанокристаллической структуры, обладающей большей магнитной проницаемостью по сравнению с аморфной. При достижении электромагнитной волной противоположной поверхности происходит ее большее поглощение, что приводит к повышению коэффициента экранирования.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого изобретения выразится в снижении толщины и уменьшении массогабаритных характеристик композиционного материала, что позволит повысить надежность работы электронных и электротехнических средств, обеспечить эффективную защиту биологических объектов за счет повышения магнитной проницаемости композиционного материала и, как следствие, коэффициента экранирования электромагнитных полей радиочастотного диапазона.

При объемной плотности нанокристаллов -(Fe, Si) или -Co(0,6÷1,4)·10^-5 1/нм³ магнитная проницаемость композитов по сравнению с аморфным состоянием увеличивается в 2-3 раза и составляет от 90 до 135 ед.

Легкий защитный костюм спасателя может применяться при выполнении дегазационных, дезактивационных и дезинфекционных работ для защиты кожи, одежды и обуви от длительного действия отравляющих и токсических веществ, токсичной пыли, для защиты от растворов кислот, воды, щелочей, морской соли, лаков, красок, масел, жиров и нефтепродуктов, защиты от вредных биологических факторов, используется на местности, зараженной отравляющими и химически опасными веществами, в химической и военной промышленности, а также от электромагнитного воздействия.

Сапог спасателя, работающего в чрезвычайных условиях, работает следующим образом.

Под воздействием веса человека-оператора упругая герметичная оболочка 33, заполненная силиконовой жидкостью, и верхняя поверхность полости 27, благодаря своей эластичности и соединенная посредством дросселирующей гильзы 30 с демпфирующей полой камерой 31, соответственным образом расположенной, принимают форму стопы человека. Полость 27 благодаря упругим свойствам внутреннего наполнителя полости - воздуха и демпфирующим свойствам гильзы 30 является эффективной пневматической двухкамерной виброзащитной системой в общей системе виброзащиты: «обувь-человек». Упругая герметичная оболочка 33, заполненная силиконовой жидкостью, смягчает и также эффективно демпфирует нагрузки при ходьбе, а также устраняет перекос стопы при неровностях, защищая стопу от вывиха. Для повышения эффективности работы виброзащитной системы «обувь-человек» давление в полости 27 можно изменить под вес человека, например дополнительно подкачав насосом воздух через клапан 9 или, наоборот, выпустив его в атмосферу.

В зависимости от создаваемого давления в полости 27 можно регулировать высоту опоры стопы, обеспечивая плотное облегание стопы, в том числе и сверху. В зависимости от жесткости оболочки 33, заполненной силиконовой жидкостью, и давления в полости 27, можно создать комфортное чувство ходьбы, например «как по траве или мягкому ковру».

Выполнение подложки (фиг. 8) с противоскользящим слоем позволяет обеспечить оптимальную степень противоскользящих свойств обуви.

Подложка 35 приспособления может быть выполнена в форме прямоугольника с длиной стороны не менее 4 см, или круга диаметром не менее 4 см, или в форме носочного или пяточного участка подошвы обуви. Толщина подложки может составлять 0,2-2,0 мм. Толщина подложки выбрана из условий обеспечения ее прочности и удобства в пользовании (т.е. она не должна мешать человеку при ходьбе).

Выполнение приспособления в заявляемом виде значительно увеличивает его износостойкость за счет способности подложки эластично изгибаться без разрушения при изгибах подошвы, а также за счет повышенной водостойкости, способности противостоять истиранию и более прочному закреплению абразивных частиц на подложке, обусловленному повышенной адгезией клея, закрепляющего абразивные частицы на подложке и полимерного материала подложки. Облегчается также фиксация приспособления на подошве обуви, которая производится путем простого наложения и прижатия к подошве клейкой стороны подложки, с которой предварительно удален защитный слой.

Приспособление для предотвращения скольжения обуви (фиг. 8) содержит подложку 35 из эластичного полимерного материала, в качестве которого могут быть использованы полипропилен, полиуретан, резина и т.п.

На лицевой поверхности подложки закреплены, например наклеены при помощи водостойкого клея (смолы), абразивные частицы 36, в качестве которых могут быть использованы наждачный порошок, кварцевая крошка, просеянный песок и т.п. размером 0,2-0,8 мм. На изнаночной поверхности подложки нанесено клейкое покрытие 37 (из клеящих составов, обычно применяющихся при изготовлении скотча), поверх которого наложено отслаивающийся защитный слой 38 (из бумаги, пленки и т.п.). Возможен вариант выполнения приспособления, когда на подложку наклеивают промежуточный слой 39, на котором уже закреплены абразивные частицы. В качестве такого слоя может быть использована, например, наждачная бумага.

При использовании приспособления с противоскользящим слоем защитный слой 38 отслаивают с клейкой поверхности 37 подложки, накладывают этой поверхностью на обезжиренную сухую поверхность подошвы обуви и плотно прижимают. После чего приспособление готово к эксплуатации.

Таким образом, конструкция обеспечивает увеличение эксплуатационной надежности и повышает удобство использования, а также обеспечивает комфорт при ходьбе и лечебно-профилактический эффект за счет виброизоляции и демпфирования воздействующих на ступню нагрузок, а также за счет более точного и плотного охвата ноги.