Журнал эргономики
Открытый доступ

Абстрактный

Эргономичный сегментированный стеклокерамический композитный водолазный костюм Chocobar K4 с нейтральной плавучестью и превосходной термозащитой

Гаррет Сабески, Коди Кларк, Эндрю Уолдрон, Джеффри Кэттерлин, Эмиль П. Карталов*

Гипотермия представляет серьезную опасность для здоровья водолазов, поскольку может привести к потере сознания, повреждению органов и в конечном итоге к смерти. Чтобы уменьшить потерю тепла в воде, водолазы обычно носят неопреновые гидрокостюмы с пузырьками. Однако эта тепловая защита ухудшается с глубиной, поскольку пузырьки воздуха в неопрене сжимаются под повышенным давлением. Более толстый неопрен обеспечивает лучшую теплозащиту, но менее эластичен и, таким образом, быстрее утомляет пользователя. Чтобы решить эту проблему, мы разработали костюм K1, в котором были композитные пластины, прикрепленные к негибким участкам тела. Пластины содержали полые стеклянные микросферы, встроенные в силикон, отвержденный в 3D-печатных формах, разработанных на основе 3D-сканирования тела. K1 сочетал эргономику 3-миллиметрового костюма с теплозащитой, превосходящей 7-миллиметровый костюм. Затем, добавив еще один внешний слой керамического композита, получился костюм K2. K2 повысил теплозащиту и улучшил эргономику и управляемость, предлагая постоянную нейтральную плавучесть. Однако и K1, и K2 использовали специальные формы для водолазов, что делало изготовление сложным и дорогим. Поэтому мы разработали Chocobar — универсальные гибкие композитные пластины, которые можно подогнать под любого дайвера. Наш первый костюм Chocobar, K3, был быстрее и проще в изготовлении, имел два слоя стеклокомпозита Chocobar и демонстрировал лучшую на сегодняшний день теплозащиту (~4,5°C лучше, чем костюм 7/6 мм на глубине). Однако K3 страдал от чрезмерной плавучести, что требовало дополнительного балласта и ухудшало управляемость. Поэтому мы разработали K4, представленный здесь. K4 имеет два композитных слоя (внешний керамический и внутренний стеклянный), постоянную нейтральную плавучесть, улучшенную управляемость, минимальный балласт и высокую теплозащиту (+3°C лучше, чем костюм 7/5 мм на глубине). Таким образом, K4 в целом является лучшим костюмом в этой серии. Следовательно, K4 должен представлять большой интерес для разработчиков технологий водолазных костюмов, а также для коммерческих, любительских и военных водолазов.