3. Геометрия рюкзака
3. Геометрия рюкзака
Форма мешка играет основную роль в конструкции рюкзака.
Именно она определяет два основных показателя: объем рюкзака и его сбалансированность. Интересно, что если объем рюкзака указывается любым производителем в первую очередь, то про сбалансированность не произносится ни слова, даже сам этот термин, применительно к рюкзакам, мало известен. А этот показатель тем важнее, чем больше и тяжелее рюкзак.
Под сбалансированностью рюкзака понимается расположение его центра тяжести относительно центра тяжести человека и способность рюкзака нейтрализовать колебания данного расположения при не слишком удачной укладке.
Начнем с центра тяжести. Это фундаментальное понятие, характеризующее, в частности, устойчивость любой физической системы.
В данном случае системы "человек-рюкзак". Для того чтобы система оставалась устойчивой необходимо, чтобы центр тяжести находился по вертикали над площадью опоры, причем, чем ближе к центру этой площади, тем труднее вывести систему из равновесия. Выход центра тяжести за пределы площади опоры – необходимое и достаточное условие для падения.
Человеческий организм сориентирован на балансировку собственного центра тяжести. Наличие рюкзака смещает центр тяжести всей системы назад. Чтобы вернуть системе устойчивость, при несении рюкзака приходится наклоняться вперед (рис 1).
Но это не самая естественная для человека поза и поддержание ее требует от человека энергозатрат. Чем сильнее наклон, тем больше сил тратится на поддержание равновесия.
Рис 1
Центр тяжести рюкзака должен быть сбалансирован по трем осям.
Проще всего с горизонтальной осью, параллельной спине (ширина рюкзака). Центр тяжести по этой оси должен находиться точно посередине человеческого тела. Применительно к конструкции рюкзака это означает его симметричность в этом направлении.
Вторая горизонтальная ось направлена перпендикулярно спине.
С ней, вроде бы, тоже все понятно – чем ближе к спине центр тяжести рюкзака, тем лучше (см. рис. 1). Но даже беглый анализ существующих конструкций показывает, что многие конструкторы довольно легко пренебрегают этим правилом в погоне за дополнительным объемом или внушительностью внешнего вида подвески и системы формирования спины.
Видимо, это вызвано небольшой абсолютной величиной сдвига.
На самом деле, сдвиг центра тяжести рюкзака от спины "всего" на один сантиметр приводит к наклону тела вперед на 1,5 градуса. Такой же эффект дает увеличение веса рюкзака на 2 кг, а при больших< весах рюкзаков, даже больше.
Совсем не мало. И вполне достойно того, чтобы задуматься о максимальном улучшении данной характеристики, самой важной из всех описанных. К сожалению, у этой характеристики есть свои пределы.
Отступление-гипотеза
Есть и другое объяснение удивительному невниманию производителей рюкзаков к столь важному моменту. Альпинистские маршруты требуют переноски более легких грузов. Тяжелые же рюкзаки на них носятся непродолжительное время. Соответственно, в штурмовых альпинистских рюкзаках обсуждаемый показатель менее важен.
То же относится и к продукции западных производителей, рассчитанных на еще более мягкие условия эксплуатации.
И последняя ось – вертикальная. С ней сложнее всего.
С одной стороны, чем ниже центр тяжести рюкзака, тем больше угол наклона тела и тем тяжелее нести рюкзак.
С другой, чем выше центр тяжести, тем меньшее отклонение от положения равновесия требуется для того, чтобы центр тяжести системы вышел за пределы площади опоры.
А отклонения от идеального положения при работе с рюкзаком неминуемы. Компенсация этих отклонений производится за счет мускульной силы и отбирает энергии не меньше, чем собственно несение рюкзака.
Оптимальной точкой для расположения по вертикальной оси центра тяжести является не уровень центра тяжести человека (высота солнечного сплетения), а средняя точка между этим уровнем и серединой трапециевидной мышцы (когда будете мерить, не забудьте, что речь идет о вертикальных проекциях).
Незначительные отклонения по вертикали от золотой середины не слишком страшны, их последствия в 30 раз меньше последствий аналогичных отклонений по второй горизонтальной оси. Но чем дальше от правильного положения удаляется центр тяжести, тем быстрее нарастают негативные явления.
Примечание
Существует и упрощенный вариант расчета расположения центр тяжести по высоте:
Н=0,3хР-3 см,
где Р – рост человека, а Н – расстояние от низа поясного ремня до центра тяжести.
В прямых, не расширяющихся кверху рюкзаках, если низ поясного ремня совпадает с низом рюкзака, то общая высота рюкзака (вместе с тубусом) равна 2хН.
Поскольку большинство промышленных рюкзаков шьется именно так, то практический смысл этого упрощенного расчета очень велик, несмотря на оговорки. Не будете же Вы в магазине судорожно просчитывать все модели, устанавливая местонахождение центра тяжести по высоте.