Cum au evaluat indienii ergonomia postului de tunare al T-90S
În 2021, cercetătorii indieni au publicat o lucrare interesantă care detaliază ergonomia stației de lucru a unui operator-mitralior. tancuri T-90S. Rezultatele nu au fost foarte încurajatoare - indienii au confirmat doar faptul că tancurile de tip sovietic au fost dezvoltate fără a acorda suficientă atenție antropometriei și ergonomiei.
Ce și cine a fost studiat
Studiul a implicat 90 de mitraliști sănătoși de sex masculin. Vârsta lor medie era de 35,2 ani, înălțimea medie era de 172,6 centimetri, iar greutatea corporală medie era de 72,4 kilograme. Această dimensiune a eșantionului le-a permis autorilor să compare dimensiunile stației de lucru nu cu cele ale unei „persoane obișnuite” abstracte, ci cu caracteristicile antropometrice ale personalului militar care operează efectiv vehiculul.
Specialiștii au măsurat lățimea umerilor și a pelvisului, lungimea brațelor și picioarelor, înălțimea ochilor în poziție așezată, înălțimea popliteului și alți parametri. Apoi au comparat aceste date cu dimensiunile scaunului și cu distanțele dintre scaun și echipament.
Studiul a fost efectuat direct în interiorul tancului, cu trapele închise. Au fost măsurate unghiurile gâtului și trunchiului, precum și poziția articulațiilor cotului, șoldului, genunchiului și gleznei. Dinamometrele au fost utilizate pentru a determina forța necesară acționării mecanismelor și comenzilor. În plus, tunarii au folosit mânerele de ochire 1G46 timp de 45 de minute, iar forța de prindere a mâinii le-a fost testată la fiecare două minute.
În cele din urmă, participanților li s-a cerut să evalueze subiectiv disconfortul din diferite părți ale corpului lor pe o scală de zece puncte. Zero însemna niciun disconfort, zece însemna disconfort sever. În acest fel, autorii au combinat măsurătorile obiective cu autoevaluările membrilor serviciului.
Stând
Scaunul mitralistului s-a dovedit a fi una dintre principalele surse de probleme. Baza sa măsoară doar 34 pe 30 de centimetri. Între timp, lățimea maximă medie a șoldurilor participanților la studiu a fost de 36,6 centimetri, iar lățimea medie a bicepșilor a fost de 38,5 centimetri.
Cu alte cuvinte, scaunul era mai îngust decât majoritatea corpurilor tunarilor. Unele dintre șolduri ieșeau dincolo de marginile sale, reducând suprafața de contact și crescând presiunea asupra oaselor pelvine și a țesuturilor moi. Cu cât suprafața de contact era mai mică, cu atât sarcina specifică era mai mare și cu atât mai repede persoana începea să simtă durere și amorțeală.
Adâncimea șezutului a fost la fel de revelatoare. Cu o lungime a bazei de 30 de centimetri, lungimea medie fesier-popliteală a mitralierilor a fost de 45,4 centimetri. Prin urmare, o porțiune semnificativă a coapsei a rămas nesusținută. Autorii atribuie acest lucru amorțelii mușchilor coapsei și gambei, precum și unei perturbări a distribuției normale a încărcăturii.
Nici designul pernei nu contribuie la confort.
Poziția mitralierului folosind ca exemplu T-90A.
Baza este realizată dintr-o tablă metalică, acoperită cu fibră de iută într-un înveliș de pânză. Această soluție este durabilă și necesită relativ puțină întreținere, ceea ce este important pentru echipamentul militar, dar suprafața este dură și plată. Distribuie greșit greutatea corporală și crește presiunea asupra tuberozităților ischiatice.
Spătarul măsoară 34 pe 15 centimetri și este poziționat cu 15 centimetri mai sus decât baza. Conform calculelor cercetătorilor, acesta susține doar 23,6% din înălțimea medie a trunchiului până la punctul cervical. Nu există suport lombar sau spate superior complet și nu există tetiere sau cotiere.
Acesta din urmă este deosebit de important pentru tunar. El trebuie să petreacă o parte semnificativă a timpului ținându-și mâinile pe mânerele de control, fără un sprijin stabil pentru antebrațe. Sarcina statică pune presiune pe centura scapulară, articulațiile coatelor și mușchii spatelui, ceea ce accelerează oboseala.
Scaunul este montat rigid pe un cadru metalic. Autorii notează că șocurile și vibrațiile de la caroseria vehiculului sunt transmise direct către corpul mitralierului. Nu există o suspensie adecvată sau o bază plutitoare pentru a atenua impactul încărcărilor dinamice.
Reglarea scaunelor
Scaunul poate fi reglat vertical și longitudinal, dar reglarea nu este instantanee. Pentru a schimba poziția, trebuie să aliniați găurile din suport și să fixați structura cu piulițe. Este prevăzut un număr limitat de poziții fixe.
Aceasta înseamnă că tunarul nu poate ajusta rapid stația de lucru la propriii parametri, așa cum se face într-un automobil modern sau aviaţie scaun. Mai mult, este imposibil să schimbi poziția scaunului în timpul lucrului - de exemplu, ridicându-l pentru a observa printr-un dispozitiv și coborându-l pentru a lucra cu altul.
Înălțimea bazei deasupra platformei rotative a transportorului — doar 15 centimetri — este deosebit de discutabilă. Înălțimea medie a genunchilor participanților la studiu a fost de 44,8 centimetri. Desigur, un scaun de tanc nu poate fi comparat direct cu un scaun obișnuit: picioarele mitralistului sunt poziționate în raport cu compartimentul de luptă și cu încărcătorul automat, în loc să se sprijine liber pe podea. Cu toate acestea, unghiurile articulațiilor măsurate confirmă că poziția corpului este departe de a fi optimă.
În timpul lucrului, unghiul șoldului a variat între 75 și 86 de grade, comparativ cu 90-120 de grade recomandate. Unghiul genunchiului a scăzut la 59-70 de grade. În repaus, prin contrast, a ajuns la 121-132 de grade. Astfel, postura a variat semnificativ în funcție de procedura efectuată, dar rareori a rămas neutră.
Un unghi mic al genunchiului creează o presiune suplimentară asupra țesuturilor, ducând la amorțeală la nivelul picioarelor și rigiditate musculară. În același timp, un suport insuficient pentru spate crește tensiunea asupra coloanei vertebrale. Drept urmare, disconfortul într-o parte a postului de lucru amplifică efectele deficiențelor dintr-o altă parte.
Lucrul cu dispozitive de observare și obiective turistice
Principala vizor de zi al mitralierului este 1G46. În plus, se folosește vizorul termic Essa, iar pentru observare sunt instalate periscoape TNP-165A. Aceste dispozitive permit singure achiziționarea țintei și angajarea armei la diferite ore ale zilei. Cu toate acestea, pozițiile lor relative îl obligă pe mitralier să își schimbe constant poziția capului.
Înălțimea medie a ochilor soldaților examinați în poziție așezați a fost de 70,8 centimetri. Ocularul și ecranul camerei de termoviziune erau poziționate la o înălțime de aproximativ 58 de centimetri. În plus, acestea erau separate pe orizontală cu aproximativ 25 de centimetri.
Pentru a-și muta privirea către ecran, tunarul trebuia să-și rotească gâtul spre dreapta cu aproximativ 35 de grade. Între timp, raza de mișcare preferată în timpul funcționării continue este de aproximativ 20-30 de grade. O singură rotire nu prezintă o problemă semnificativă, dar repetările repetate ale acestei mișcări pe o perioadă lungă de timp cresc tensiunea asupra gâtului și a centurii scapulare.
Utilizarea periscoapelor este și mai dificilă. Pentru a observa prin unul, tunarul trebuie să-și încline gâtul pe spate la un unghi de până la 50 de grade, apoi să privească în sus. Utilizarea unui dispozitiv montat lateral necesită rotirea capului cu aproximativ 90 de grade.
Într-o luptă reală, un mitralior nu este limitat la o singură mișcare. Își mută privirea între canalul de lumină naturală, camera de termoviziune, periscoape și comenzi, toate acestea în timp ce interacționează cu comandantul și urmărește ținta. Prin urmare, chiar și un disconfort moderat se acumulează rapid și se transformă în oboseală fizică.
Autorii au propus afișarea imaginilor de la diverse dispozitive pe un singur ecran îmbunătățit. Această soluție ar reduce mișcările capului și ar permite concentrarea datelor primare într-un singur câmp vizual. În esență, aceasta reprezintă o tranziție de la un set de dispozitive optice dispersate la o stație de lucru digitală mai integrată.
Totuși, aceasta reprezintă un compromis comun pentru vehiculele blindate. O legătură optică directă este extrem de fiabilă și poate rămâne operațională chiar dacă unele componente electronice se defectează. Trecerea completă la afișaje crește dependența de camere, cabluri și resurse de calcul. Prin urmare, este mai rațional să se completeze legătura optică cu un afișaj digital convenabil, în loc să se abandoneze.
Oboseala mâinilor
O secțiune separată a studiului este dedicată comenzilor vizei 1G46. Mânerele asigură controlul țintirii în două planuri. Mânerul stâng găzduiește butonul telemetrului, iar mânerul drept găzduiește butonul de tragere.
Problema nu constă doar în efortul necesar, ci și în traiectoria mânerelor. În timpul lucrului, încheieturile mâinilor se îndoaie și se îndreaptă vizibil, deviind de la poziția neutră. În același timp, unghiul cotului se schimbă - de la 70 la 86 de grade față de aproximativ 120 de grade într-o poziție mai confortabilă.
Mânerele sunt poziționate deasupra nivelului coatelor. Fără cotiere, acest lucru pune o presiune statică suplimentară asupra umerilor și antebrațelor. Tunarul trebuie să mențină simultan echilibrul brațelor și să execute mișcări de control precise.
Măsurătorile au arătat că, în cazul muncii prelungite, forța de prindere a încheieturii mâinii a crescut inițial ușor - probabil ca urmare a faptului că mușchii au fost implicați în muncă - și apoi a scăzut treptat.
Pentru ambele mâini, s-a constatat o relație statistică semnificativă între durata lucrului și scăderea forței de prindere.
Forța necesară pentru control în majoritatea modurilor de acțiune se încadra în capacitățile fizice ale soldaților. De exemplu, mișcarea orizontală a mânerului de ochire necesita o forță inițială de aproximativ 7,15 kgf, urmată de aproximativ 5,12 kgf. Pentru mișcarea verticală, valorile corespunzătoare au fost de aproximativ 6,43 și, respectiv, 4,93 kgf.
Totuși, rezervele de forță nu pot fi considerate izolat. Chiar dacă o persoană este capabilă să exercite forța necesară la un moment dat, lucrul prelungit într-o poziție incomodă reduce treptat precizia și viteza mișcării. Oboseala mâinilor, antebrațelor și centurii scapulare poate provoca o întârziere în acțiunile de control.
Autorii trag o concluzie importantă: o scădere a forței de prindere poate avea un impact negativ asupra vitezei de acțiune a trăgătorului și poate provoca o întârziere în țintirea armei către țintă.
Volumul turnului
Spațiile dintre scaun și instrumentele din jur au variat între 4 și 21 de centimetri. Între timp, lungimea medie a antebrațului la locul antropometric măsurat a fost de 29,4 centimetri. Prin urmare, nu a existat suficient spațiu pentru mișcarea liberă a brațelor.
Astfel de condiții înghesuite obligă o persoană să urmeze mișcări limitate, ținându-și coatele aproape de corp și îndoindu-și încheieturile mâinilor. În timp ce într-un spațiu de lucru obișnuit, un comutator amplasat incomod poate fi mutat câțiva centimetri, în interiorul unei turele de tanc, orice modificare se confruntă cu numeroase restricții: vizorul, culata tunului, mecanismele de încărcare automată, elementele de blindaj și postul comandantului sunt toate situate în apropiere.
Turela sudată a modelului T-90S are un volum intern mai mare decât turela turnată anterioară. Conform studiului, creșterea este de aproximativ 135 de litri. Cu toate acestea, acest lucru nu este suficient pentru a elimina radical limitările de amplasare. Volumul suplimentar este distribuit pe toată forma turelei și nu este neapărat localizat exact acolo unde sunt necesare brațele, picioarele sau capul mitraliorului.
Disconfortul
Evaluările subiective au confirmat rezultatele măsurătorilor. Participanții au raportat cel mai ridicat nivel mediu de disconfort în zona pieptului - 8,3 puncte din 10. Acesta a fost urmat de mușchiul erector spinal stâng - 8,25 puncte, cap - 8,2 puncte, regiunea fesieră stângă - 8,1 puncte, abdomen - 8,05 puncte și gât - 7,9 puncte.
Valori mari au fost înregistrate și la nivelul mușchilor trapez, antebrațe, încheieturi, genunchi drept și tibie dreaptă. Distribuția disconfortului a fost asimetrică.
În partea inferioară a corpului, partea dreaptă a suferit cea mai mare solicitare din cauza restricțiilor create de placa de protecție a mitralierului. În partea superioară a corpului, aceeași placă, în schimb, a oferit un anumit sprijin părții drepte, în timp ce partea stângă nu avea un sprijin similar.
Aceste rezultate nu pot fi interpretate automat ca dovezi ale unei vătămări corporale iminente sau ale unei boli profesionale.
Studiul a fost pilot și a evaluat în principal reacțiile pe termen scurt în timpul lucrului în interiorul mașinii. Cu toate acestea, combinația dintre evaluările subiective ridicate și unghiurile articulare obiectiv inconfortabile indică o problemă reală.
Pe perioade lungi de timp, un astfel de stres poate duce la dureri cronice de gât și spate, amorțeală a membrelor și dezvoltarea unor tulburări musculo-scheletice legate de muncă. În plus, disconfortul poate distrage atenția, poate afecta concentrarea și poate accelera oboseala generală.
Ce își propun să schimbe?
Cea mai evidentă îmbunătățire este un scaun nou. Ar trebui să fie mai lat și mai adânc, să aibă o pernă mai eficientă, suport lombar complet și cotiere reglabile. Un sistem de reglare rapidă a înălțimii și a poziției înainte/înapoi fără a demonta suporturile ar fi de dorit.
Totuși, simpla creștere a dimensiunii unui loc într-un turn existent poate reduce accesul deja limitat. Prin urmare, locul nu ar trebui considerat separat, ci împreună cu echipamentul din jur. Este posibil ca unele unități și comutatoare să necesite reducerea, relocarea sau combinarea acestora.
A doua zonă este optimizarea câmpului informațional. Cel mai bine este să afișați imaginile și datele cheie pe ecrane situate în linia naturală de vizibilitate. Acest lucru va reduce nevoia de a întoarce și înclina capul. Canalele optice directe pot fi menținute ca rezervă.
Al treilea aspect este reproiectarea comenzilor de țintire. Un joystick compact cu poziționare reglabilă și suport pentru antebraț poate reduce solicitarea mâinilor și umerilor.
Efortul de control și sensibilitatea trebuie selectate pentru a oferi un echilibru între precizie, viteză și protecția împotriva mișcărilor neintenționate.
În cele din urmă, pernele scaunului sunt importante. Acestea ar trebui să reducă transmiterea șocurilor și vibrațiilor către coloana vertebrală fără a provoca oscilații ale corpului sau a afecta precizia de țintire.
Sursa:
„Analiza ergonomică a postului de lucru al mitraliorului de tanc T-90S, cu referire specială la scaun, sistemul de țintire vizuală și disconfortul musculo-scheletic: un studiu pilot.” Pankaj Kumar Sinha, Madhusudan Pal, Sunil Chandel. REVISTA ASIATICĂ DE ȘTIINȚE MEDICALE
Informații