Ergonomia w projektowaniu jachtów

22 maja 2020 | Biuletyn Techniki Jachtowej nr 5, Technika jachtowa

Podstawowe zagadnienia, które należy poznać przed przystąpieniem do projektowania i budowy jachtów i innych jednostek pływających.

Wiele krzywizn i systemów zabudowy oraz budowy pokładu jest wypracowywanych przez lata przez użytkowników oraz projektantów. Duży wkład mają szkutnicy. Sporą część wiedzy dostarczają badania materiałowe. Te wszystkie elementy są bazą opracowanego zagadnienia, jakim jest ergonomia. Rozwiązania w konstrukcji danej jednostki pływającej w pierwszym rzędzie są przyjmowane dla rodzaju żeglarstwa, obszaru pływania, wielkości załogi. Nawet różnorodność ludzi musi być brana pod uwagę. Inaczej jeszcze postępuje się przy budowie jachtu dla „samotnika”, gdzie uwzględnia się jego priorytety i budowę ciała, a także czy jest lewo- czy praworęczny.

Opracowanie warunków wymiarowych, musi uwzględniać rejon pływania i przeznaczenie jachtu od tropików po Arktykę, od rejonów, gdzie rzadko występują silne wiatry po wody z dużym natężeniem silnych wiatrów i burz. Wielkość załogi na danej jednostce pływającej także ma wpływ na projektowanie wymiarowe przestrzeni oraz musi uwzględniać różnorodność ludzi przebywających na jachcie.

W sumie ergonomiczna ocena łodzi to sprawa osobista. Aby przekonać się do danej konstrukcji jachtu, najlepiej sprawdzić jednostkę podczas targów żeglarskich lub mieć możliwość wejścia na jednostkę u producenta. Żeglarz z odrobioną doświadczenia i wyobraźni może dokonać rzetelnej oceny. Trzeba wejść na jednostkę, wyobrazić sobie żeglugę oraz wykonywanie podstawowych czynności tak na pokładzie, jak i wewnątrz.

Projektowanie kokpitów

Projektowanie kokpitu rozpoczynamy od dopasowania się w nim. Usiądź w nim – czy to jest wygodne? Czy potrafisz swobodnie ustawić stopy, aby powstrzymać się przed zsunięciem na zawietrzną, gdy łódź odpływa? Czy krawędź pionowa siedziska jest wystarczająco wysoka (od 12 do 14 cali) i ustawiona pod kątem dla wygody? Bez względu na wielkość łodzi, kokpit (podobnie jak reszta część jachtu) musi pasować do ludzkiego ciała. Wypróbuj pozycję sternika. Czy możesz usiąść z boku i mieć coś, na czym możesz się oprzeć, a także miejsce na nogi, w którym możesz stanąć? Czy istnieje rozsądna widoczność? Czy łódź ma zrębnicę na szczycie kabiny, aby ułatwić odkosy fali wchodzącej na pokład? Czy jest możliwość obsłużenia podstawowych kabestanów bez odchodzenia od steru? Czy jest odpowiednia osłona dla sternika podczas silnego sfalowania morza? Sprawdź schowki kokpitu. Czy istnieje możliwość utrzymania otwartej suwklapy podczas rejsu? Ilu członków załogi może przyjąć kokpit?

Na rysunku 1 przedstawiono tablicę pokazującą wpływ pozycji pracy na wydajność pracownika. Pozycje te mają również wpływ na zmęczenie żeglarza podczas rejsu i wydajność załoganta podczas prac naprawczych na jachcie.

Rys. 1. Wpływ pozycji pracy człowieka na jego wydajność, wymiary w mm

Na rysunku 2 przedstawiono przykładowe parametry załoganta, które posłużą do projektowania jachtu.

Rys. 2. Parametry fizyczne załoganta

Rysunek 3 to widok przekroju kokpitu, który pokazuje wymiary zalecane do siedzenia na nawietrznej i zawietrznej. Oparcia powinny być wysokie (od 12’ do 14’ /30 cm do min. 36 cm/) i odchylone do tyłu. Obecnie oparcia profiluje się do kształtu pleców. Kokpit powinien mieć średnią szerokość dającą możliwość zaparcia stopy o przeciwległą ściankę kokpitu. Jeśli jest większa, to na dnie kokpitu powinien być występ lub wzdłużna belka dająca możliwość zaparcia stopy. Szerokość pomiędzy oparciem a listwą falszkilową i burtą powinna mieć min. 20 cm dla buta.

Rys. 3. Przekrój kokpitu z zalecanymi wymiarami

Układ pokładu

Droga od kokpitu do dziobu nie powinna posiadać za dużo przeszkód utrudniających poruszanie się załoganta. Ważny jest też rodzaj powierzchni przeciwślizgowej oraz posiadanie listwy nadburcia, która zapobiegnie ześlizgnięciu się przy dużym rozkołysie. Istotna jest również wysokość słupków sztorm relingowych i linek zabezpieczających, co przedstawia rysunek 4.

Rys. 4. Minimalne wymiary przejścia i wysokość sztorm relingów

Na rysunku 5 A przedstawiono istotny rozstaw mocowania podwięzi wantowych. Jeśli np. poprowadzimy mocowanie wanty pod salingowej, jak zaznaczono linią przerywaną, wówczas uzyskujemy swobodne przejście wzdłuż burty. Zaś przypadek pokazany na rysunku 5 B w wyraźny sposób ogranicza przejście.

Rys. 5. Rozstaw mocowania podwięzi wantowych

W niektórych jachtach spotyka się jeszcze kabestany na masztach lub windy. W dużych jachtach morskich można spotkać się z balustradami z każdej strony masztu. Zapewniają one bezpieczeństwo każdemu, kto tam pracuje. Poprawność zamocowania tych elementów wraz z barierką ochronną przedstawiono na rysunku 6.

Rys. 6. Rozmieszczenie kabestanu na maszcie

Kambuz to bardzo ważne miejsce na jachcie. Jego funkcja i odpowiednia zabudowa ma duży wpływ na przygotowanie posiłków, a tym samym na dobrą kondycję i samopoczucie załogi. Na rysunku 7 widać mocowanie specjalnego pasa utrzymującego załoganta przy kambuzie podczas gotowania na sfalowanej wodzie. Zaczepy powinny być na tyle mocne, aby były w stanie utrzymać załoganta o wadze ok. 100 kg. Dobrze jest mieć uchwyty na ręce przy obudowie szafek oraz handreling podsufitowy. Kuchenka powinna być zawieszona na długim uchwycie, umożliwiającym kołysanie się jej na poprzecznym ruchu kadłuba. Zapobiegnie to wylewaniu się płynów z naczyń. Najlepiej, gdy kambuz jest zbudowany na kształt litery „C”.

Rys. 7. Specjalistyczny pas utrzymujący załoganta przy kambuzie podczas gotowania

Na rysunku 8 przedstawiono minimalne wymiary koi w zależności od jej przeznaczenia:
A, B – mała koja, przeznaczona szczególnie dla zmiany wachtowej,
C, D – koje wygodne,
E – typowa koja dla „tropików”.

Rys. 8. Minimalne wymiary koi

Zaś na morskich jachtach w złych warunkach pogodowych najlepiej sprawdzają się fartuchy kojowe, co zostało przedstawione na rysunku 9.

Rys. 9. Fartuch kojowy

Po lewej, dla przestronnej kabiny, ale z mniejszymi jaskółkami. Po prawej mniejsza przestrzeń wewnątrz, ale za to duże schowki.

Wymiarowanie siedzeń przedstawiono na rysunku 10, wymiary podano w milimetrach.

Rys. 10. Ergonomia siedzeń, wymiary w mm

W starych opracowaniach z 1974 r. spotkać się można z rysunkami i opisem założeń ergonomicznych opracowanych przez Władysława Zawadzkiego, który udostępnił do niniejszej publikacji powyższy materiał, a także udostępnił tablice antropometryczne (wg. PN75).

Na rysunku 11 przedstawiono typowe pozycje załoganta wraz z wymiarami.

Rys. 11. Pozycje załoganta z wymiarami
Rys. 12a. Minimalna wysokość w części dziobowej, wymiary w mm
Rys. 12b. Dopuszczalne wymiary w części dziobowej, wymiary w mm
Rys. 12c. Dopuszczalne wymiary w koi rufowej, wymiary w mm

Na rysunku 13 przedstawiono cechy ruchów człowieka w zależności od ilości miejsca: szybkość, dokładność i siła zależą od kierunku ruchu, zasięgu ruchu, czasu trwania ruchu.

Rys. 13. Cechy ruchów człowieka w zależności od ilości miejsca, wymiary w cm

Do podstawowych cech antropometrycznych, użytecznych w analizie i projektowaniu stanowisk pracy, zaliczyć należy te, które wyznaczają wysokość i poziome granice stref pracy, co przedstawiono na rysunku 14. Większość tych cech zawarta jest w normie krajowej PN-90/N-8000. Drugą normą, która nas zainteresuje, jest PN-EN 547-3-2000.

W niniejszym artykule przedstawiłem główne założenia wymiarowe dotyczące ergonomii przy budowie jachtów. Temat ten jest tylko wspominany w różnych artykułach i w Internecie, bez wyjaśnienia, co i dlaczego oraz jakie przyjęto rozwiązania wymiarów. Aby dokładnie zapoznać się z tematem trzeba byłoby pójść na wykłady na uczelnie o profilu morskim. Dostępność tej wiedzy jest ograniczona, chyba że czyta się specjalistyczne miesięczniki żeglarskie angielskie, francuskie czy amerykańskie.

Rys. 14. Podstawowe cechy antropometryczne wg PN-90/N-8000, wymiary w cm

Tym artykułem, opierając się na publikacjach zachodnich przybliżam temat polskiemu żeglarzowi oraz osobom, które podejmują się zbudowania swojego jachtu metodą gospodarczą. Przy budowie jachtu morskiego musimy szczególnie zadbać o dokładne wymiarowanie i przestrzeganie norm. Gdy jesteśmy na otwartym morzu, wszystko może się zdarzyć i lepiej z góry planować, że złapie nas sztorm. A osprzęt, wyposażenie oraz jego kształt musi nam zapewnić komfort pływania abyśmy nie czuli się przemęczeni i aby nie dotykały nas awarie, a tym samym – abyśmy nie mieli dość pływania po morzu i po rejsie nie opowiadali co to nas spotkało na wodzie i co przeżyliśmy (jeśli wrócimy cali i zdrowi…). Nie na tym polega prawdziwe żeglarstwo. Dlatego też od wielu lat (a teraz szczególnie…) rygorystycznie sprawdza się jednostki startujące w regatach morskich oraz opłaty za dopuszczenie jachtu do regat są tym samym wysokie. Przykładem niech będzie „I love Poland”, który nie miał inspekcji masztu i nie został dopuszczony do regat.

Inaczej wygląda sytuacja na śródlądziu. Najczęściej dopuszczenie do pływania na wielu akwenach jest ograniczone do siły wiatru 5°B. Tym samym gdy psują się warunki pogodowe, jachty są zmuszone do zawijania do najbliższego portu. Tu zarazem wkracza ubezpieczyciel, który nie bierze odpowiedzialności za zdarzenia na wodzie, gdy siłą wiatru przekracza 5°B.

inż. Władysław Bożek