CC BY
56
УДК 685.345
Л. Ю. Махоткина, Л. Л. Никитина, Р. М. Галялутдинова, Р. М. Яруллин
К ВОПРОСУ ОБ УЛУЧШЕНИИ СВОЙСТВ АРМЕЙСКОЙ ОБУВИ
ИЗ ПОЛИМЕРНЫХ МАТЕРИАЛОВ
Ключевые слова: армейская обувь, ботинки с высокими берцами, полимерные материалы, условия эксплуатации, свойства
обуви.
Современная армейская обувь представляет собой сложное высокотехнологичное изделие, которое должно отвечать ряду требований и обеспечивать боеготовность личного состава. В настоящее время зимняя армейская обувь в основном представлена ботинками с высокими берцами, которые должны обеспечивать комфорт и сохранять тепло при низких температурах, в сочетании с легкостью и гибкостью обуви. Для этого необходимы применение современных полимерных материалов и поиск новых конструктивных решений.
Keywords: military shoes, combat boots, polymeric materials, condition of service, the properties of the shoe.
Modern military footwear is a complex high-tech product, which must meet a number of requirements and to ensure the combat readiness of troops. Currently, the military winter footwear mainly represented combat boots, which should provide comfort and store heat at low temperatures, combined with the ease and flexibility of the shoe. This requires the use of advanced polymer materials and the search for new design solutions.
Введение
Высокую физическую активность и работоспособность военнослужащих обеспечивает рационально подобранная индивидуальная экипировка, которая состоит из двух основных частей: боевой, включающей обмундирование, и хозяйственной. Обувь является неотъемлемой частью обмундирования военнослужащего.
На всем протяжении развития мужского обмундирования и, в частности военной обуви, можно выделить три наиболее значимые модели обуви: юфтевые сапоги, кирзовые сапоги и ботинки с высокими берцами.
В производстве современной армейской обуви используют широкий спектр полимерных материалов, которые представлены следующими группами. Натуральные обувные материалы, такие как кожа, юфть, нубук, натуральный мех; искусственные материалы - кирза, искусственный мех; современные синтетические материалы: для деталей верха - различные мембраны, сетчатые полотна, пропитанные полимерными композициями ткани, для низа обуви - термоэластопласты, полиуретаны, резины.
В настоящее время наиболее распространенной моделью, применяемой во всех родах войск, являются ботинки с высокими берцами с различной комбинацией материалов верха и низа, зависящей от требований, предъявляемых к обуви.
Обувь с высокими берцами отличается от предшественников легкостью, обусловленной применением кож меньшей толщины, большей прочностью, экономичностью в процессе производства и более высокой травмобезопасностью, за счет более надежной фиксации голеностопа. Но, несмотря на это, благодаря технологии производства, оставляют ногу подвижной, что значительно уменьшает шансы на получение растяжений сухожилий или иных травм.
Во времена Второй Мировой войны министерства обороны различных стран стали задумываться о разработке и создании специальной армейской обу-
ви, которая сводила бы до минимума риск получения травм при выполнении задач в экстремальных ситуациях. Командование всех армий НАТО ставили перед собой задачи обеспечить комфорт и безопасность военнослужащих. В связи с этим, в конце 40-х -начале 50-х годов ХХ в. в армии Североатлантического альянса стали постепенно внедряться удобные, прочные ботинки с высокими берцами. Вооруженные силы США начали осуществлять переход на новую обувь в 1957 году и в течение двух-трех лет полностью перешли на ношение обуви с высокими шнурованными берцами [1].
В нашей стране обувь с высокими берцами стала внедряться в отряды специального назначения в 80-е годы ХХ в., во время войны в Афганистане.
Согласно Указа Президента Российской Федерации от 11 марта 2010 года № 293 «О военной форме одежды, знаках различия военнослужащих и ведомственных знаках отличия», с 2010 года ботинки с высокими берцами являются основной обувью Вооруженных сил РФ. Российская армия полностью перешла на нее в 2013 году. При этом, сапоги полностью не исключаются из военного обмундирования. В настоящее время они останутся востребованными только в специфических климатических условиях, а также для роты Почетного караула и Президентского полка [2].
Экспериментальная часть
В структуре Вооруженных сил РФ наиболее многочисленными являются Сухопутные войска. Армейская обувь для данного рода войск должна отвечать следующему комплексу требований:
- соответствие условиям эксплуатации;
- соответствие допустимым значениям массы обуви и прочности креплений;
- соответствие допустимым параметрам внут-риобувного микроклимата;
- обеспечение удобства и скорости одевания и снятия обуви;
- срок эксплуатации до физического износа.
Условиями эксплуатации армейской обуви являются местонахождение воинской части, климатические условия и рельеф местности, условно объединенные в округа.
Вооруженные силы РФ территориально разделены на четыре военных округа: Центральный, Западный, Южный, Восточный. В каждом военном округе сотни воинских частей.
Центральный военный округ расположен в центральной части Европейской территории России и на территории Западной Сибири в умеренно-континентальном климатическом поясе.
Западный военный округ расположен в северной части Европейской территории России в умеренно-континентальном и субарктическом климатических поясах.
Южный военный округ расположен на юге Европейской территории России. Юг Европейской территории России представлен, в основном, умеренно-континентальным климатическим поясом, но также, узкая причерноморская полоса представлена субтропическим климатом.
Восточный военный округ расположен на Азиатской территории России. Занимает территорию Восточной Сибири и Дальнего Востока. На всей этой обширной территории несколько климатических поясов: субарктический, континентальный, резкоконтинентальный и муссонный.
Следующий параметр - соответствие допустимым значениям массы обуви и прочности креплений, является нормированным (гостированным) и представлен в различных нормативных документах.
Соответствие допустимым параметрам внутри-обувного микроклимата представлено гигиеническими характеристиками как самой модели, так и материалов, из которых она состоит.
Внутриобувной микроклимат - это создаваемое и поддерживаемое около стопы определенное соотношение температуры, влажности и углекислого газа, которое дифференцируется в зависимости от природно-климатических зон, условий жизни и учебно-боевой деятельности военнослужащего.
Нормальная температура стопы колеблется в пределах от 18°С до 33 °С, при этом наиболее благоприятные ощущения создаются при температуре 22°С - 26°С. Охлаждение стопы ниже температуры 15°С, вызывает болезненные ощущения и приводит к возникновению простудных заболеваний. Нежелательным является и перегрев стопы. В связи с этим заключаем, что рациональное изделие должно обладать теплозащитными свойствами, обеспечивающими поддержание температуры стопы в необходимых пределах, исключающими охлаждение и перегрев.
Стопа человека выделяет определенное количество пота, как при работе, так и в состоянии покоя, поэтому обувь должна быстро поглощать и выводить наружу выделяемую стопой влагу. Кроме того, влага в обувь поступает также из окружающей среды. Допустимые параметры влажности внутриобув-ного пространства колеблются от 60% до 73%, а содержание углекислого газа (СО2) 0,8 % [3].
Материал для верха армейской обуви, с точки зрения гигиенических свойств, должен быть гидрофобным с лицевой стороны, термо- и морозостойким, иметь низкую теплопроводность, быть паро-проницаемым, стойким к действию пота, иметь высокие показатели влагопоглощения и влагоотдачи.
Также обувь для военнослужащих должна защищать кожные покровы от возможных механических травмирующих факторов, укусов ядовитых насекомых и животных, колючих растений, загрязнений пылью, грязью, горюче-смазочными материалами и т.д. При этом, обувь должна быть формо-устойчивой, достаточно гибкой, практичной, конструкция обуви не должна сдавливать стопу, нарушать крово- и лимфообращение, препятствовать совершению движений.
Удобство одевания и снятия армейской обуви обеспечивается конструктивными особенностями модели, а также различными способами закрепления на стопе, которые представляют собой приспособления, при помощи которых обеспечивается удерживание обуви на ноге. В обуви для военнослужащих наиболее распространенными способами закрепления являются шнуровка, застежка-молния, отсутствие застежек, комбинированные способы.
Шнуровка - наиболее применяемый и рациональный способ закрепления военной обуви на стопе, который обладает следующими преимуществами: обеспечение наибольшей травмобезопасности голеностопному суставу, независимость от отрицательных температур и повышенной влажности, простота конструкции. В качестве фурнитуры применяют блочки, крючки, люверсы. В последние годы все большую популярность приобретает система скоростной шнуровки, обеспечивающая быстрое надевание обуви и четкую фиксацию на ноге.
Застежка-молния чаще всего применяется на моделях военной обуви, предназначенной для офицерского состава. Отсутствие застежек можно увидеть на моделях армейских сапог. Это обусловлено необходимостью быстрого надевания и снятия обуви, что является преимуществом. К недостаткам обуви без застежек можно отнести большую подвижность голеностопа, что может привести к его травмированию. К комбинированным способам закрепления обуви относят наличие на модели нескольких приспособлений для удерживания ее на стопе, например, наличие шнуровки и замка-молнии.
Срок эксплуатации до физического износа характеризуется временным промежутком, за который происходит разрушение конструкции обуви, не поддающееся ремонту или восстановлению. Согласно Приказа Министерства Обороны РФ от 07 июня 2013 года № 437 «Об утверждении Временной нормы снабжения имуществом вещевой службы (всесе-зонным комплектом полевого обмундирования) военнослужащих Вооруженных Сил Российской Федерации», срок физического износа ботинок с высокими берцами составляет 3 года.
Для выполнения требования соответствия условиям эксплуатации, при разработке конструкции модели ботинок с высокими берцами и выборе материалов, в качестве условий эксплуатации заложе-
ны климатические условия Сибирского военного округа, а именно, средняя температура июля +35оС, средняя температура января -35оС, количество осадков за год - 800 мм.
В целях изучения вопроса удовлетворенности качеством современной армейской обуви и возможности дальнейшего ее усовершенствования, проведен опрос военнослужащих, прошедших в недавнем прошлом военную службу по призыву в рядах Вооруженных Сил (ВС) РФ. При обработке данных, выяснено что, предлагаемые для военнослужащих ВС ботинки с высокими берцами являются вполне комфортными и удобными, выполняют в целом свои функции, защищают стопу от травм и от воздействия низких температур (83% опрошенных удовлетворены качеством армейской обуви на 70-90%). Большинством опрошенных (53%) было высказано пожелание улучшения следующих функций обуви:
- гигиеничность обуви - летние ботинки с высокими берцами обладают низкой воздухопроницаемостью и низкой влагоотдачей, вследствие чего, выделенный стопой пот не испаряется, стопа остается влажной, что приводит к увеличению болезнетворных микробов, развитию болезней стоп;
- формоустойчивость и прочность обуви - чаще всего, при постоянной носке, ботинки теряют свой внешний вид через 4-6 недель, а приходят в полную негодность (разрушение соединения деталей верха обуви с низом, изнашивание подошвы, разрушение материалов верха, особенно в пяточной части) через 6 месяцев носки. В некоторых случаях, при особых условиях эксплуатации, обувь приходила в полную негодность через 3-4 месяца постоянной носки;
- комфорт - зимняя обувь для военнослужащих обеспечивает возложенные на нее функции в защите стопы от воздействия низких температур, но такой результат достигается за счет использования толстого слоя утеплителей. Большой слой утеплителей, в свою очередь, приводит к увеличению массы обуви, снижению ее гибкости и уменьшению подвижности стопы, что при длительном нахождение человека на холоде может привести к охлаждению ног.
На основе проведенного опроса сделан вывод о необходимости доработки существующих на рынке ботинок с высокими берцами.
Среди множества предлагаемых новых материалов, используемых в производстве повседневной обуви, в обуви для военнослужащих иностранных государств, предлагается обратить внимание на натуральные кожи меньшей толщины, но с хорошей воздухопроницаемостью; увеличение жесткости задника; выбор более плотной и прочной кожи для задинки. Для улучшения циркуляции воздуха во внутриобувном пространстве предлагается применение воздухопроницаемой подошвы, пример которой приведен на рис. 1 [4].
Для более комфортной носки в зимний период в качестве утеплителя для армейских сапог и ботинок с высокими берцами предлагается использовать съемный чулок-вкладыш из различных современных полимерных материалов, состоящий из трех слоев:
- нижний слой - трикотажное полотно, известное высокой стойкостью к истиранию или натуральный мех, обладающий хорошими теплозащитными и износостойкими свойствами;
- средний слой - утеплитель, в качестве которого можно применять следующие материалы: нетканое полотно из джута и полиэфира, поскольку оно гигроскопично и хорошо сохраняет тепло; Хол-лофайбер или Тинсулейт, представленные на рынке как качественные теплоизоляционные материалы, обладающие износостойкостью, способностью сохранять форму, возможностью обеспечивает высокую степень защиты от холода, в сочетании с тонкостью и легким весом;
- верхний слой - слой специальной фольги, так как фольга способна отражать тепло во внутрь, а холод наружу.
Рис. 1 - Пример воздухопроницаемой подошвы
Пример съемного чулка-вкладыша показан на рис. 2.
Рис. 2 - Пример съемного чулка-вкладыша
Преимущества съемного чулка-вкладыша:
- плотное облегание стопы и голеностопного сустава, что предотвращает образование складок и позволяет фиксировать ногу, не допуская вывихов и смягчая последствия нагрузок;
- применение современных материалов позволяет создавать комфортный внутриобувной климат, обеспечить обуви легкость и гибкость, предотвратить охлаждение ног;
- возможность съема, просушки облегчает уход за обувью, что немаловажно для армейской обуви при выполнении боевых и учебных задач, как в стационарных, так и в полевых условиях.
Таким образом, можно заключить, что современная армейская обувь представляет собой сложное высокотехнологичное изделие, требования к которому постоянно возрастают. Применение съемного чулка-вкладыша из современных полимерных материалов позволит не только усовершенствовать конструкцию обуви для военнослужащих, но и создать комфортные условия носки и удобство в эксплуатации. Еще одним достоинством предлагаемой разработки является то, что внешний вид новой модели обуви не отличается от предшествующей, и, следовательно, будет соответствовать требованиям внешнего вида военнослужащего согласно Устава Внутренней Службы ВС РФ.
Литература
1 Г.И. Рахимова, А.А. Насыбулина, Р.М. Галялутдинова, Т.В.Жуковская, Вестник Казанского технологического университета, 17, 19, 91-93 (2014);
2 Армейская обувь: новые подходы [Электронный ресурс] http://vpk-news.ru/articles/4386. - Режим доступа, свободный;
3 Ш.Ш. Магомедов, Товароведение и экспертиза обуви. Издательско-торговая корпорация «Дашков и К», Москва, 2009. 380 с.;
4 База данных ФИПС [Электронный ресурс] http://www.fips.ru/ - Режим доступа, свободный.
© Л. Ю. Махоткина - д.т.н., профессор, зав. кафедрой «Конструирование одежды и обуви», КНИТУ, sapr415@mail.ru; Л. Л. Никитина - к.п.н., доцент той же кафедры, naik@bk.ru; Р. М. Галялутдинова - ассистент той же кафедры, rimmus88@mail.ru; Р. М. Яруллин - магистр той же кафедры, yarr90@yandex.ru.
© L. Y. Makhotkina - Doctor of Technical Science, professor, Head of the Garment and Footwear Design Department of KNRTU, sapr415@mail.ru; L. L. Nikitina - Ph.D., associate professor of the the Garment and Footwear Design Department of KNRTU, naik@bk.ru; R. M. Galyalutdinova - assistant of the Garment and Footwear Design Department of KNRTU, rimmus88@mail.ru; R. M. Yarullin - Master of the Garment and Footwear Design Department of KNRTU, yarr90@yandex.ru.
