CC BY
2
Oksana Telaka)*, Jerzy Telakb), Tomasz Niemczewskic)
'> The Main School of Fire Service / Szkola Glowna Sluzby Pozarniczej b) Academy of Sport Education / Wyzsza Szkola Edukacja w Sporcie c TJ Technologies Ltd. / Przedsiqbiorstwo TJ Technologies Sp. z o.o. * Corresponding author / Autor korespondencyjny: otelak@sgsp.edu.pl
Motor Boats in the Technology of HDPE with RIB Type Construction todzie motorowe w technologii HDPE z konstrukcjq typu RIB
ABSTRACT
Introduction: High performance motor boats should constitute standard equipment of lifeguards. There are motor boats on the market using high density polyethylene (HDPE) for the construction of their hulls.
Purpose: In 2022, on the lakes Zegrzynskie and the Orzysz, there were carried out tests of a motor boat with a hull made in HDPE technology and a construction similar to a hybrid boat (rigid-inflatable boat, RIB). The aim of the tests was to examine the operational capabilities of the SRB53 motor boats and obtain preliminary information on the configuration of the equipment.
Methods: The survey involved 57 people, experts, representatives of public administration, NATO soldiers, police, and rescue services, as well as enterprises and non-governmental entities operating in the field of water rescue. The working hypothesis was assumed that probably motor boats as a combination of HDPE technology with a hybrid boat design could match the operational rib boats and have an advantage in terms of durability and resistance to hull damage. A diagnostic survey was used on a small sample with research techniques, i.e., observation, interview, and test, as well as research tools in the form of an observation sheet. The research was prepared, carried out and closed in the following order: development of the research procedure, collection of research material, development of results, theoretical analysis of the obtained material and derivation of conclusions. The scope of the boat study included going away and nailing to the quay, the boat's behaviours when making turns and abrupt turns in both directions at different speeds, and the hull durability test.
Results: The test results and opinions were positive, many advantages of the hull of the tested boat were indicated, with one negative parameter - a higher weight compared to traditional rescue boats. The working hypothesis was proved: motor boats in HDPE technology with a hybrid boat design are equal in terms of operation to RIB boats and are more durable and resistant to impacts. Innovative HDPE technology is useful for boat production. Due to the purpose, different configuration and equipment of the boat should be assumed. Keywords: motor boats, water rescue, polyethylene, technology, innovation Type of article: review article
Received: 07.11.2022; Reviewed: 27.04.2023; Accepted: 09.05.2023;
Authors" ORCID IDs: O. Telak - 0000-0002-6103-3784; J. Telak - 0000-0001-6682-2574; T. Niemczewski - 0000-0001-7253-2231.
Percentage contributon: J. Telak - 50%; Oksana Telak - 35%; T. Niemczewski - 15%;
Please cite as: SFT Vol. 61 Issue 1, 2023, pp. 166-178, https://doi.Org/10.12845/sft.61.1.2023.10;
This is an open access article under the CC BY-SA 4.0 license (https://creativecommons.Org/licenses/by-sa/4.0/).
ABSTRAKT
Wprowadzenie: todzie motorowe o najlepszych parametrach powinny bye standardowym wyposazeniem ratownictwa wodnego. Na rynku dost^pne sq lodzie motorowe, ktorych kadluby zbudowane sq z zastosowaniem polietylenu wysokiej g^stosci (ang. high density polyethlylen, HDPE). Cel: W 2022 roku na jeziorach Zegrzynskim i Orzysz przeprowadzono testy, ktorych przedmiotem byla lodz motorowa z kadlubem wykonanym w technologii HDPE i konstrukcjq zblizonq do lodzi hybrydowej (ang. rigid-inflatable boat, RIB). Celem testow bylo zbadanie mozliwosci eksploatacyjnych lodzi motorowych typu SRB53 i uzyskanie wst^pnej informacji o konfiguracji wyposazenia.
Metody: W badaniu wzi^lo udzial 57 osob, ekspertow, przedstawicieli administracji publicznej, zolnierzy NATO, policji i sluzb ratowniczych oraz przed-si^biorstw i pozarzqdowych podmiotow prowadzqcych dzialalnose w zakresie ratownictwa wodnego. Zalozono hipotez? roboczq, ze testowane lodzie motorowe, w ktorych polqczono technologic HDPE z konstrukcjq lodzi hybrydowej mogq dorownywae lodziom RIB pod wzgl^dem eksploatacyjnym oraz miee przewagc w aspekcie trwalosci i odpornosci na uszkodzenie kadluba. Jednym z elementow tego badania bylo takze przeprowadzenie sondazu diagnostycznego na niewielkiej probie z zastosowaniem technik badawczych, takich jak: obserwacja, wywiad i test oraz narz^dzia badawczego w formie arkusza obserwacyjnego. Badania przygotowano, przeprowadzono i zamkni^to wg nast^pujqcej kolejnosci: opracowanie procedury badan, zgromadzenie materialu badawczego, opracowanie wynikow, analiza teoretyczna uzyskanego materialu i wyprowadzenie wnioskow. Zakres badania lodzi obejmowal:
odchodzenie i przybijanie do kei, zachowanie si§ lodzi podczas dokonywania zakr^töw i gwaltownych zwrotöw w obie strony przy röznych pr^dkosciach oraz test na trwalosc kadluba.
Wyniki: Wyniki testöw i opinie byly pozytywne, wskazano wiele zalet kadluba testowanej lodzi, przy jednym parametrze ujemnym - wi^kszej masie w stosunku do tradycyjnych lodzi ratowniczych. Hipoteza robocza zostala potwierdzona: lodzie motorowe w technologii HDPE z konstrukcjq lodzi hy-brydowej doröwnujq pod wzgl^dem eksploatacyjnym lodziom RIB oraz sq od nich trwalsze i odporniejsze na uderzenia. Nowoczesna technologia HDPE jest przydatna do produkcji lodzi. Ze wzgl^du na przeznaczenie lodzi nalezy zalozyc röznq jej konfiguraj i wyposazenie. Stowa kluczowe: lodzie motorowe, ratownictwo wodne, polietylen, technologia, innowacja Typ artykutu: artykul przeglqdowy
Przyj^ty: 07.11.2022; Zrecenzowany: 27.04.2023; Zaakceptowany: 09.05.2023;
Identyfikatory ORCID autoröw: O. Telak - 0000-0002-6103-3784; J. Telak - 0000-0001-6682-2574; T. Niemczewski - 0000-0001-7253-2231. Procentowy wklad merytoryczny: J. Telak - 50%; Oksana Telak - 35%; T. Niemczewski - 15%; Prosz<? cytowac: SFT Vol. 61 Issue 1, 2023, pp. 166-178, https://dol.Org/10.12845/sft.61.1.2023.10; Artykul udost^pniany na licencji CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0/).
Introduction
Annually, more than 236,000 people die from drowning. According to statistics from the World Health Organization (WHO), it is one in three causes of accidental deaths worldwide. 96% of personal drowning incidents occur in low- and middle-income countries, with 43% of fatal incidents in water areas - in China and India [1-5].
In statistical terms, security is to be understood as: "a state without threat and risk of loss of good, ensuring existence free from adverse events, with the functioning of systems with maintained environmental requirements", in dynamic terms - as a process with undertakings and activities, "with the use of available resources", whose purpose is to eliminate or reduce the threat and risk of "loss of good, including life, health and property" and reduce the number of adverse events and their consequences, with: "operation of systems with maintained environmental requirements" [6, p. 81].
The subject of the study was a motor boat of the SRB53 type with a hull made using high density polyethylene (HDPE) technology and a design similar to a rigid-inflatable boat (RIB) manufactured by TJ Technologies Ltd. (TJ Boats™). Technology using HDPE has been used to build motor boat hulls for a short time. Its use in this area is unique in Poland, while it has been used in the world before. In the production of motor boats, this is the technology of the future. The purpose of the tests was to study the operational capabilities of the SRB53 type motor boats and to obtain preliminary information on the configuration of equipment for the various services operating in water areas and water rescue entities using manned vessels for their tasks.
The subject of the study was to determine the answer to the question: what are the operational capabilities of motor boats made with HDPE technology. The working hypothesis is that power boats as a combination of HDPE technology and hybrid boat design can match RIB boats in terms of performance and show better characteristics in terms of hull durability and damage resistance.
The research method used in this case was a diagnostic survey on a small sample with the research techniques of observation,
Wst^p
Rocznie ponad 236 tys. osöb umiera z powodu utoni^cia. Wedtug statystyk Swiatowej Organizacji Zdrowia (ang. World Health Organization, WHO) jest to co trzecia przyczyna smierci wskutek nieszcz^sliwych wypadköw na swiecie. 96% przypadköw utoni^cia osöb ma miejsce w krajach o niskich i srednich docho-dach, z tego 43% zdarzen smiertelnych na obszarach wodnych - w Chinach i Indiach [1-5].
W uj^ciu statycznym bezpieczenstwo nalezy rozumiec jako: „stan bez zagrozenia i ryzyka utraty dobra, zapewniajqcy byt wolny od zdarzen niekorzystnych, przy funkcjonowaniu syste-möw z zachowanymi wymaganiami srodowiskowymi", w uj^ciu dynamicznym - jako proces z przedsi^wzi^ciami i czynnosciami, „z wykorzystaniem dost^pnych zasoböw", ktörego celem jest likwidacja albo ograniczenie zagrozenia i ryzyka „utraty dobra, w tym zycia, zdrowia i mienia" oraz zmniejszenie liczby zdarzen niekorzystnych i ich skutköw, przy: „funkcjonowaniu systemöw z zachowanymi wymaganiami srodowiskowymi" [6, s. 81].
Przedmiot badania stanowita tödz motorowa typu SRB53 z kadtubem wykonanym w technologii z zastosowaniem poliety-lenu wysokiej g^stosci (ang. high density polyethlylen, HDPE) i kon-strukcjq zblizonq do todzi hybrydowej (ang. rigid-inflatable boat, RIB) wyprodukowanq przez Przedsi^biorstwo TJ Technologies Sp. z o.o. (TJ Boats™). Technologia z zastosowaniem HDPE jest wykorzy-stywana do budowy kadtuböw todzi motorowych od niedawna. Jej uzycie w tym zakresie jest unikalne w Polsce, natomiast na swiecie wykorzystywano jq juz wczesniej. W produkcji todzi motorowych jest to technologia przysztosci. Celem testöw byto zbadanie moz-liwosci eksploatacyjnych todzi motorowych typu SRB53 i uzyska-nie wst^pnej informacji o konfiguracji wyposazenia dla poszcze-gölnych stuzb dziatajqcych na obszarach wodnych i podmiotöw ratownictwa wodnego wykorzystujqcych do realizacji zadan zato-gowe jednostki ptywajqce.
Przedmiotem badania byto ustalenie odpowiedzi na pyta-nie: jakie mozliwosci operacyjne majq todzie motorowe wyko-nane w technologii HDPE. Zatozono hipotez? roboczq, ze todzie motorowe jako potqczenie technologii HDPE z konstrukcjq todzi
interview, document analysis and test, and a survey instrument in the form of an observation sheet. The research was prepared, carried out (location: Lake Zegrzynskie, Lake Orzysz) and closed according to the following order development of the research procedure, carrying out the study, collecting research material, developing the results, theoretical analysis of the obtained material, making conclusions. The procedure consisted of the following: departure from the berth with the execution of a tightening circulation manoeuvre (execution of a turn at maximum steering wheel deflection, respectively in forward and reverse gear at minimum engine speed, while maintaining a safe distance from the berth and other vessels), entry into the slip with the steering wheel pointing straight ahead and maximum throttle open, execution of a "figure eight" at maximum throttle opening and entry into its own keelwa-ter, manoeuvring of the vessel to freely lose speed from sailing in the slip with maximum throttle open to a stop at idle, manoeuvring of the approach to the quay using tightened circulation, reaching the concrete quay at a speed of approx. 5 knots.
hybrydowej mogq dorównywac todziom RIB pod wzglçdem eks-ploatacyjnym oraz wykazywac lepsze charakterystyki w aspekcie trwatosci i odpornosci na uszkodzenie kadtuba.
Metodq badawczq zastosowanq w tym przypadku byt sondaz diagnostyczny na niewielkiej próbie z technikami badawczymi: obserwaj wywiadem, analizq dokumentów i testem oraz narzç-dziem badawczym w formie arkusza obserwacyjnego. Badania przy-gotowano, przeprowadzono (miejsce: jezioro Zegrzynskie, jezioro Orzysz) i zamkniçto wg nastçpujqcej kolejnosci: opracowanie pro-cedury badan, przeprowadzenie badania, zgromadzenie materiatu badawczego, opracowanie wyników, analiza teoretyczna uzyska-nego materiatu, postawienie wniosków. Procedura sktadata siç z nastçpujqcych elementów: odejscie od kei z wykonaniem manewru zaciesnionej cyrkulacji (wykonanie skrçtu na maksymalnym wychy-leniu kota sterowego, odpowiednio na biegu w przód i w tyt przy mini-malnych obrotach silnika, z zachowaniem bezpiecznego odstçpu od kei i innych jednostek), wejscie w slizg przy kole sterowym skie-rowanym na wprost i maksymalnym otwarciu przepustnicy, wykonanie „ósemki" przy maksymalnym otwarciu przepustnicy i wejscie na wtasny kilwater, manewr jednostki polegajqcy na swobodnym wytraceniu prçdkosci z ptyniçcia w slizgu przy maksymalnie otwar-tej przepustnicy do zatrzymania na biegu jatowym, manewr podej-scia do nabrzeza z wykorzystaniem zaciesnionej cyrkulacji, dobicie do betonowego nabrzeza z prçdkosciq ok. 5 wçztôw.
Properties of high-density polyethylene
High-density polyethylene (HDPE) is a soft and flexible thermoplastic obtained by methods:
- medium-pressure (Philips), at a pressure of 30-40 bar, at a temperature of 85-180°C, with a chromium oxide (Cr2O3) catalyst,
- low-pressure (Ziegler), at a pressure of 1-50 bar, at a temperature of 20-1 50°C, with catalysts such as chlorovcoti-tanes, titanium esters, aluminum alkyls.
Polymerization is carried out in a suspension, solution, gas phase or bulk. HDPE has a density of 0.942-0.965 g/cm3, a shrinkage of 1.5-3%, a degree of crystallinity of 60-80%, and a melting point of 126-135°C, and can be moulded, machined and joined by welding. Polyethylene is lighter than water and resistant to water. HDPE is odourless and tasteless and physiologically inert, resistant to salt solution, acids (e.g. sulfuric, nitric), lye, alcohols and gasoline, as well as highly oxidizing substances, commonly used cleaning agents. It provides an attractive material for constructing various products.
In processing by injection moulding, HDPE mass reaches 160-260°C with a mould temperature of 30-700°C, by blow moulding the melt and mould reach 160-190°C, and by extrusion 160-3900°C [7-9].
The melting point of the crystalline fraction (Tm) of HDPE depends on the structure of the polymer and is in the range of 126-135°C [10]. Due to the hydrocarbon chain, that is, the lack of functional groups in the structure of the polymer, there are no strong intermolecular interactions, and the strength of the polymer is due to the fact that crystallization allows tight packing
Wtasciwosci polietylenu o duzej gçstosci
Polietylen o duzej gçstosci (HDPE) jest miçkkim i elastycz-nym termoplastem uzyskiwanym metodami:
- sredniocisnieniowq (Philipsa), pod cisnieniem 30-40 bar, w temperaturze 85-180°C, przy katalizatorze tlenku chromu (Cr2O3),
- niskocisnieniowq (Zieglera), pod cisnieniem 1-50 bar, w temperaturze 20-150°C, przy katalizatorach, takich jak: chlorowcotytany, estry tytanowe, alkilki glinu.
Polimeryzacjç prowadzi siç w zawiesinie, roztworze, fazie gazowej lub masie. HDPE posiada gçstosc 0,942-0,965 g/cm3, skurcz wynosi 1,5-3%, stopien krystalicznosci 60-80%, a temperatura topnienia 126-135°C, moze byc on formowany, obrabiany i tqczony za pomocq spawania. Polietylen jest lzejszy od wody i odporny na jej dziatanie. HDPE jest bez woni i smaku oraz obo-jçtny fizjologicznie, odporny na dziatanie roztworu soli, kwasów (np. siarkowy, azotowy), tugów, alkoholi i benzyny oraz substancji silnie utleniajqcych, powszechnie stosowanych srodków czysz-czqcych. Stanowi on atrakcyjny materiat do konstruowania róz-nych produktów.
W przetwórstwie metodq wtrysku masa HDPE osiqga temperature 160-260°C, przy temperaturze formy 30-700°C, metodq rozdmuchu stop i forma osiqgajq 160-190°C, a metodq wytta-czania 160-3900C [7-9].
Temperatura topnienia frakcji krystalicznej (Tm) HDPE zalezy od struktury polimeru i znajdujç siç w zakresie 126-135°C [10]. Ze wzglçdu na tancuch wçglowodorowy, czyli brak grup funk-cyjnych w strukturze polimeru nie wystçpujq silne oddziaty-wania miçdzyczqsteczkowe, a wytrzymatosc polimeru wynika
of the molecules. The high crystallinity makes HDPE opaque, except in thin films, whose rapid cooling prevents the formation of a crystalline fraction. The polymer has a low cohesive energy density (the solubility parameter 5 is about 1 6.1 MPa"2), so it should be resistant to solvents with a solubility parameter above 18.5 MPa1/2 [7].
HDPE is a crystalline material and does not interact with liquids in any way, so it does not dissolve in any organic solvent at temperatures below 60°C. At elevated temperatures, the thermo-dynamic equilibrium is shifted more towards dissolution and the polymer dissolves in hydrocarbons with similar solubility parameters: aliphatic or aromatic hydrocarbons. The degree of resistance to highly oxidizing substances: sulfuric acid, nitric acid, chromate, halogens and some detergents, depends on their concentration. The so-called stress corrosion of the material is possible [11]. When there is no impurity, it is also a very good insulator of high-frequency current due to its non-polar nature [12].
HDPE is used in the production of fuel oil containers, fuel canisters and fuel tanks for cars, waste tanks, pressure pipes, couplings, fittings for drinking water and wastewater, plates, equipment for the chemical and automotive industries, bottle cases, barrels [12].
Polyethylene is a thermoplastic material, it is moulded above its flow temperature (Tf or Tp) when it is in a plastic state. It burns, or rather melts like wax when it comes in contact with the flame. Once cooled, this shape is maintained and the polymer returns to its elastic or glassy state. It is a material capable of reversible moulding. The molecular structure does not change, provided that chemical degradation is not induced during heating [10].
The primary methods of processing HDPE due to its properties include:
- calendering: a method of manufacturing film from thermoplastic materials, the process involves passing a pre--plasticized plastic through a set of hot rollers in a horizontal position to obtain a thin film of 0.08-1.0 mm thickness;
- injection moulding: the process of introducing plasticized plastic under pressure into a closed mould and solidifying the plastic in the mould into a moulded part [13].;
- extrusion as a continuous process, which involves taking raw material, kneading it while heating it to plasticization and pushing it through a shaping hole.
One piece of equipment that is used to shape HDPE is an extruder, which is a machine that extrudes the plastic. Depending on the tooling, it makes it possible to obtain a wide range of products and semi-products, such as: profiles of various shapes (pipes, rods), plates, films, bottles, wire lagging, plastic granules [14].
Another way of shaping HDPE products is through chip machining, which involves cutting successive layers of material until a product of the desired shape is obtained.
The following figure shows the CNC machining technology of prefabricated HDPE panels.
z faktu, ze krystalizacja umozliwia sciste upakowanie czqsteczek. Wysoka krystalicznosc powoduje, ze HDPE jest nieprzezroczysty, z wyjqtkiem cienkich warstw, ktorych szybkie schtodzenie zapo-biega wytworzeniu siç frakcji krystalicznej. Polimer ten ma niskq gçstosc energii kohezyjnej (parametr rozpuszczalnosci ö wynosi ok. 16,1 MPa"2), zatem powinien byc odporny na rozpuszczalniki
0 parametrze rozpuszczalnosci powyzej 18,5 MPa1/2 [7].
HDPE jest materiatem krystalicznym i nie wchodzi w zadne oddziatywanie z cieczami, dlatego w temperaturze ponizej 60°C nie rozpuszcza siç w zadnym z rozpuszczalnikow organicznych. W pod-wyzszonej temperaturze rownowaga termodynamiczna jest bardziej przesuniçta w stronç rozpuszczenia i polimer rozpuszcza siç w wçglo-wodorach o podobnym parametrze rozpuszczalnosci: wçglowodo-rach alifatycznych bqdz aromatycznych. Stopien odpornosci na sub-stancje silnie utleniajqce: kwas siarkowy, kwas azotowy, chromiankç, chlorowce oraz niektore detergenty, zalezny jest od ich stçzenia. Moz-liwa jest tzw. korozja naprçzeniowa materiatu [11]. Przy braku zanie-czyszczen jest rowniez bardzo dobrym izolatorem wysokich czçsto-tliwosci prqdu ze wzglçdu na jego niepolarnq naturç [12].
HDPE stosuje siç w produkcji pojemnikow na olej opatowy, kanistrow do paliw oraz zbiornikow paliwa do samochodow, zbiornikow na smieci, rur cisnieniowych, ztqczek, armatury do wody pitnej i sciekow, ptyt, aparatury dla przemystu chemicznego
1 samochodowego, skrzynek na butelki, beczek [12].
Polietylen to tworzywo termoplastyczne, formuje siç go powyzej temperatury ptyniçcia (Tf lub Tp), gdy jest w stanie pla-stycznym. Pali siç, a wtasciwie topi jak wosk w trakcie kontaktu z ptomieniem. Po ochtodzeniu ksztatt ten zostaje utrzymany, a polimer wraca do stanu elastycznego lub szklistego. Jest to materiat zdolny do odwracalnego formowania. Struktura czq-steczkowa nie ulega zmianie, pod warunkiem, ze podczas ogrze-wania nie zostanie wywotana degradacja chemiczna [10].
Do podstawowych metod przetwarzania HDPE ze wzglçdu na jego wtasciwosci nalezq:
- kalandrowanie: metoda wytwarzania folii z tworzyw ter-moplastycznych, proces ten polega na przepuszczeniu wstçpnie uplastycznionego tworzywa przez zestaw gorq-cych walcow w pozycji poziomej, co pozwala uzyskac cienkq foliç o grubosci 0,08-1,0 mm;
- formowanie wtryskowe: proces wprowadzenia pod cisnieniem uplastycznionego tworzywa do zamkniçtej formy i zestaleniu w niej tworzywa do wypraski [13];
- wyttaczanie jako proces ciqgty, ktory polega na pobiera-niu surowca, ugniataniu go jednoczesnie podgrzewajqc do uplastycznienia i przepychaniu przez otwor ksztattujqcy.
Jednym z urzqdzen, ktore stuzy do nadawania ksztattu HDPE jest wyttaczarka, czyli urzqdzenie do wyttaczania tworzywa. W zaleznosci od oprzyrzqdowania pozwala ona na uzyskanie sze-rokiej gamy produktow i potproduktow, takich jak: profile o roz-nym ksztatcie (rury, prçty), ptyty, folie, butelki, otuliny przewodow, granulaty tworzyw sztucznych [14].
Innym sposobem nadawania ksztattu wyrobom z HDPE jest obrobka wiorowa, ktora polega na skrawaniu kolejnych warstw materiatu az do uzyskania wyrobu o zqdanym ksztatcie.
Na ponizszej rycinie Zaprezentowano technologic obrobki CNC prefabrykowanych ptyt HDPE.
Figure 1. CNC machining of prefabricated HDPE boards Rycina 1. Obróbka CNC prefabrykowanych ptyt HDPE Source / Zródto: TJ Boats™.
Due to its good machinability, HDPE can be cut with hand or power saws, as well as turned [15]. HDPE, due to its structure, i.e. no functional groups in the structure of the polymer, does not exhibit strong intermolecular interactions, and therefore bonding of components made of HDPE by gluing is not possible. Welding and heat bonding are used to join products made of HDPE. The welding of an HDPE boat hull is demonstrated below.
Ze wzgl?du na dobrq obrabialnosc HDPE mozna ciqc pitami r?cznymi lub mechanicznymi, a takze toczyc [15]. HDPE ze wzgl?du na swojq budow?, tj. brak grup funkcyjnych w struktu-rze polimeru, nie wykazuje silnych odziatywan mi?dzyczqsteczko-wych, a co za tym idzie tqczenie elementów wykonanych z HDPE metodq klejenia nie jest mozliwe. W celu potqczenia wyrobów wykonanych z HDPE stosuj? si? spawanie i zgrzewanie. Ponizej zaprezentowano spawanie kadtuba todzi z HDPE.
Figure 2. Welding the hull of a boat with HDPE Rycina 2. Spawanie kadtuba todzi z HDPE Source / Zrodto: TJ Boats™.
The plastic welding process, shown in Figure 2, involves melting the edges of the parts to be joined without applying pressure [15]. Meanwhile, in the welding process, once the surface of the material has been heated to its melting point, the individual parts are joined by pressure [16-17].
Przedstawiony na rycinie 2 proces spawania tworzywa polega na stapianiu kraw?dzi tqczonych elementów bez wywie-rania docisku [15]. Natomiast w procesie zgrzewania, po podgrza-niu powierzchni materiatu do jego temperatury topnienia, tqczy si? poszczególne elementy przez docisk [16-17].
Production technology and characteristics of the analysed boat (SRB series)
The use of HDPE technology for boat construction was dictated by its specific characteristics, which correspond to the requirements for hull materials. They are:
- density less than the density of water;
- resistance to external agents, no corrosion and oxidation under UV radiation;
- less susceptibility to overgrowth by biological agents compared to other materials used in the production of boat hulls, eliminating the need to coat the bottom of the hull with antifouling agents;
- resistant to most chemicals;
- low carbon footprint (five times lower than aluminum) [18];
- high impact endurance and resistance to damage during impact when docking on a rocky shore, berth, other vessel or running aground;
- easy to repair (losses of polyethylene can be supplemented by welding);
- HDPE recyclability.
The recycling process involves de-polluting and grinding an object made of HDPE, and then mixing it with freshly produced pellets. Thus created semi-finished product is then subjected to the standard production process. The technology for manufacturing HDPE hulls is simpler than that of their steel, aluminum or composite (polyester-glass) counterparts, which are not recyclable and, at the end of their life, remain as waste, the disposal of which is expensive.
Technologia produkcji i charakterystyka analizowanej todzi (serii SRB)
Zastosowanie technologii HDPE do konstrukcji todzi byto podyk-towane jego specyficznymi cechami, ktore korespondujq z wymaga-niami stawianymi materiatom do budowy kadtubow. Sq to:
- gçstosc mniejsza niz gçstosc wody;
- odpornosc na czynniki zewnçtrzne, brak korozji i utlenia-nia pod wyptywem promieniowania UV;
- mniejsza podatnosc na porastanie czynnikami biologicz-nymi w porownaniu do innych materiatow stosowanych do produkcji kadtubow todzi, eliminujqca potrzebç pokry-wania dna kadtuba preparatami antyporostowymi;
- odpornosc na wiçkszosc substancji chemicznych;
- niski slad wçglowy (piçciokrotnie nizszy niz w przypadku aluminium) [18];
- wysoka udarnosc i odpornosc na uszkodzenia podczas uderzenia przy dobijaniu do kamienistego brzegu, kei, innej jednostki ptywajqcej lub wptyniçciu na mieliznç;
- tatwosc naprawy (ubytki polietylenu mozna uzupetniac w procesie spawania);
- mozliwosc recyklingu HDPE.
Proces recyklingu polega na oczyszczeniu z zanieczyszczen i zmieleniu przedmiotu wykonanego z HDPE, a nastçpnie zmie-szaniu go ze swiezo wyprodukowanym granulatem. Tak powstaty potprodukt poddany jest nastçpnie standardowemu procesowi produkcji. Technologia produkcji kadtubow z HDPE jest prostsza od produkcji ich odpowiednikow ze stali, aluminium lub kadtubow kompozytowych (poliestrowo-szklanych), ktore nie nadajq siç do ponownego przetworzenia i po zakonczeniu eksploatacji pozo-stajq jako odpad, ktorego utylizacja jest kosztowna.
tj boats 5R35D
WSRSJA 3
■
Figure 3. SRB53 boat in patrol-recue specification Rycina 3. Lodz typu SRB53 w wersji patrolowo-ratowniczej Source: Technical Documentation TJ Boats™. Zrodto: Dokumentacja techniczna TJ Boats™.
Prefabricated HDPE plates and tubes of appropriate thicknesses are used for the hulls of SRB53 boats. These prefabricated parts are machined on dedicated CNC machines, and the prepared parts are then welded or polyfusion welded. Such a manufacturing process eliminates the need for expensive and complicated dies or moulds, known from the production of composite hulls and made of polyethylene by the rotary method. This provides the opportunity for relatively free modelling of the cockpit and refinement of hull designs, with essentially no restriction on the shape of the mould.
Do produkcji kadtubów todzi typu SRB53 stosuje si? prefabry-kowane ptyty i rury z HDPE o odpowiednich grubosciach. Prefa-brykaty te poddawane sq obróbce skrawaniem na dedykowanych maszynach CNC, a przygotowane elementy nast?pnie spawa si? lub zgrzewa polifuzyjnie. Taki proces produkcyjny eliminuje koniecznosc stosowania drogich i skomplikowanych matryc lub form, znanych z produkcji kadtubów kompozytowych i wykonanych z polietylenu metodq rotacyjnq. Daje to mozliwosc stosun-kowo swobodnego modelowania kokpitu i doskonalenia kon-strukcji kadtubów, w zasadzie bez ograniczenia ksztattu formy.
Boat presentation and testing
Water rescue includes: "the carrying out of rescue activities, consisting in particular of organizing and providing assistance to persons who have suffered an accident or are in danger of losing their life or health in an aquatic area" [19, Article 2 point 4]. In water rescue, personnel resources are the basis, but nowadays without equipment resources, especially motor boats, it is impossible to operate efficiently in large water areas.
Tests of motor boats, organized by the Higher School of Education in Sport (WSEwS) and the Scientific Society "Safety and Rescue" (TNBiR) in Warsaw, took place on 29 July 2022 at the Marina of the Society for the Promotion of Physical Culture "Wod-nik" in Niepor?t and Zegrzynski Lake. Tested were 3 polyethylene-hulled boats that were entirely designed and manufactured in Poland, including the SRB TJ Boats™ series boat.
Participating in the tests were the representatives of the Police Headquarters, the Capital Police Headquarters, the Police Station in Niepor?t, the Police Training Centre in Legionowo, the Department of Security and Crisis Management of the Mazovian Provincial Office, the Provincial Headquarters of the State Fire Service in Warsaw, the District Headquarters of the State Fire Service in Legionowo and Nowy Dwor Mazowiecki, the Volunteer Fire Service Water Rescue in Legionowo, WSEwS, TNBiR [20].
On Lake Orzysz in the area of the Municipal Swimming Pool in Orzysz on 7 September 2022, another test of a motor boat took place, organized by WSEwS and TNBiR as part of the water rescue demonstrations prepared and conducted by the POD-WODNIK Association - School of Rescue, Water Sports and Defence in Orzysz, which were the practical and demonstration part of the IX International Scientific Conference entitled "Logistics in Rescue".
Participating in the tests were representatives of: NATO foreign troops (soldiers from the USA, Canada, England, Romania, Croatia), the Armed Forces of the Republic of Poland, the Department of Security and Crisis Management of the Warmi-an-Masurian Provincial Office in Olsztyn, the Provincial Police Headquarters, the District Police Headquarters in Pisz, the Police Station in Orzysz, the Provincial Headquarters of the State Fire Service in Olsztyn, the District Fire Service Headquarters in Pisz, WSEwS, TNBiR, participants of the "Logistics in Rescue" conference.
Figure 4 shows an SRB series boat in which the deck has been designed to serve as a diving base.
Prezentacja i testy todzi
Ratownictwo wodne obejmuje: „prowadzenie dziatan ratow-niczych, polegajqcych w szczegolnosci na organizowaniu i udzie-laniu pomocy osobom, ktore ulegty wypadkowi lub sq narazone na niebezpieczenstwo utraty zycia lub zdrowia na obszarze wod-nym" [19, art. 2 pkt 4]. W ratownictwie wodnym podstaw? stano-wiq zasoby osobowe, ale wspotczesnie bez zasobow sprz?to-wych, w szczegolnosci todzi motorowych, nie mozna sprawnie dziatac na duzych obszarach wodnych.
Na Przystani Towarzystwa Krzewienia Kultury Fizycznej „Wodnik" w Niepor?cie i jeziorze Zegrzynskim 29 lipca 2022 r. odbyty si? testy todzi motorowych, zorganizowane przez Wyzszq Szkot? Edukacja w Sporcie (WSEwS) i Towarzystwo Naukowe „Bezpieczenstwo i Ratownictwo" (TNBiR) w Warszawie. Testo-wano 3 todzie o kadtubie wykonanym z polietylenu, ktore zostaty w catosci zaprojektowane i wyprodukowane w Polsce, w tym todz serii SRB TJ Boats™.
Udziat w testach wzi?li przedstawiciele: Komendy Gtownej Policji, Komendy Stotecznej Policji, Komisariatu Policji w Niepo-r?cie, Centrum Szkolenia Policji w Legionowie, Wydziatu Bezpie-czenstwa i Zarzqdzania Kryzysowego Mazowieckiego Urz?du Wojewodzkiego, Komendy Wojewodzkiej Panstwowej Strazy Pozarnej w Warszawie, Komendy Powiatowej PSP w Legiono-wie i Nowym Dworze Mazowieckim, Ochotniczej Strazy Pozar-nej Ratownictwo Wodne w Legionowie, WSEwS, TNBiR [20].
Na jeziorze Orzysz w rejonie Kqpieliska Miejskiego w Orzyszu 7 wrzesnia 2022 r. odbyty si? kolejne testy todzi motorowej, zorganizowane przez WSEwS i TNBiR w ramach pokazow ratownictwa wod-nego przygotowanych i przeprowadzonych przez stowarzyszenie PODWODNIK - Szkot? Ratownictwa, Sportow Wodnych i Obronnych w Orzyszu, ktore stanowity cz?sc praktyczno-pokazowq IX Mi?dzy-narodowej Konferencji Naukowej pt. „Logistyka w Ratownictwie".
Udziat w testach wzi?li przedstawiciele: zagranicznych wojsk NATO (zotnierze USA, Kanady, Anglii, Rumunii, Chorwacji), Sit Zbrojnych RP Wydziatu Bezpieczenstwa i Zarzqdzania Kryzysowego Warminsko-Mazurskiego Urz?du Wojewodzkiego w Olszty-nie, Komendy Wojewodzkiej Policji, Komendy Powiatowej Policji w Piszu, Komisariatu Policji w Orzyszu, Komendy Wojewodzkiej Panstwowej Strazy Pozarnej w Olsztynie, Komendy Powiatowej PSP w Piszu, WSEwS, TNBiR, uczestnicy konferencji „Logistyka w Ratownictwie".
Na rycinie 4 zaprezentowano todz serii SRB, w ktorej poktad zostat zaprojektowany tak, aby mogt stuzyc jako baza nurkowa.
Figure 4. Photo of the boat with deck dedicated for use for the diving base Rycina 4. Lodz z poktadem dedykowanym pod zastosowanie dla bazy nurkowej Source / Zrodto: TJ Boats™.
The tests resulted in the opinions of 57 respondents randomly selected from a group of test participants in Niepor?t (21 respondents) and Orzysz (36 respondents). The method used here was a diagnostic survey with a categorized interview technique with an electronic tool that records the content of questions and answers.
The questions were formulated in such a way as to obtain an opinion on the SRB53 TJ Boats™ presented in Figure 4. The obtained responses made it possible to characterize the following features of the SRB53 boat:
1. Departure and arrival at the berth with the execution of a tightening circulation manoeuvre:
- the boat manoeuvres comparably to RIB-type vessels, one does not feel its greater weight;
- in forward gear, the boat's behaviour is not questionable, while when manoeuvring backward, the slightly extended turning radius is noticeable;
- the boat turns with ease, when manoeuvring, the screw effect is hardly felt;
- high stability of the craft, ease of turning both forward and backward, similar to RIB boats.
2. Entering the glide with the rudder wheel pointing straight ahead and the throttle open to the max:
- entering the slip smoothly, and the stability of the boat is satisfactory, better than a RIB boat;
- does not lift the bow high, which makes it easier to keep the course straight and does not impair visibility;
- when entering the slide a small reaction to the change of rhythm, in the case of RIB boats it is more noticeable.
W efekcie przeprowadzonych testow uzyskano opinie 57 respondentow losowo wybranych z grupy uczestnikow testow w Niepor?cie (21 respondentow) i Orzyszu (36 respondentow). Wykorzystano tutaj metod? sondazu diagnostycznego z tech-nikq wywiadu skategoryzowanego z narz?dziem elektronicznym zapisujqcym tresc pytan i odpowiedzi.
Pytania zostaty tak sformutowane, aby na ich podstawie mozna byto otrzymac opini? o todzi typu SRB53 TJ Boats™ zapre-zentowanej na rycinie 4. Uzyskane odpowiedzi umozliwity scha-rakteryzowanie nast?pujqcych cech todzi SRB53:
1. Odejscie i dobicie do kei z wykonaniem manewru zacie-snionej cyrkulacji:
- todz manewruje porownywalnie do jednostek typu RIB, nie odczuwa si? jej wi?kszej masy;
- na biegu do przodu zachowanie todzi nie budzi zastrzezen, natomiast przy manewrowaniu do tytu wyczuwalny jest lekko wydtuzony promien skr?tu;
- todz skr?ca z tatwosciq, przy manewrowaniu efekt sruby jest mato wyczuwalny;
- duza stabilnosc jednostki, tatwosc skr?tu zarowno do przodu, jak i do tytu, podobnie jak w todziach typu RIB.
2. Wejscie w slizg przy kole sterowym skierowanym na wprost i maksymalnym otwarciu przepustnicy:
- wejscie w slizg bezproblemowe, a stabilnosc todzi zadowalajqca, lepsza niz todzi typu RIB;
- nie unosi wysoko dziobu, co utatwia utrzymanie kursu na wprost i nie pogarsza widocznosci;
- przy wchodzeniu w slizg mata reakcja na zmian? rytmu, w przypadku todzi typu RIB jest to bardziej odczuwalne.
3. Performing a "figure-eight" at maximum throttle and entering its own keelwater:
- when turning one can feel the higher weight of the craft compared to the same size RIB boat;
- when passing through a wave, it almost does not react to it, it is very stable, it cuts through waves well;
- good manoeuvrability, confident behaviour in the undulations;
- tilts during turns in a predictable manner;
- the moment of changing direction is predictable and fast, it gives a sense of security for fast manoeuvres, even when entering the keelwater.
4. Manoeuvring the vessel consisting of a free speed loss from sailing in a glide with the maximum open throttle to an idle stop:
- quickly loses speed, does not mouse, stable performance;
- it is more stable than RIB-type boats, especially in the wave;
- good response to gas subtraction, confident performance;
- smoothly transitions from glide to buoyancy;
- responds slightly to wave hitting the stern.
5. Reaching the concrete quay at 5 knots:
- boat gives a sense of being armoured;
- strong jerk in contact with the quay, but without affecting the hull;
- one can get the impression that the speed is too high and the unit will be damaged, but it bounces resiliently off the edge of the quay;
- manoeuvre comparable to nailing to the side of a sailing fishing boat, the vessel bounced off the quay without damage.
6. Features of a hull made of HDPE compared to RIB-type craft: weight, deck arrangement options, maintenance, handling, nautical properties:
- high nautical qualities, engine power optimally selected, ease of entering the slip and quick exit from it, good "feel" on the waves;
- with heavy hull weight, stable manoeuvring performance;
- stability when traversing waves (an advantage over RIB boats);
- the weight of the boat is noticeable when manoeuvring, but this does not significantly affect its performance on the water;
- high stability in all conditions;
- possibilities to customize the deck and add or remove elements, arrangement on request, such as a version of the boat for divers;
- extremely durable material, low susceptibility to damage;
- no need for maintenance, no need for anti-fouling, simple operation and repair;
- no version with police canopy on offer;
3. Wykonanie „ösemki" przy maksymalnym otwarciu prze-pustnicy i wejscie na wtasny kilwater:
- w zakrçcie wyczuwa siç wyzszq masç jednostki w poröwnaniu do tych samych rozmiaröw todzi RIB;
- przy przechodzeniu przez falç prawie na niq nie reaguje, jest bardzo stabilna, dobrze przecina fale;
- dobra manewrowosc, pewne zachowanie przy zafalowaniu;
- przechyla siç podczas skrçtow w sposöb przewi-dywalny;
- moment zmiany kierunku jest przewidywalny i szybki, daje poczucie bezpieczenstwa przy szyb-kich manewrach, nawet przy wejsciu w kilwater.
4. Manewrowanie jednostkq polegajqce na swobodnym wytraceniu prçdkosci z ptyniçcia w slizgu przy maksy-malnie otwartej przepustnicy do zatrzymania na biegu jatowym:
- szybko wytraca prçdkosc, nie myszkuje, zacho-wuje siç stabilnie;
- jest bardziej stabilna niz todzie typu RIB, szcze-gölnie przy zafalowaniu;
- dobra reakcja na odjçcie gazu, pewne zachowanie;
- ptynnie przechodzi ze slizgu w stan wypornosciowy;
- w niewielkim stopniu reaguje na falç uderzajqcq w rufç.
5. Dobicie do betonowego nabrzeza z prçdkosciq 5 wçztow:
- tödz daje poczucie pancernej;
- mocne szarpniecie w kontakcie z nabrzezem, jed-nak bez wptywu na kadtub;
- odnosi siç wrazenie, ze prçdkosc jest zbyt duza i jednostka ulegnie uszkodzeniu, jednak sprçzy-scie odbija siç od krawçdzi kei;
- manewr poröwnywalny do przybicia do burty pty-nqcego kutra rybackiego, jednostka odbita siç od nabrzeza bez szköd.
6. Cechy kadtuba wykonanego HDPE w poröwnaniu do jed-nostek typu RIB: waga, mozliwosci aranzacji poktadu, konserwacja, obstuga, walory nautyczne:
- wysokie walory nautyczne, moc silnika dobrana optymalnie, tatwosc wchodzenia w slizg i szybkie z niego wychodzenie, dobre „czucie" na falach;
- przy duzej wadze kadtuba, stabilne zachowanie podczas manewrowania;
- stabilnosc przy pokonywaniu fal (przewaga w sto-sunku do todzi typu RIB);
- waga todzi jest odczuwalna przy manewrowaniu, ale nie wyptywa to znaczqco na jej zachowanie na wodzie;
- duza stabilnosc w kazdych warunkach;
- mozliwosci dostosowania poktadu i dodania lub usuniçcia elementöw, aranzacja na zyczenie, np. wersja todzi dla nurköw;
- wyjqtkowo wytrzymaty materiat, niska podatnosc na uszkodzenia;
- brak koniecznosci konserwacji, nie ma potrzeby sto-sowania anty-porostu, prosta obstuga i naprawy;
- comfortable position behind the wheel, good ergonomics, plenty of space for specialized equipment and boat equipment;
- good access to service components: battery, fuel tank, separator, bilge pump;
- space on board for resuscitation;
- lots of storage, dry place for R1 bag;
- good ergonomics, plenty of space for specialized equipment and supplies;
- high stability with an uneven distribution of people and objects in the cockpit and on the sides;
- anti-slip floor gives secure support for turns and twists.
Polyethylene boats of three other manufacturers are also available on the Polish market:
1. Dutch manufacturer Whaly, which produces boats that are durable, easy to maintain, with spacious interiors, safe, and have a double-walled hull made entirely of polyethylene [21]. Whaly boats have been imported to Poland for more than a dozen years by the "Sorba" Sports and Tourism Centre. They serve a wide range of entities in water rescue - public services, companies and non-governmental organizations working in the area of water rescue.
2. Watercraft manufacturer, distributor and dealer Parker Poland Sp. z o.o. [22] has introduced into the Polish market the Pioner Multi polyethylene hull boat of practical design, with a 92 cm wide bow gate, lowered by means of a winch, useful in securing and retrieving injured persons from the water. They are used for water rescue and diving [23].
3. Roto-Tech Ltd. has specialized for many years in the innovative production of polyethylene products for professional groups of customers, including boats dedicated to, among others, public services and rescue entities, as well as to serve the industry [24]. The Kontra boats produced by this company have received growing recognition from both public and non-public water rescue entities nationally and internationally.
Since the 1990s, RIB boats - relatively lightweight, a combination of a pontoon and a boat - have been in use in water rescue, police-like services and the Polish Armed Forces. They have a rigid hull and soft inflatable tubes around it. Due to this hull design, these boats have a large displacement on the sides, making them very stable. The RIB's deep V-shaped hull has a low weight. The air-filled tubes allow the boat to maintain buoyancy with a lot of water on board [25]. The durability of the hull and tubes in these boats is relatively low. All respondents positively evaluated the tested boat of the SRB series, raising the advantages of its hull, such as durability, almost unlimited possibility of cockpit arrangement, good entry into the slip, laying and valour on the water, requiring no special maintenance, handling. According to the respondents, the boat's hull is very rigid. Boats made with HDPE technology are heavier than boats made of laminate or RIB.
On the other hand, according to the opinion of the respondents and the assurances of the manufacturer's representatives,
- brak w ofercie wersji z zadaszeniem dla policji;
- wygodna pozycja za kierownicq, dobra ergonomia, duzo miejsca na sprzçt specjalistyczny i wyposa-zenie todzi;
- dobry dostçp do elementów serwisowych: akumu la-tora, zbiornika paliwa, separatora, pompy zçzowej;
- miejsce na poktadzie do reanimacji;
- duzo schowków, suche miejsce na torbç R1;
- dobra ergonomia, duzo miejsca na sprzçt specjalistyczny i wyposazenie;
- duza statecznosc przy nierównomiernym rozkta-dzie osób i przedmiotów w kokpicie i na burtach;
- antyposlizgowa podtoga daje pewnie podparcie przy zakrçtach i zwrotach.
Na polskim rynku dostçpne sq równiez todzie polietylenowe trzech innych producentów:
1. Holenderski producent Whaly produkujqcy todzie wytrzy-mate, tatwe w utrzymaniu, z przestronnym wnçtrzem, bez-pieczne, posiadajqce dwuscienny kadtub w catosci wyko-nany z polietylenu [21]. todzie Whaly od kilkunastu lat sprowadzane sq do Polski przez Centrum Sportu i Turystyki „Sorba". Stuzq w ratownictwie wodnym wielu podmiotom -stuzbom publicznym, przedsiçbiorstwom i pozarzqdowym organizacjom dziatajqcym w zakresie ratownictwa wodnego.
2. Producent, dystrybutor i dealer sprzçtu wodnego Parker Poland Sp. Z o.o. [22] na polski rynek wprowadzit tódz z kadtubem polietylenowym Pioner Multi o praktycznej kon-strukcji, z bramq dziobowq o szerokosc 92 cm, opuszczanq za pomocq wciqgarki, przydatnq w zabezpieczaniu i podej-mowaniu osób poszkodowanych z wody. Wykorzystywane sq one do ratownictwa wodnego i nurkowania [23].
3. Przedsiçbiorstwo Roto-Tech Sp. z o.o. od wielu lat spe-cjalizuje siç w innowacyjnej produkcji polietylenowych wyrobów dla profesjonalnych grup odbiorców, w tym todzi dedykowanych m.in. stuzbom publicznym i podmiotom ratowniczym oraz do obstugi przemystu [24]. todzie Kontra produkcji tego przedsiçbiorstwa cieszq siç rosnqcym uznaniem podmiotów ratownictwa wodnego zarówno publicznych, jak i niepublicznych w kraju i za granicq.
Od lat 90. XX w. w ratownictwie wodnym, stuzbach o cha-rakterze policyjnym i polskich Sitach Zbrojnych eksploatowane sq todzie RIB - stosunkowo lekkie, stanowiqce potqczenie pon-tonu i todzi. Posiadajq one sztywny kadtub i miçkkie dmuchane tuby wokót niego. Dziçki takiej konstrukcji kadtuba todzie te majq duzq wypornosc na bokach, przez co sq bardzo stabilne. Kadtub RIB w ksztatcie gtçbokiego V posiada niskq wagç. Wypetnione powietrzem tuby umozliwiajq utrzymanie wypornosci todzi przy duzej ilosci wody na poktadzie [25]. Trwatosc kadtuba i tub w tych todziach jest stosunkowo niska.
Wszyscy respondenci pozytywnie ocenili testowanq tódz serii SRB, podnoszqc zalety jej kadtuba, takie jak: trwatosc, pra-wie nieograniczona mozliwosc aranzacji kokpitu, dobre wchodze-nie w slizg, uktadanie siç i dzielnosc na wodzie, niewymagajqca szczególnych zabiegów konserwacja, obstuga. W opinii respon-dentów kadtub todzi jest bardzo sztywny. todzie wykonane w tech-nologii HDPE sq ciçzsze od todzi wykonanych z laminatu lub RIB.
repairs to the damaged hull, despite the need for professional servicing, should not involve special technical problems.
In case of the production of customized boats, the manufacturer should take into account the suggestions of experts and specifications according to the needs, such as:
- the army - configuration of equipment for service tasks,
- police - assembling the cabin,
- state fire department (PSP) - a place designed to transport divers' equipment,
- water rescue - minimizing accessory equipment.
The respondents considered boats made with HDPE technology to be more practical for special tasks, patrol service and water rescue compared to traditional vessels.
Summary
Modern technology using high-density polyethylene for motor boat hulls appears to be the technology of the future. Tests of HDPE SRB series boats conducted on lakes Zegrzynski and Orzysz confirmed their good performance characteristics. In a survey conducted among representatives of the public administration, NATO soldiers, law enforcement and rescue services, as well as companies and non-governmental entities engaged in water rescue activities, the tested type of boat received positive feedback, particularly with regard to the hull, with one negative parameter - greater weight compared to traditional patrol and rescue boats.
During the tests, the assumed research problem was achieved, and the obtained results indicated that the working hypothesis was confirmed - motor boats as a combination of HDPE technology and hybrid boat design, despite the higher weight, do not differ in terms of operation from RIB boats, and in addition, the research and use tests showed high durability and resistance to hull damage.
The parameters and features of boats manufactured with HDPE technology, their resistance to external factors, the possibility of different hull and cockpit configurations and equipment were confirmed. These boats can be useful in combating the occurrence of disasters in the ecosphere and accidents in the technosphere, in public services, enterprises and nongovernmental organizations working in the area of water safety and rescue.
Conclusions
Due to the above-mentioned features of boats produced with HDPE technology, the authors believe that it is worth implementing in the Polish and foreign markets. Conducted tests and surveys have confirmed their suitability for use by public services, companies and NGOs operating in the area of water safety and rescue.
Z kolei wg opinii respondentow i zapewnien przedstawicieli producenta, naprawy uszkodzonego kadtuba pomimo potrzeby profesjonalnego serwisowania nie powinny wiqzac si? ze szcze-golnymi problemami technicznymi.
W przypadku produkcji todzi na zamowienie klienta, produ-cent powinien uwzgl?dnic sugestie ekspertow i specyfikacj?, zgodnie z potrzebami np.:
- wojska - konfiguracji wyposazenia pod zadania stuzbowe,
- policji - montowania kabiny,
- PSP - miejsca przeznaczonego na transport sprz?tu nurkow,
- ratownictwa wodnego - minimalizacji wyposazenia dodat-kowego.
Respondenci uznali todzie wykonane w technologii HDPE za praktyczniejsze w przypadku realizacji zadan specjalnych, stuzby patrolowej i ratownictwa wodnego w stosunku do tradycyjnych jednostek ptywajqcych.
Podsumowanie
Nowoczesna technologia z zastosowaniem polietylenu wysokiej g?stosci do budowy kadtubow todzi motorowych wydaje si? byc technologie przysztosci. Testy todzi serii SRB z HDPE przeprowadzone na jeziorach Zegrzynskim i Orzysz potwierdzity ich dobre charakterystyki eksploatacyjne. W sondazu przeprowadzonym wsrod przedstawicieli administracji publicznej, zotnierzy NATO, stuzb porzqdkowych i ratow-niczych oraz przedsi?biorstw i pozarzqdowych podmiotow prowadzq-cych dziatalnosc w zakresie ratownictwa wodnego testowany typ todzi zebrat pozytywne opinie, w szczegolnosci w odniesieniu do kadtuba, przy jednym parametrze negatywnym - wi?kszej masie w stosunku do tradycyjnych todzi patrolowych i ratowniczych.
Podczas testow osiqgni?to zatozony problem badawczy, a uzy-skane wyniki wskazaty, ze hipoteza robocza zostata potwierdzona - todzie motorowe jako potqczenie technologii HDPE z konstrukcjq todzi hybrydowej, pomimo wi?kszej masy, nie odbiegajq pod wzgl?-dem eksploatacyjnym od todzi RIB, a dodatkowo badania i testy uzytkowe wykazaty wysokq trwatosc i odpornosc na uszkodzenie kadtuba.
Potwierdzono parametry i cechy todzi produkowanych w technologii HDPE, ich odpornosc na dziatanie czynnikow zewn?trznych, mozliwosc roznych konfiguracji kadtuba i kokpitu oraz wyposazenia. todzie te mogq byc przydatne podczas zwalczania zaistniatych skutkow katastrof w ekosferze i awarii w technosferze, w stuzbach publicznych, przedsi?biorstwach i organizacjach pozarzqdowych, dziatajqcych w obszarze bezpieczenstwa i ratownictwa wodnego.
Wnioski
Ze wzgl?du na wyzej wymienione cechy todzi produkowanych w technologii HDPE autorzy sq zdania, iz warto wdrazac je na rynku polskim i zagranicznym. Przeprowadzone testy i son-daze potwierdzity ich przydatnosc do stosowania przez stuzby publiczne, przedsi?biorstwa i organizacje pozarzqdowe, dziata-jqce w obszarze bezpieczenstwa i ratownictwa wodnego.
The authors recommend the use of the boats in question to combat the effects of disasters in the ecosphere and accidents in the technosphere. In doing so, it should be added that due to the specifics of use, different hull and cockpit configurations and equipment of the boat must be taken into account.
Autorzy rekomendujq zastosowanie omawianych todzi do zwalczania zaistniatych skutków katastrof w ekosferze i awarii w technosferze. Nalezy przy tym dodac, ze ze wzglçdu na spe-cyfikç uzytkowania, trzeba wziqc pod uwagç rózne konfiguracje kadtuba i kokpitu oraz wyposazenia todzi.
List of abbreviations
Wykaz skrótów
HDPE - high density polyethlylen
RIB - rigid-inflatable boat
SRB53 - type of motor boat
TJ Boats™ - TJ Technologies Ltd.
HDPE - polietylen wysokiej gçstosci
RIB - tódz hybrydowa
SRB53 - typ todzi motorowej
TJ Boats™ - Przedsiçbiorstwo TJ Technologies Sp. z o.o.
Literature / Literatura
[1 ] Telak J., Przygotowanie ratowników w województwie swiqto-krzyskim do dziafan na rzecz bezpieczenstwa na obszarach wodnych, Wyd. Centrum Szkolenia Policji, Legionowo 2017.
[2] Ciekawe Statystki, wpis na blogu internetowym, https:// www.ciekawestatystyki.pl/2021/07/statystyki-utoniec. html [dostçp: 29.10.2022].
[3] Deaths by accidental drowning and submersion, Staty-styki utoniçc wedtug Eurostatu, https://ec.europa.eu/euro-stat/en/web/products-eurostat-news/-/ddn-20200806-1 [dostçp: 29.10.2022].
[4] Witryna internetowa WHO, https://www.who.int/[dostçp: 29.10.2022 r.].
[5] Statystki Komendy Gtównej Policji, https://statystyka. policja.pl/st/wybrane-statystyki/utoniecia [dostçp: 29.10.2022].
[6] Telak J., Frqckowiak M., Bezpieczenstwo osób przebywajq-cych na obszarach wodnych i terenach przywodnych, aspekt trzezwosci, w: Bezpieczenstwo, zarzqdzanie, medycyna i kul-tura fizyczna. Wybrane zagadnienia, J. Telak, D. Skalski, E. Zielinski, D. Czarnecki (red.), Wyd. Akademii Wychowania Fizycznego i Sportu im. Jçdrzeja Sniadeckiego, Gdansk 2020.
[7] HDPE-PE, Internetowy stownik branzowy Plastechopedia, https://www.plastech.pl/plastechopedia/HDPE-PE-HD-98 [dostçp: 29.10.2022].
[8] Araújo J.R., Waldman W.R., De Paoli M.A., Thermal properties of high density polyethylene composites with natural fibres: Coupling agent effect, "Polymer Degradation and Stability" 2008, 93(10), 1770-1775, https://doi.org/10.1016/j. polymdegradstab.2008.07.021.
[9] Askeland D.R., Wright W.J., The science and engineering of materials, Publ. Cengage Learning, Boston 2016.
[10] Seachtling H., Tworzywa sztuczne. Poradnik, Wydawnictwo Naukowo-Techniczne, Warszawa 2007.
[11] PN-EN ISO 14731:2019-05 - zadania nadzoru spawalni-czego.
[12] Mhike W., Focke W.W., Surface resistivity and mechanical properties of rotationally molded polyethylene/graphite
composites, "Journal of Vinyl and Additive Technology" 2013, 19(4), 225-301, https://doi.org/10.1002/vnl.21316.
[13] Matasnicka W., Matasnicki J., Technologia tworzyw sztucznych, cz. II, Wydawnictwo Szkolne i Pedagogiczne, Warszawa 1972.
[14] Stasiek J., Wytfaczanie tworzywpolimerowych. Zagadnienia wybrane, Wydawnictwo Uczelniane Uniwersytetu Techno-logiczno-Przyrodniczego, Bydgoszcz 2007.
[15] tqczynski B., Tworzywa sztuczne i ich przetwôrstwo, Seria: Techniki wytwarzania, Wyd. Panstwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1980.
[16] Janson L., Rury z tworzyw sztucznych do zaopatrzenia w wodq i odprowadzania sciekôw, wyd. Polskie Stowarzy-szenie Producentöw Rur i Ksztattek z Tworzyw Sztucznych, Torun 2010, s. 372.
[17] Kuliczkowski A., Wybrane problemy dotyczqce projektowa-nia rurociqgôwpolietylenowych cz. II, „Instal. Teoria i prak-tyka w instalacjach" 2011, 5, 29-33.
[18] Witryna internetowa firmy Tideman Boats, https://tideman-boats.com/ [dostçp: 29.10.2022].
[19] Ustawa z dnia 18 sierpnia 2011 r. o bezpieczenstwie osöb przebywajqcych na obszarach wodnych (Dz.U. 2011, Nr 208, poz. 1240; Dz.U. 2022 r. poz. 147).
[20] Telak J., Sprawozdanie z aktywnosci naukowej Wyzszej Szkofy Edukacja w Sporcie w roku akademickim 2021/2022, WSEwS, Warszawa 2022.
[21] Witryna internetowa firmy Whaly Boats, https://www. whaly.com/ [dostçp: 29.10.2022].
[22] Witryna internetowa firmy Parker Poland Sp. z o.o., www. parkerpoland.eu [dostçp: 29.10.2022].
[23] Witryna internetowa firmy Pioner - Easy Boating, https://pio-nerboat.co.uk/models/pioner-multi/ [dostçp: 29.10.2022].
[24] Witryna firmy Roto-Tech, www.roto-tech.com.pl [dostçp: 29.10.2022].
[25] todzie hybrydowe, wpis na portalu WOPR-u, www.wopr. pl/ratownictwo/sprzet/plywajcy/1028-odzie-hybrydowe [dostçp: 29.10.2022].
OKSANA TELAK, D.SC. - doctor in political economy from Universitas Libera Ucrainensis in Munich (UFU), Ph.D. in humanities from Maria Curie-Sklodowska University in Lublin. Ph.D. studies, majoring in English philology: Faculty of Humanities of UMCS, European College of Polish and Ukrainian Universities. Postgraduate studies: For firefighters applying for the first officer rank in the State Fire Service (School of the Main Fire Service); International Relations and Diplomacy (Collegium Civitas). Master's Degree: Ivan Franko National University of Lviv, Department of Foreign Languages. Professional experience: Main School of Fire Service, Department of Civil Safety Engineering, Department of Security Organization, assistant professor, supervisor; Master's Degree: Ivan Franko National University of Lviv, Faculty of Foreign Languages. Work: Main School of Fire Service, Department of Civil Safety Engineering, Department of Safety Organization, assistant professor, head; Higher School of Education in Sport, university professor; Vice President of the Scientific Society "Safety and Rescue" (since 2016). Author and editor of several monographs, dozens of scientific articles. Supervisor or team member of more than a dozen scientific and development projects.
JERZY TELAK, D.SC., UNIVERSITY PROFESSOR - doctor in social sciences, in the discipline of security sciences (Police Academy in Szczytno), graduate of international doctoral studies and several postgraduate studies. Professional experience: College of Education in Sport, professor, pro-rector (from 2019); Social Academy of Sciences in Lodz, Faculty of Management and Security Sciences, head of the Department of Logistics, professor (2017-2019); Lviv State University for Life Safety, expert (since 2016); Main School of Fire Service, assistant professor (2013-2017); Water Volunteer Rescue Service, chairman (2001-2013). Service in police formations (1979-2006); International Live Saving Federation, delegate General Assembly (2003-2015); ILS Federation of Europe, vice-president (2003-2015), delegate General Assembly, member of the Board of Directors (2001-2015); Council for Mountain and Water Rescue under the Minister of the Interior, member (2012-2014); Council for Mountain and Water Rescue under the Minister of Internal Affairs and Administration, member (2008-2012); Board of Directors of the Polish Olympic Committee, member (2012-2014); President of the Scientific Society "Safety and Rescue" (since 2016). Author, co-author and scientific editor of more than a dozen monographs and one hundred and dozens of scientific articles.
TOMASZ NIEMCZEWSKI, M.SC. ENG. - obtained a master degree from the Warsaw University of Technology; completed postgraduate studies at the University of Applied Sciences in Cologne (Fach Hochschule in Kiel). Professional experience: Co-Founder & CTO, architect, team leader (2008-2012); CAD/CAM Solution Sp. z o.o. in Lomianki, machine designer, project manager, director (2015-2020); BYD Daimler New Technology in Shenzhen, China, project manager (2012-2015); TJ Technologies Sp. z o.o. (TJ Boats™) in Tychy, member of the board of directors. He is a technical director, constructor, inventor, author of many technical projects, as well as a sailor and motorboat helmsman.
DR HAB. OKSANA TELAK - doktor habilitowany nauk ekonomicznych w zakresie ekonomii politycznej (Universitas Libera Ucrainensis w Monachium - UFU), dr nauk humanistycznych (Uniwersytet Marii Curie-Sktodowskiej w Lublinie). Studia doktoranckie na kierunku filologia angielska zrealizowata na Wydziale Humanistycznym UMCS w ramach Europejskiego Kolegium Polskich i Ukrainskich Uniwersytetów. Studia podyplomowe: Dla strazaków ubiegajgcych
0 pierwszy stopien oficerski w Panstwowej Strazy Pozarnej (Szkota Gtówna Stuzby Pozarniczej - SGSP); Stosunki mi^dzynarodowe
1 dyplomacja (Collegium Civitas). Studia magisterskie odbyta w Lwowskim Narodowym Uniwersytecie im. Ivana Franki, na Wydziale J^zyków Obcych. Doswiadczenie zawodowe: Wydziat Inzynierii Bezpieczenstwa Cywilnego, Zaktad Organizacji Bezpieczenstwie SGSP, adiunkt, kierownik; Wyzsza Szkota Edukacja w Sporcie, prof. ucz.; Wiceprezes Towarzystwa Naukowego „Bezpieczenstwo i Ratownictwo" (od 2016). Autor i redaktor kilku monografii, kilkudziesi^ciu artykutów naukowych. Kierownik lub cztonek zespotów kilkunastu projektów naukowych i rozwojowych.
DR HAB. JERZY TELAK, PROF. UCZELNI - dr hab. w dziedzinie nauk spotecznych, w dyscyplinie nauki o bezpieczenstwie (Wyzsza Szkota Policji w Szczytnie), absolwent mi^dzynarodowych studiów dokto-ranckich i kilku studiów podyplomowych. Doswiadczenie zawodowe: Wyzsza Szkota Edukacja w Sporcie, profesor, prorektor (od 2019); Spo-teczna Akademia Nauk w Lodzi, Wydziat Nauk o Zarzgdzaniu i Bezpieczenstwie, kierownik Katedry Logistyki, profesor (2017-2019); Lwowski Panstwowy Uniwersytet Bezpieczenstwa Zycia, ekspert (od 2016); Szkota Gtówna Stuzby Pozarniczej, adiunkt (2013-2017); Wodne Ochotnicze Pogotowia Ratunkowe, prezes (2001-2013). Stuzba w formacjach po-licyjnych (1979-2006); International Live Saving Federation, delegate General Assembly (2003-2015); ILS Federation of Europe, vice-president (2003-2015), delegate General Assembly, member Board of Directors (2001-2015); Rada ds. Ratownictwa Górskiego i Wodnego przy Ministrze Spraw Wewn^trznych, cztonek (2012-2014); Rada ds. Ratownictwa Górskiego i Wodnego przy Ministrze Spraw Wewn^trznych i Administracji, cztonek (2008-2012); Zarz^d Polskiego Komitetu Olimpijskiego, cztonek (2012-2014); Prezes Towarzystwa Naukowego „Bezpieczenstwo i Ratownictwo" (od 2016). Autor, wspótautor i redaktor naukowy kilkunastu monografii oraz stu kilkudziesi^ciu artykutów naukowych.
MGR INZ. TOMASZ NIEMCZEWSKI - tytut mgr inz. uzyskat na Politechnice Warszawskiej. Absolwent studiów podyplomowych na Uniwersytecie Nauk Stosowanych w Kolonii (Fach Hochschule in Kiel), Doswiadczenie zawodowe: Co-Founder & CTO, architekt, kierownik zespotu (2008-2012); CAD/CAM Solution sp. z o.o. w Lomiankach, konstruktor maszyn, projekt manager, dyrektor (2015-2020); BYD Daimler New Technology w Shenzhen (Chiny), kierownik projektu (2012-2015); Przedsi^biorstwo TJ Technologies Sp. z o.o. (TJ Boats™) w Tychach, cztonek zarzgdu, dyrektor ds. technicznych. Jest konstruktorem, wynalazcg, autorem wielu projektów technicznych, a takze zeglarzem i sternikiem motorowodnym.
Ttumaczenie na j^zyk angielski artykutów naukowych (takze ich streszczen), w tym artykutów recenzyjnych, w pótroczniku „Safety & Fire Technology" - zadanie finansowane ze srodków Ministerstwa Edukacji i Nauki w ramach programu „Rozwój Czasopism Naukowych" (umowa nr RCN/SP/0560/2021/1).
^Ministerstwo
Edukacji i Nauki -
