Blizzard Survival Tube – технологии NASA для походов

Сегодня мы попробуем на одном конкретном примере рассмотреть, как некоторые открытия и нетрадиционные инженерные решения меняют нашу жизнь. Данный обзор в теоретическом плане будет интересен тем, кто увлекается популярной наукой, а с практической точки зрения пригодится любителям туризма.

Для обзора выбран довольно странный на первый взгляд элемент снаряжения – Survival Tube. Название переводится непривычным для нашего уха словосочетанием «труба для выживания».

Более привычные названия таких изделий это: космическое одеяло (space blanket), термоодеяло (thermal blanket), спасательное одеяло (emergency blanket). Используемый для их изготовления материал называется майлар (Mylar), но у нас он более известен как лавсан. Чтобы подробнее разобраться в том, что такое термоодеяло, перечислим несколько конкретных примеров его использования.

Спасательные одеяла широко применялись во время аварии на Фукусима-1, являются неотъемлемой частью снаряжения спасателей, в некоторых случаях используются военными, все чаще находят применение в туризме, и даже используются спортсменами для согревания во время триатлона.

Особенности материала

Прародитель материала, используемого в подобных одеялах, был создан в 70-х годах по заказу NASA и предназначался для космических орбитальных станций. Материал представляет собой тонкую пленку с напылением алюминия, что и придает лавсану характерный серебристый цвет. Изначально майлар был использован для защиты внутренних частей корабля от перегрева. Для этого пленку размещали на внешней стороне обшивки, где она отражала тепло, не пропуская его внутрь.

С одинаковым успехом термосвойства майлара могут использоваться и для сохранения тепла. В определенном смысле это лишь вопрос перспективы. В описанном выше примере можно было сказать, что термоодеяло помогало космическому пространству сохранять тепло и не тратить его на нагрев внутренностей корабля.

Вернемся же к повседневному использованию спасательных одеял. Их главное преимущество заключается в чрезвычайной легкости и компактности материала. В запакованном виде одеяло имеет размер сигаретной пачки и весит около 100 г. Именно поэтому оно является обязательным элементом любой аптечки спасательных служб, где используется в первую очередь для предотвращения гипотермии. Для этого пострадавшего укрывают термоодеялом на время транспортировки или ожидания транспортного средства.

Виды тепловых потерь

Тепловые потери происходят в любом теле с температурой, отличной от абсолютного нуля. Хаотические движения атомов и молекул приводят к их столкновениям и изменениям внутренней кинетической энергии, часть из которой отдается во внешнее пространство в виде излучения. Термоодеяло с напылением алюминия позволяет отражать 80%-97% таких потерь и не имеет в этом плане конкурентов, особенно в пересчете на единицу веса, объема и стоимости.

Однако потери в виде теплового излучения являются лишь одним из видов тепловых потерь. Значительная часть тепла также теряется из-за конвекции и теплопроводности.

Конвекция особенно сильно проявляется, когда человек промок. Быстрое испарение влаги во внешнюю среду приводит к большим тепловым потерям и ускоряет гипотермию. Термоодеяло позволяет окружить человека дополнительным барьером, внутри которого влажность быстро повышается и таким образом тепловые потери во внешнюю среду с более низкой влажностью прекращаются. Сказав это, следует уточнить, что использование термоодеяла гораздо эффективнее и рациональнее в сухой одежде.

Наиболее привычная форма потери тепла это теплопроводность. Попробуйте зимой лечь на снег, и вы сразу почувствуете, как тепло переходит от более нагретого тела к менее нагретому. Это и есть теплопроводность.

Термоодеяло борется со всеми перечисленными видами тепловых потерь, эффективнее всего справляясь с потерями в виде излучения – отражая до 97% тепла обратно. Однако цифра 97% вводит некоторых людей в заблуждение, и они полагают, что с помощью термоодеяла смогут стоять на морозе в одной футболке и при этом нисколько не будут мерзнуть. О том, какого уровня защиты можно ожидать от спасательных одеял, мы еще поговорим ниже.

Преимущества и недостатки классических термоодеял

Под классическим термоодеялом подразумевается наиболее распространенная его форма (90%+ случаев). Прямоугольная накидка (одеяло) размером приблизительно 1.5 х 2 метра либо мешок для одного человека, напоминающий обычный мусорный пакет большого размера.

Преимущества:

Основные преимущества накидки из майлара, как уже упоминалось, это небольшой размер (с пачку сигарет) и легкий вес (около 100 г), что позволяет носить термоодеяло даже не в сумке, а в кармане. Помимо этого, к плюсам можно добавить дешевизну (несколько долларов), наилучший показатель отражения теплового излучения (обычная одежда и спальники в принципе не имеют подобных свойств, а лишь создают прослойку из теплого воздуха вокруг тела, уменьшая таким образом температурный перепад и замедляя потери тепла за счет отсутствия прямого контакта между телом и холодным воздухом/землей).

Накидка, а особенно мешок помогают оставаться сухим во время дождя и существенно снижают конвективные потери тепла во время сильного ветра, удерживая теплый воздух вокруг человека. В отличие от одежды и обычного спальника, термоодеяло не промокает и поэтому не теряет свои термосохраняющие свойства под дождем.

Недостатки:

Какого-то одного особенного недостатка, перечеркивающего все вышеупомянутые плюсы, у термоодеял нет, однако есть несколько небольших минусов. Тонкая пленка не спасает от потерь тепла в результате теплопроводности. Если лечь в термоодеяле на снег, то тонкая прослойка с толщиной менее миллиметра не будет создавать никакой разницы с точки зрения теплопотерь. Аналогичные потери тепла будут происходить и в случае, если термоодеяло касается кожи человека, чего сложно избежать при дожде или сильном ветре.

Майлар сам по себе является довольно шумным материалом. Представьте, что вместо спальника вы лежите в большом пакете для продуктов, шуршащем при активном движении внутри. Впрочем, если не забывать, что термоодеяла часто применяются для предотвращения гипотермии и в буквальном смысле слова спасают жизни, вряд ли стоит жаловаться на подобную особенность материала.

Майлар также не самый устойчивый к повреждениям материал, и при неаккуратном обращении в нем могут появляться проколы или разрывы. Материал не теряет после этого своих свойств, однако, очевидно, будет хуже защищать от дождя и ветра. Учитывая, что крепкость майлара опять же можно сравнить с обычным продуктовым пакетом, не стоит бояться, что он порвется при первом же удобном случае. При соответствующем бережном обращении термоодеяло прослужит несколько лет, а в неприкосновенном виде пролежит еще дольше.

В зависимости от формы (накидка или пакет) майлар может обладать или не обладать одним недостатком. Если это пакет, то в нем гораздо выраженнее проявляется конденсация влаги на внутренних стенках. Уменьшить ее можно собрав горловину пакета вокруг шеи и выдыхая наружу, что правда не всегда является возможным, например, во время дождя или при сильном холоде.

Даже если дышать снаружи пакета, конденсация за счет естественного выделения влаги через поры на коже человека может быть весьма ощутимой. Не стоит путать указанное накопление влаги с потением, поскольку оно проявляется даже при низких температурах. При сильном холоде человек может так и не согреться внутри термопакета, но при этом влага все равно будет накапливаться на стенках и впитываться одеждой. Снизить конденсацию можно время от времени открывая пакет и давая еще не сконденсировавшейся влаге выйти наружу.

Очевидно, что использование майлара в виде накидки уменьшает конденсацию, однако вместе с тем увеличивает потери тепла за счет появления открытых зон вокруг тела, а также за счет менее надежной защиты от ветра и дождя.

Некоторые производители пытаются бороться с конденсацией, создавая дополнительное отверстие возле ног либо добавляя микроотверстия в самом материале. В этих случаях конденсация снижается, однако опять же вместе с коэффициентом сохранения тепла и с защитой от плохих погодных условий.

Blizzard Survival Tube

Учитывая все вышеперечисленные преимущества майлара, а особенно его дешевизну, создание новых видов туристического снаряжения на основе этого материала оставалось лишь вопросом времени. Майлар уже используется в ковриках NeoAir компании Therm-r-Rest, благодаря чему NeoAir XTherm является самым эффективным ковриком по соотношению коэффициента тепловой изоляции в пересчете на грамм веса. При точно таком же весе, как и обычный ижевский каремат (400 г), и на порядок меньшем размере (1.5 л в сложенном состоянии), подобный коврик можно использовать при температурах вплоть до -25 градусов и он гораздо более удобен для сна за счет своей толщины (6 см).

Однако сегодня речь пойдет о другом элементе снаряжения – Blizzard Survival Tube. Подобные принадлежности уже давно используются военными и спасателями, а в последнее время – и туристами.

Blizzard Survival Tube является доработанной и усовершенствованной версией термоодеял и может с успехом заменить одновременно и одноместную палатку, и спальник.

В Survival Tube используется материал Reflexcell, являющийся модифицированной версией майлара. Основных усовершенствований два. Первое из них – многослойность. Само по себе это не дает особых преимуществ, ведь несколько слоев майлара только сделают термоодеяло тяжелее и объемнее, не улучшив его термосохраняющих качеств.

Загвоздка в том, что, как и в каремате NeoAir XTherm, в Survival Tube используется ромбовидная структура майлара, позволяющая удерживать внутри воздух, и это позволяет одним выстрелом убить сразу двух зайцев. Дополнительные слои майлара замедляют теплопотери в виде теплового излучения, возвращая его обратно, если с этим не справился первый слой. А использование ромбовидных ловушек, по сути, превращает Survival Tube в спальник. Только в обычном спальнике теплый воздух задерживается с помощью пуха либо синтетического утеплителя, а в Survival Tube за счет самой структуры материала. 

Таким образом, воздушные ловушки снижают теплопотери за счет теплопроводности, что кардинально отличает Survival Tube от обычных спасательных одеял из лавсана, подобным свойством не обладающих.

По сравнению с обычным майларом в Reflexcell также значительно (по ощущениям – в несколько раз) повысили прочность материала, сделав его более устойчивым к повреждениям.

Для борьбы с конденсацией Survival Tube оборудован двумя входами с затяжками на каждой стороне. Для сохранения тепла их можно затягивать посильнее, а для уменьшения конденсации – наоборот, приоткрывать. Столь небольшая, казалось бы, модификация позволяет лучше спать в Survival Tube, поскольку в обычных термоодеялах ничем не придерживаемая горловина вокруг шеи может открыться во время сна, что влечет за собой быструю потерю тепла.

Двойной вход выполняет и еще одну функцию. Survival Tube при необходимости может использоваться в качестве убежища для двух человек. Лежать при этом можно как головой к голове, так и ногами к голове. Blizzard рекомендует именно второй вариант, поскольку в этом случае два человека более эффективно используют внутреннее пространство убежища, не растягивая пленку и не уменьшая прослойку из воздушных пакетов.

Записки с полей

Survival Tube занимает в рюкзаке приблизительно 1 литр в заводской упаковке и весит около 540 г. В экстренных ситуациях упаковка разрывается по нанесенной красной линии, и Survival Tube превращается в небольшое убежище.

В то же время, Survival Tube может использоваться и как обычный элемент туристического снаряжения для замены и спальника, и палатки.

После того как человек окажется внутри Survival Tube, необходимо полностью затянуть вход возле ног и вокруг шеи. В таком случае минимизируются тепловые потери. Учитывая особенности Reflexcell и необходимость сохранять ромбовидную структуру внутренних пакетов, также необходимо собрать материал вокруг себя. На более понятном языке это значит – сделать трубу как можно более узкой, чтобы пакеты с воздухом стали объемнее и лучше грели. Ничего сложно в этом нет, и Reflexcell сам по себе стремится к подобной форме, однако в районе торса материал можно немного поправить.

Жесткость Reflexcell также снижает шумность Survival Tube, поскольку материал не шумит под порывами сильного ветра и от подымающейся во время дыхания грудной клетки.

Для достижения наилучших результатов вместе с Survival Tube желательно использовать каремат, однако при его отсутствии снизить тепловые потери можно, подложив под себя рюкзак, одежду или небольшие ветки с листьями или еловыми иглами. Ветки нужно подкладывать не изнутри, а снаружи. Они изолируют хуже всего, но лучше так, чем совсем ничего.

Особых проблем с конденсацией при использовании Survival Tube выявлено не было. Опять же чисто субъективно она ниже, чем в обычных термопакетах. В первую очередь, видимо, влияет возможность оставить вход возле ног немного открытым (достаточно отверстия размером с апельсин). Учитывая длину Survival Tube, ноги при этом находятся на некотором расстоянии от входа и не замерзают.

При использовании Survival Tube, как, в принципе, и других термоодеял, наблюдается один необычный эффект. Если, согревшись ночью, в обычном спальнике немного повертеться, то вы не заметите ничего необычного, а вот в спасательном одеяле вам будет казаться, что на вас направили небольшой инфракрасный излучатель и вы получаете тепло извне. Источником тепла, конечно, является тепло собственного тела, излученное, а затем и отраженное обратно. Однако в повседневной жизни мы не привыкли к таким тепловым возвратам, особенно холодной ночью, поэтому и воспринимаются они довольно необычно.

Описать словами, насколько именно согревает Survival Tube, сложно хотя бы потому, что люди по-разному воспринимают температуру. Когда одним холодно, другим жарко. И все же, Survival Tube, без сомнения, согревает значительно лучше обычных термоодеял, а за счет комплексного подхода к предотвращению тепловых потерь хорошо защищает даже холодными ночами. В то время как внутри этого небольшого убежища во время испытаний было очень тепло, снаружи всю ночь дул относительно сильный ветер, на котором можно было легко замерзнуть в течение 5-10 минут. Подчеркивает эффективность Survival Tube и тот факт, что он лежал на холодном и слегка влажном песке после недавно прошедшего дождя.

Наверное, главный, хотя и не очень существенный недостаток Survival Tube связан с использованием в нем воздушных пакетов. Поскольку они находятся внутри материала, то Survival Tube сложно запаковать до первоначального компактного состояния. В обычных туристических спальниках это не проблема, поскольку их материал пропускает воздух, а вот в майларе небольшие отверстия находятся только на краях трубы и выгнать через них воздух по многочисленным каналам довольно сложно. Дома это можно сделать с помощью пылесоса, однако в походных условиях придется мириться с тем, что после упаковки термоспальник будет занимать больше места, чем в заводской упаковке.

В завершении можно добавить, что Survival Tube, как и обычный спальник, несмотря на неинтуитивность этого факта, лучше использовать с минимумом одежды на теле. Именно таким образом тело будет лучше согреваться от отраженного и сохраненного вокруг него тепла, в то время как в плотных штанах и куртке, не говоря уже об обуви, в полностью аналогичных условиях можно пролежать всю ночь, так и не согревшись.

Как Survival Tube защищает от непогоды

Survival Tube полностью защищает человека от ветра, а за счет жесткости Reflexcell уменьшает потери тепла вследствие контактов кожи либо одежды с материалом. Прижимаясь к человеку под порывами сильного ветра, майлар в классических термоодеялах быстрее выводит тепло наружу, а в Survival Tube этого не происходит, либо происходит в гораздо меньших масштабах.

Во время дождя внутри Survival Tube можно без проблем спрятаться, захватив с собой рюкзак. Это достигается за счет внушительной длины трубы – 2.45 м.

Итоги

Blizzard Survival Tube – это инновационный элемент снаряжения, сначала принятый на вооружение военными и спасателями, а теперь проникший и в сферу туризма. По соотношению качества защиты от холода и плохой погоды (дождя, ветра, пыли) в перерасчете на единицу веса и объема Survival Tube не имеет конкурентов и может использоваться опытными туристами в качестве суперкомпактной и легкой замены одновременно и спальнику, и палатке. Если же кое-кто не готов к столь резким переменам, то Survival Tube можно использовать и как утеплитель для легких спальников. Такой подход гораздо дешевле и универсальнее покупки еще одного спальника. Используя Survival Tube как оболочку для уже имеющегося спальника, можно добавить к нему приблизительно один сезон (например из летнего превратить в осенний) с минимальным влиянием на вес рюкзака.

В зависимости от целей применения, Survival Blizzard можно взять в одном из трех цветов. Серебряный с отражающей поверхностью и оранжевый отлично подойдут для спасателей и тех, кто планирует использовать Survival Tube как страховочное убежище на случай непредвиденных обстоятельств в сложных походах. Подобная раскраска хорошо видна издалека и поможет спасателям быстрее обнаружить потерпевших. Для тех же, кто желает оставаться незамеченным, существует более скрытная зеленая версия, незаметная издалека и практически не привлекающая к себе внимания.

ITC