טכנולוגיה לבישה מקלה על משימות תת־ימיות והופכת אותן לבטוחות יותר

This post is also available in: English (אנגלית)

צלילה היא אחת המשימות הפיזיות המאתגרות ביותר בפעילות ימית. בין אם מדובר במחקר, בבנייה או במשימות ביטחוניות, צוללים נדרשים להתגבר ללא הרף על התנגדות המים, לבזבז אנרגיה ולצרוך אוויר במהירות גבוהה בהרבה מאשר ביבשה. תופעות אלו מגבילות את זמן השהייה, מצמצמות את מרווחי הבטיחות ומגבילות את כושר הפעולה של הצולל.

פיתוח חדש של חוקרים מאוניברסיטת פקינג עשוי לשנות את האופן שבו צוללים מבצעים משימות. הצוות יצר את השלד החיצוני (exoskeleton) הנייד הראשון בעולם המיועד במיוחד לתמיכה בתנועת הברך במהלך שחייה עם סנפירים. במקום להחליף את מאמץ האדם, המערכת מספקת סיוע ממוקד לבעיטת הפרפר (flutter kick), שהיא טכניקת ההנעה המרכזית מתחת למים.

על פי דיווח של Interesting Engineering, ההתקן מבוסס על מנגנון דו־צדדי המופעל באמצעות כבלים, המעניק מומנט לרגליים בזמן אמת. חיישני תנועה משולבים ואלגוריתמי שליטה מבוססי־כוח מתאימים את רמת הסיוע על פי התנועה הטבעית של כל צולל, כך שהמערכת משתלבת ולא מפריעה לטכניקה האישית. בניסויים שנערכו עם שישה צוללים מנוסים נרשמה ירידה של 22.7% בצריכת האוויר, וירידה של יותר מ־20% בהפעלת שרירי הירך הקדמיים והשוקיים. למרות התמיכה המכנית, הצוללים שמרו על תנועה טבעית. זוהי עדות לכך שהמערכת מתמזגת היטב עם הביומכניקה האנושית.

מעבר להפחתת העומס הפיזי, לטכנולוגיה עשויות להיות השלכות משמעותיות על משימות ביטחון והגנה תת־ימיות, שבהן צוללים נדרשים לבצע פעולות מסוכנות ובעלות מגבלת זמן. הפחתת עייפות וחיסכון באוויר יכולים להאריך את משך הביצוע במשימות כמו בדיקות בספינות, פינוי מוקשים, תיקונים תת־ימיים או מבצעים מיוחדים. זמן פעולה ארוך יותר מעיד ישירות על בטיחות מוגברת וגמישות טקטית גבוהה יותר.

העיצוב החדש מספק גם כלי מחקרי ללימוד תנועה תת־ימית. ניתוח האופן שבו צוללים מגיבים לסיוע מכני מאפשר לחוקרים להבין טוב יותר טכניקות הנעה אופטימליות ולשפר שיטות אימון. בכך, המערכת רלוונטית הן לפעילות מבצעית והן להכשרת הדור הבא של הצוללים.

ניסיונות קודמים לפיתוח שלדים חיצוניים תת־ימיים התרכזו בשיפור יכולות שחייה בהשראה ביולוגית, אך זהו השלד החיצוני הראשון שהציג שיפור מוכח ביעילות בצלילות אמיתיות. המחקר פותח את הדלת לקטגוריה חדשה של רובוטיקה לבישה ימית, כזו שמיועדת לא רק להקל על עבודת הצולל, אלא להפוך משימות תת־ימיות ליעילות, בטוחות וברות־קיימא יותר.