سیستم ایربگ بهمن (Air Bag System) یا همان سیستم کیسه هوا، یکی از پیشرفته‌ترین ابزارهای ایمنی برای کاهش خطر دفن شدن در زیر برف ناشی از بهمن است. سیستم ایربگ بهمن شامل کیسه هوایی است که در داخل کوله‌پشتی مخصوص قرار دارد. کاربر با کشیدن دستگیره مخصوص، سیستم را فعال می‌کند و هوای فشرده داخل کپسول، کیسه‌های هوا را ظرف چند ثانیه پر می‌کند. این سیستم با افزایش سطح بدن کاربر و بر اساس اصل تفکیک معکوس، به فرد کمک می‌کند تا روی سطح برف باقی بماند. این فناوری پیشرفته و عملکرد کارآمد آن، سیستم ایربگ بهمن را به یکی از تجهیزات ضروری برای ایمنی در مواجهه با بهمن تبدیل کرده است.
در این مطلب، ساختار انواع ایربگ‌ها، نحوه عملکرد آن‌ها و نکات کلیدی مرتبط با این فناوری پیشرفته بررسی خواهد شد.
آنچه در این مقاله خواهیم خواند:
ایربگ پاسخی به یک نیاز اساسی
بر اساس تحقیقات مؤسسه تحقیقاتی برف و بهمن سوئیس (SLF) و سازمان بهمن‌شناسی کانادا (CAA)، حدود ۹۰ درصد از مرگ‌ومیرهای ناشی از بهمن به سه عامل اصلی آسیب فیزیکی، خفگی و سرمازدگی مرتبط است. این تحقیقات همچنین نشان می‌دهد که در ۴۲۲ مورد حادثه بهمن، ۹۳ درصد از قربانیان در صورتی که طی ۱۵ دقیقه از زیر برف نجات یابند، شانس زنده ماندن دارند. با این حال، این احتمال به‌سرعت کاهش یافته و پس از دو ساعت تقریباً به صفر می‌رسد. علاوه بر این، نتایج حاکی از آن است که افراد مدفون معمولاً در عمقی کمتر از ۱.۵ متر زیر برف قرار دارند، اما تراکم و فشار زیاد برف می‌تواند خطرات جدی برای آنان ایجاد کند.
اولین سیستم ایربگ بهمن در سال ۱۹۸۵ توسط شرکت ABS معرفی شد. این فناوری که در ابتدا برای کاربران حرفه‌ای طراحی شده بود، به‌تدریج در میان اسکی‌بازان و کوه‌نوردانی که فعالیت‌های خارج از پیست را تجربه می‌کنند، محبوبیت یافت. امروزه برندهایی نظیر Ortovox، Mammut، Pieps، Black Diamond و BCA با ارائه فناوری‌های نوآورانه خود به بهبود این سیستم کمک کرده‌اند. این تلاش‌ها به پیشرفت‌های چشمگیری در کاهش وزن، افزایش سرعت عملکرد و ارتقای دوام این تجهیزات منجر شده است.
با این وجود، وزن و حجم بالای کوله‌های ایربگ همچنان یکی از موانع اصلی برای استفاده گسترده از آن‌ها در میان کوه‌پیمایان محسوب می‌شود.
طرز کار سیستم ایربگ بهمن
پیش از ورود به مناطق برفی، کاربر باید سیستم ایربگ را بررسی کرده و از عملکرد صحیح آن اطمینان حاصل کند. تنظیم دقیق بندهای شانه، سینه، کمربند و بندی که از میان دو پا عبور می‌کند، برای ثابت نگه داشتن کوله‌پشتی ایربگ ضروری است.
در زمان وقوع بهمن، کاربر با کشیدن دستگیره فعال‌سازی، مکانیزم ایربگ را راه‌اندازی می‌کند. این مکانیزم، بسته به نوع سیستم، یا گاز پرفشار را از کپسول آزاد می‌کند یا با استفاده از موتور فن، جریان هوا تولید می‌نماید. در کمتر از ۵ ثانیه، مکانیزم ایربگ کیسه‌های هوا را به‌طور کامل پر می‌کند و با افزایش سطح بدن کاربر، او را روی سطح بهمن نگه می‌دارد. طراحان این فناوری عملکرد آن را بر اساس اصل فیزیکی تفکیک معکوس (Inverse Segregation) طراحی کرده‌اند تا از دفن شدن کاربر جلوگیری کرده و شانس نجات را به‌طور قابل توجهی افزایش دهند.
عملکرد ایربگ‌ها صرفاً به دلیل هوای داخل آن‌ها که چگالی کمتری نسبت به برف دارد نیست، بلکه به اصل فیزیکی تفکیک معکوس وابسته است. این اصل بیان می‌کند که در یک محیط متشکل از ذرات با اندازه‌های مختلف، ذرات کوچک‌تر (مانند دانه‌های برف) به پایین و ذرات بزرگ‌تر (مانند کوه‌نورد یا اسکی‌باز) به بالا حرکت می‌کنند. به همین دلیل، ایربگ با افزایش حجم بدن فرد، او را روی سطح برف نگه می‌دارد.
برای درک بهتر این مفهوم، می‌توانید به مثال قندان پر از حبه‌های قند ریز و درشت فکر کنید. با تکان دادن قندان، حبه‌های قند درشت‌تر به سطح می‌آیند، در حالی که دانه‌های ریزتر به پایین می‌روند. این مثال ساده، اصل تفکیک معکوس را که در عملکرد ایربگ‌های بهمن نقش کلیدی دارد، به‌خوبی توضیح می‌دهد.
اجزا سیستم ایربگ بهمن
سیستم ایربگ بهمن شامل اجزای متعددی است که به طور هماهنگ برای افزایش ایمنی در شرایط بحرانی عمل می‌کنند. هر یک از این اجزا نقشی حیاتی در عملکرد صحیح این سیستم دارند. در ادامه، این اجزا و عملکرد آن‌ها بررسی می‌شوند.
کوله‌پشتی مخصوص
این کوله‌پشتی‌ها به‌طور خاص طراحی شده‌اند تا کیسه‌های هوا، مکانیزم فعال‌سازی و سایر اجزا را در خود جای دهند. ظرفیت این کوله‌ها معمولاً بین ۱۸ تا ۴۵ لیتر است و فضای کافی برای حمل تجهیزات ضروری دیگر مانند لباس اضافی، غذا، ابزار نجاتی مانند میل سونداژ، بیلچه آلومینیومی برف، کیف کمک‌های اولیه و سایر تجهیزات متناسب با نیازهای برنامه را فراهم می‌کند.
مکانیسم فعال‌سازی ایربگ
دو نوع اصلی سیستم ایربگ در حال حاضر وجود دارد: سیستم‌های هوای فشرده با کپسول و سیستم‌های الکترونیکی. گاهی سیستم‌های سوپر خازن به‌عنوان یک نوع سوم شناخته می‌شوند، اما اغلب زیرمجموعه سیستم‌های الکترونیکی محسوب می‌گردند.
سیستم کپسولی (Canister-Based Airbags)
هنگامی که کاربر دستگیره فعال‌سازی را می‌کشد، مکانیزم سیستم گاز داخل کپسول را در کسری از ثانیه آزاد کرده و کیسه‌ها را به سرعت باد می‌کند. این ویژگی، سیستم کپسولی را به گزینه‌ای ایده‌آل برای پر کردن سریع ایربگ‌های بهمن دو کیسه‌ای تبدیل کرده است.
کپسول‌ها در دو نوع یک‌بار مصرف و قابل شارژ موجود هستند. کپسول‌های یک‌بار مصرف تنها برای یک‌بار استفاده طراحی شده‌اند و پس از هر بار استفاده باید تعویض شوند، در حالی که کپسول‌های قابل شارژ با استفاده از تجهیزات مخصوص، مجدداً پر می‌شوند و انعطاف بیشتری را برای کاربران فراهم می‌کنند. در سال‌های اخیر، کپسول‌های کربنی به دلیل وزن سبک‌تر و هزینه تولید کمتر جایگزین مناسبی برای مدل‌های فولادی شده‌اند و حمل تجهیزات را برای کاربران آسان‌تر کرده‌اند.
از محدودیت‌های این سیستم می‌توان به فعال‌سازی یک‌بار مصرف اشاره کرد که نیاز به تعویض یا شارژ مجدد کپسول دارد. همچنین، حمل کپسول‌های گاز در سفرهای هوایی با چالش‌هایی همراه بوده و مستلزم دریافت مجوزهای خاص است. اما با وجود این محدودیت‌ها، سیستم‌های هوای فشرده همچنان به دلیل قابلیت اطمینان و سرعت بالای عملکرد، به‌عنوان یکی از روش‌های محبوب در ایربگ‌های بهمن شناخته می‌شوند.
سیستم الکتریکی با موتور جت‌فن (Fan-Based Airbags)
در سال‌های اخیر، فناوری ایربگ‌های الکترونیکی در کوله‌پشتی‌های مجهز به ایربگ پیشرفت چشمگیری داشته است. این سیستم‌ها بر اساس نوع منبع انرژی به دو دسته اصلی تقسیم می‌شوند: جت‌فن با باتری قابل شارژ و جت‌فن با سوپر خازن.
در سیستم‌های الکترونیکی، یک جت‌فن قدرتمند انرژی موردنیاز برای دمیدن هوا به داخل ایربگ را تأمین می‌کند. این انرژی از طریق باتری‌های قابل شارژ یا سوپر خازن‌های مخصوص فراهم می‌شود. در این سیستم‌ها، کیسه‌ها ظرف ۳ تا ۵ ثانیه به‌طور کامل پر می‌شوند. مزیت این فناوری در انعطاف‌پذیری بالا آن است، چرا که نیازی به کپسول‌های گاز ندارد و کاربران می‌توانند ایربگ‌ها را با هر بار شارژ باتری، ۳ تا ۴ بار فعال کنند.
هرچند هزینه این سیستم‌ها حدود ۲۰ درصد گران‌تر از نوع کپسولی است، اما مزایای آن، به‌ویژه در عدم نیاز به شارژ مجدد کپسول گاز و عملکرد مطمئن در شرایط بسیار سرد، آن را به گزینه‌ای ایده‌آل تبدیل کرده است. علاوه بر این، سیستم‌های مجهز به سوپر خازن، در دماهای پایین قابلیت اطمینان بالایی ارائه می‌دهند. همچنین این فناوری برای سفرهای هوایی مزیت قابل‌توجهی دارد، چرا که برخلاف سیستم‌های کپسولی، محدودیتی در حمل‌ونقل ایجاد نمی‌کند.
دستگیره مکانیزم فعال‌سازی
مکانیزم فعال‌سازی ایربگ‌ها در سیستم‌های کپسولی و الکتریکی تفاوت‌هایی دارد و ممکن است شامل یک دستگیره مکانیکی-الکتریکی یا یک دستگیره کششی باشد. طراحان دستگیره فعال‌کننده را در بند شانه کوله‌پشتی قرار داده‌اند تا کاربر بتواند حتی با دستکش‌های ضخیم به‌راحتی از آن استفاده کند. کاربر می‌تواند در مواقعی که نیازی به استفاده از دستگیره نیست، آن را در محفظه مخصوص داخل بند شانه کوله‌پشتی قرار دهد تا از فعال شدن ناخواسته جلوگیری شود.
در برخی مدل‌های پیشرفته ایربگ که به سیستم هوشمند ارتباط گروهی مجهز هستند، با فعال‌سازی یک ایربگ، سایر ایربگ‌های موجود در شعاع ۲۰ متری که در معرض خطر قرار دارند اما هنوز فعال نشده‌اند، به‌صورت خودکار فعال می‌شوند. این ویژگی به افزایش ایمنی گروهی در شرایط بهمن کمک شایانی می‌کند.
کیسه‌های هوا
کیسه‌های هوا در محفظه‌ای مخصوص در بخش فوقانی یا کناره‌های کوله‌پشتی قرار دارند و در بخشی با مکانیزم بازشوندگی سریع تعبیه شده‌اند. کاربر با فعال‌سازی مکانیزم ایربگ، گاز فشرده را آزاد می‌کند. گاز در کسری از ثانیه کیسه‌های ایربگ را با حجمی بین ۱۵۰ تا ۲۰۰ لیتر پر می‌کند. طراحی کیسه‌ها به دو نوع تقسیم می‌شود:
- تک‌بالون: در این نوع، کیسه هوا از بالای کوله‌پشتی باز می‌شود و از سر و پشت کاربر محافظت می‌کند. این طراحی به دلیل داشتن حجم و وزن کمتر، سریع‌تر باد می‌شود. استانداردهای تعریف‌شده اتحادیه اروپا (EU) حجم کیسه‌های هوا در حالت بادشده را حداقل ۱۵۰ لیتر مشخص کرده‌اند.
- جفت‌بالون: این نوع شامل دو کیسه هوا است که در دو طرف کوله‌پشتی قرار دارند. این طراحی، علاوه بر افزایش سطح شناوری، آزادی حرکت بیشتری را برای سر و گردن فراهم می‌کند. یکی از مزایای این نوع کیسه‌ها این است که در صورت آسیب دیدن یکی از کیسه‌ها، کیسه دیگر همچنان عملکرد مطلوب خود را حفظ کرده و کارایی لازم را ارائه می‌دهد.
ویژگیهای مدرن کیسه‌های ایربگ
در سیستم‌های جدید ایربگ بهمن، تمامی اجزا به‌گونه‌ای طراحی شده‌اند که قابل تعویض و جدا‌سازی باشند. با این حال، این اجزا برای نصب بر روی کوله‌های دیگر مناسب نیستند، زیرا کوله‌های ایربگ دارای ساختاری بهینه برای جای‌دهی کیسه‌های هوا، مکانیزم فعال‌سازی، و کپسول‌های گاز یا باتری موتور جت‌فن هستند.
بر خلاف فرآیند فعال‌سازی سریع ایربگ که ظرف ۳ تا ۴ ثانیه کیسه‌ها را به‌طور کامل پر می‌کند، این کیسه‌ها به‌صورت تدریجی و طی زمانی بیش از ۴ دقیقه تخلیه می‌شوند. تا در صورت دفن احتمالی فرد و تأخیر در عملیات نجات، فضایی برای تنفس فراهم شود و شانس زنده ماندن فرد افزایش یابد.
مزایای سیستم ایربگ بهمن
باید توجه داشت که این تجهیزات نمی‌توانند از وقوع بهمن جلوگیری کنند، اما شانس بقا را به‌طور چشمگیری افزایش می‌دهند. از مزایای این سیستم می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:
- افزایش شانس باقی ماندن روی سطح بهمن
- ایربگ از سر و بدن در برابر ضربات ناشی از بهمن محافظت می‌کند.
- باقی ماندن فرد روی سطح برف، عملیات نجات را سریع‌تر و آسان‌تر می‌کند.
نکات مهم برای استفاده صحیح
- آموزش و تمرین: کاربران باید نحوه عملکرد سیستم را یاد بگیرند و به‌طور منظم آن را تمرین کنند.
- نگهداری دوره‌ای: بررسی کپسول گاز و عملکرد سیستم‌های الکترونیکی برای اطمینان از کارایی ضروری است.
- توجه به محدودیت‌ها: باید به محدودیت‌هایی مانند ممنوعیت حمل کپسول‌های پر در سفرهای هوایی توجه داشت.
- رعایت نکات ایمنی: این سیستم مانع وقوع بهمن نمی‌شود، اما شانس بقا را افزایش می‌دهد.
جمع‌بندی
سیستم ایربگ بهمن یکی از پیشرفته‌ترین فناوری‌های ایمنی برای کوهنوردی و اسکی کوهستان در صعودهای زمستانی و مناطق برفی است. این سیستم با افزایش سطح بدن و حفظ کاربر بر روی سطح بهمن، به‌طور قابل توجهی شانس زنده ماندن را افزایش می‌دهد.اگرچه این فناوری وقوع بهمن را متوقف نمی‌کند، اما کاربران می‌توانند با استفاده صحیح، آموزش مناسب و نگهداری منظم، آن را به ابزاری ضروری در تجهیزات خود تبدیل کنند.
برای تکمیل ایمنی، تجهیزاتی نظیر بی‌سیم، سونداژ و بیل برف نیز ضروری هستند. این ابزارها در کنار سیستم ایربگ بهمن، مجموعه‌ای کامل و مؤثر برای نجات در شرایط بحرانی فراهم می‌کنند. هماهنگی و آمادگی برای استفاده از این تجهیزات، نقش کلیدی در افزایش شانس زنده ماندن و موفقیت عملیات نجات دارد.
گردآوری و تدوین:امیر سعید احمدی
