Jag accepterar att kakor lagras på min dator

Läs mer

Energikostnad vid fotmarsch och risken för överhettning.

Energikostnad vid fotmarsch och risken för överhettning. Beställ tryckt exemplar Lägg i kundvagnen Ladda ned som PDF
Författare: Ulf Danielsson
Ort: Stockholm
Sidor: 45
Utgivningsår: 2009
Publiceringsdatum: 2009-01-08
Rapportnummer: (FOI-R--2634--SE)
Nyckelord terrängfaktor, värmelagring, skyddsnivå, aktivitet, klimat, kylning, vätskeförlust
Keywords terrain factor, heat storage, protection level, activity, climate, cooling, water loss
Sammanfattning Fysisk uthållighet kan påverkas negativt av förhöjd kroppstemperatur. För Försvarsmaktens del kan värmeobalans uppstå vid aktioner i länder med tropiskt eller ökenklimat men kan även förekomma i Sverige. Fotförflyttning är en aktivitet som förknippas med ökad risk för överhettning eftersom den kan pågå under längre tid. Energikostnaden har mätts för fotmarsch i skilda terränger med små höjdskillnader; a) grusväg, b) gräsbevuxen, plöjd åker, c) torr mosse samt b) skogsstig (något kuperad). Bördan var antingen 22 kg eller 35 kg. Energikostnaden vid förflyttning i mörker med hjälp av bildförstärkare, såväl på grusväg som i skogen har jämförts med marsch i dagsljus. Transportkostnaden, TpC, (energikostnaden per förflyttad massa och sträcka) var 3,9 J/(kgm) på plan grusväg, 5,9 J/(kgm) på igenvuxen åker samt 7,9 J/(kgm) vid gång i torr mosse. Den självvalda farten var 1,5 m/s, 1,2 m/s respektive 1,0 m/s. Farten minskade obetydligt då 35 kg bars i stället för 22 kg. Transportkostnaden påverkades marginellt av bördans storlek. TpC för den något kuperade skogsstigen (börda 35 kg) var 6,7 J/(kgm) och farten var 1,1 m/s. Vid snabbmarsch (jogging), med farten 2,2 m/s och bördan 22 kg blev TpC 5 J/(kgm). TpC påverkades inte av ljusförhållandet vid gång på grusväg medan mörkret medförde att TpC ökade från 6,7 till 8,8 J/(kgm) vid förflyttning i skogen, samtidigt som farten reducerades påtagligt. Baserat på uppmätt transportkostnad har risken för att värmerelaterade problem uppstår under en längre fotmarsch beräknats för Sverige, Serbien, Tchad, Somalia, DR Congo, Afghanistan samt Irak. För att minimera risken för överhettning har gränsen för acceptabel värmelagring satts till 6 kJ/kg vid exponering under flera timmar. Genom att anpassa farten och välja lätt fältuniform kan en 6 h 40 min lång förflyttning (50/10 min arbete respektive vila samt 60 min lunchpaus) genomföras med liten risk för överhettning även när ballistiskt kroppsskydd bärs. Dock, under den varma årstiden i Irak och Tchad är även farten 0,9 m/s på hård, plan grusväg alltför hög. Kortare arbetspass och längre vila krävs om kroppsskyddsnivån ska kunna behållas. Alternativt måste någon typ av kylning tillföras. Vätskebehovet är väl relaterat till den ackumulerade värmelagringen. Om värmelagringen har nått 6 kJ/kg vid marschens slut kommer vätskeförlusten, huvudsakligen i form av svettning, att ha varit minst 0,8 liter per timme förflyttning.
Abstract Physical performance can be impaired at raised body temperature. As for the Armed Forces thermal unbalance can occur during missions in tropical or desert climate, but can also arise in Sweden. Foot march is one activity that can proceed for a considerable time period and hence, is associated with raised risk of heat exhaustion. Metabolic power has been measured during foot march on various flat terrains a) gravel road with hard surface, b) ploughed field, overgrown with grass, c) dry bog and d) forest path (slightly hilly). The mass of the carried load was either 22 kg or 35 kg including field uniform, weapon and ballistic vest. Power of walking in daylight was compared with walking in the dark on a gravel road and in the forest (NIR-goggles were used). Transport cost, TpC (J/(mkg)), energy cost (J) per unit of total mass (kg) and distance (m), was 3,9 J/(mkg) (gravel road), 5,9 J/(mkg) (ploughed field) and 7,9 J/(mkg) (dry bog). Mass hardly affected TpC. The self-chosen speed was 1,5 m/s, 1,2 m/s and 1,0 m/s, respectively. Speed was reduced only marginally when 35 kg was carried. TpC for the somewhat hilly forest path was 6,7 J/(mkg) and the speed was 1,1 m/s (carried load 35 kg). Rapid march (jogging) was also conducted carrying 22 kg. Speed was set to 2,2 m/s and this gave a TpC of 5 J/(mkg). Darkness did not affect speed, 1,5 m/s, nor TpC, 4,7 J/(mkg), when walking on a gravel road (slightly hilly with somewhat rough surface). On the contrary, darkness increased TpC substantially, from 6,7 J/(mkg) to 8,8 J/(mkg) I the forest and speed was reduced from 1,2 m/s to 1,0 m/s. Based upon TpC, the risk of heat related problems due to a long foot march has been calculated for climatic conditions typical for Sweden, Serbia, Tchad, Somalia, DR Congo, Afghanistan and Iraq. To minimize the risk of heat exhaustion the upper limit of heat storage at long duration exposure was set to 6 kJ/kg. For the mentioned countries the 6 h and 40 min long march (50/10 min work/rest and 1 h lunch break) can be conducted with minor risk of heat failure if speed is adapted and a light combat uniform is worn together with a ballistic vest. Nevertheless, during the warmest months in Iraq and Tchad walking at the speed 0,9 m/s on a level, hard gravel road carrying 35 kg produces too much heat. Provided that the body armour is carried a modified march discipline is needed if external cooling cannot be provided. Water loss is closely related to body heat storage. If it has reached 6 kJ/kg at the end of the march the water loss has been roughly 0,8 l per hour of walking.

Kundvagn

Inga rapporter i kundvagnen

FOI, Totalförsvarets forskningsinstitut

FOI
Totalförsvarets forskningsinstitut
164 90 Stockholm

Tel: 08-555 030 00
Fax: 08-555 031 00

Orgnr: 202100-5182