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好背包看背负,聊聊强大背负的设计

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发表于 2020-2-23 13:34 显示全部帖子 | 只看本帖大图
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背包户外装备里面除了鞋子之外最重要的类别,而衡量一款户外功能性背包是否舒适好用,首看其背负系统
虽然现在装备轻量化概念盛行,但负重背包在很多时候依然有用,比如周末腐败出行,自驾并不能直接到达目的地,下车后还需要背负各种腐败物资走一段山路;再比如无补给艰苦环境的多日长线徒步等。所以负重型背包依然有它的存在空间。但不管是重型还是轻量的徒步背包,拥有一套优秀背负系统无疑会让人感到轻松和自在,要是用上一个背负系统差的背包无疑是对肉体和精神上的双重折磨。

01

背负省力的基本原理


好的背负,要能将负重更好转移到身体后腰臀,让重心靠近身体中心线我们想象下,如果从一根柱子的顶部垂直向下施加压力,要让这根柱子崩溃或者倒塌需要极大的力量。但如果在柱子侧面固定一块沉重的物件,那这根柱子就很难保持稳定状态,而且这块重物的重心离柱子越远,柱子越容易倾倒。 2.webp.jpg

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站立的人体就好比是这根柱子。人的负重相当于柱子上附着的重物,重物离人体中心线越远,人就越感到重心不稳。相反,重物离人体中心线越近就能越稳定。
这也是为什么我们能看到非洲人或印度人头顶重物却能够轻松自如地活动的原因(承重不超过颈椎的承受能力)。因为重量是垂直施加于人体中心,只要颈部、腰部、膝盖、大小腿足够结实,就能承受很大的负重。 3.webp.jpg

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下图中这位妇女要是用背或抱的方式,恐怕就会举步维艰了。 4.webp.jpg

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身体中心线是当人直立时脊柱与地面的连线,负重越靠近这条线越绝省力。背负系统的设计原理,就是尽量让背包负重传递到腰臀部,让重心更靠近身体中心线并固定。 5.webp.jpg

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正因为如此,我们才能解释很多问题,比如为什么背包要紧贴背部;背着沉重背包的人身体前倾会觉得更舒服;为什么背包主要是腰臀部受力,要求固定在髋骨上;为什么打包规则要求重物贴近背部.......
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发表于 2020-2-23 13:36 显示全部帖子
本帖最后由 断肠草 于 2020-2-23 13:58 编辑

02

背负如何设计


人体背部并不是平板一块,而是带有一定弧度,很多人的腰臀部位弧度还很明显。如果背包能够稳定固定在腰臀部,重量传递到这个部位,背负者就相对更轻松。 4.webp.jpg

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专业的负重背包用了四大途径来实现这个目的:
1、背包后腰臀部与人体曲线契合通常负重型背包的后腰臀部位在设计上会微微向外鼓凸,而非平板一块:
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GREGORY的B系列

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老款的ARCTERY的BORA80


部分背负能力超强的背包更会在这个地方添加厚厚的臀垫,如花岗岩军版背架、KIFARU的背架;
这些鼓凸的腰臀垫,刚好和腰臀部的凹线相契合,因此背包能被稳妥地“安放”在腰臀部。
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KIFARU犀牛的背负

为了让背包“安放”得更加稳定,不少背包的腰垫还会加上防滑胶条,以增加与衣物的摩擦力以避免背包下滑。老款的格里高利负重背包就是最好的例子,它的腰垫表面甚至披上了厚厚的橡胶来实现这个目的。
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大型负重背包的包底往往比较大,在满载的情况下包体会向后向下沉,让背负者感觉重心靠后。因此一些专业的负重背包在包底还会有束紧带设计,拉紧束紧带,会让包底重心会更加贴近腰臀部。甚至有些背包的包底干脆就设计成向前倾斜,这样也可以让重心贴近腰臀部。
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KIFARU背包底部的束紧带设计

为什么打包时候重物要贴背放在背包中上部
人体以腰部为轴心,腰部往上可以前倾也可以后仰,腰部以下则相对固定。背包重物在中上方贴背,可以通过身体前倾调节使得重心前移,使其更靠近身体中心线因此更省力。如果重物集中在包底,而腰部无法前送,重心始终与身体中线有较远距离,因此背负者会感到重心向后下坠。同时大负重也会压迫腰部让人感到不适。


发表于 2020-2-23 13:37 显示全部帖子
本帖最后由 断肠草 于 2020-2-23 13:53 编辑

2、腰带加厚加宽+合理的弧度,能更好地固定背包,分散负重
负重背包的腰带设计目的是要固定住包体,使其牢牢附着在人体的腰臀部,避免发生位移和下滑。腰部最坚硬的部位是髋骨,我们用手摸摸两腰,会很明显地摸到两块坚硬而突出的骨头,这就是髋骨。它对固定住包体,承受负重起到非常重要的作用。大部分以背负强悍著称的背包腰带都会做得非常宽厚,当达到一定宽度之后,腰带才能够将髋骨很好地进行包裹,增大与腰间的摩擦力,从而起到更好的固定作用。没有哪款以大负重著称的背包会采用细细的腰带,因为根本固定不了包体。
专业的腰带设计,在纵向解剖面上是有些微向内凹的弧度,这个内凹可以起到对髋骨的包覆和卡位的作用,这样包体才不至于下滑或者位移。
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在户外过程中,我们会频繁地进行走、跑、跳等活动,薄的腰带就容易发生形变(具体可见肩带介绍部分的图示)。为了增强腰带的强度,确保腰带不发生变形,一些经典专业负重背包甚至会采用加强腰封
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个别重载背负如KIFARU犀牛,它家的腰带虽然略薄但宽到夸张,收紧后对腰部的包覆性很好。收紧后的腰带,负重被分散到巨大的腰带上,同时巨大的腰带又能提供足够的摩擦力避免包体下坠。
(图:背包腰带比我的手还要宽)
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腰带因为也要起到分散负重的作用,所以对材质也很讲究,如果没有合适的角度和弧度设计,没有合适的长度,长时间背负会对腰部造成巨大的压迫导致使用者感到疼痛。很多不专业的背包空有宽厚的腰带,却输在这些细节上,没有起到应有的作用。


草哥提醒

如果一款负重背包的腰带系紧后不能很好地固定包体,那就不是优秀的背负!


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发表于 2020-2-23 13:39 显示全部帖子
本帖最后由 断肠草 于 2020-2-23 13:47 编辑

3、硬朗的背部支撑
光具备贴合后腰臀的设计和宽厚腰带,包体没有强力的支撑行吗?当然不行。即便给一条麻袋装上腰臀垫、宽厚的腰带和肩带,装满后背上身也会不舒服。因为整个麻袋由于没有内部支撑,在活动过程中包体会发生各种形变,就会出现下图中这种情况: 1.webp (1).jpg

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重心向下难受不说,还存在包内棱角分明的重物会硌背的问题。我的CAMELBAK的HWAG背包就是典型例子,当它的背部没有硬朗背部支撑时,装了重物上身后包体会出现形变背负不舒适,但是一旦当我装上Lii Gear定制的背板后,背包由于有了支撑,形变不再发生,背负感觉就好了很多!

为了避免或者减小包体在大负重下发生的形变,专业负重背包的背部通常比较硬朗,内部支撑往往会采用铝杆、铝管甚至是铝板。比如下图中的THULE Guidepost背包,除了采用铝板作为支撑,背部下方超过一半的面积还用上了背板。

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更强悍的会采用一体式背板来做支撑,比如神秘农场、花岗岩背架的背负。
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神秘农场的背负背板

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花岗岩的背负背板

有些超轻背包为了减轻重量,除了采用超薄的面料制作包体之外,还简化了背负,采用窄细的腰带,甚至取消掉整个背部的支撑,用睡垫来充当背板使用。就我个人而言不太认同这种简化方式,背包背负的舒适性、可靠性是目的,减重是手段,如果牺牲了背负性能来实现减重,有点舍本逐末的意思(关于这个问题可参考拙作:背包背负之大马拉小车)。
草哥说网状背负
很多人希望自己买的背包既要能够有强悍的背负系统,又要有极佳的通风效果,这就好比要求一辆卡车皮实耐操和强劲的马力,又要求它省油一样是矛盾的。从上面的分析我们已经知道,强悍的背负系统是要将负重转移到腰臀部,背包与腰臀部贴合往往很紧,如果贴合部位都是虚空的,如何能够实现负重的转移?更何况网背的架空通常只是用一两根细细的铝管撑出拱形的空间,其支撑强度有限,因此无法胜任大负重所带来的的压力。放眼市面上背负强悍的背包,都没有采用拱形网背设计




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发表于 2020-2-23 13:40 显示全部帖子
本帖最后由 断肠草 于 2020-2-23 13:43 编辑

4、背包肩带的合理设计
尽管肩带不是主要的承重部件,我们偶尔也可能遇到无法使用腰带而必须用肩带承重的情况,比如腰带扣破损无法发挥作用、腰间挂有工具等,此外负重过大也需要肩带分担一些负重,这些都会让肩带承受较大的力量。因此肩带除了形状设计是否符合人体工学之外,其宽度、填充物的回弹性等因素也是很考究的。
我们大家可能有这样的经验,在提口袋的时候,即便这口袋拥有宽而薄的提手,如果装的东西比较重,提手也会因为重力而导致中间部位集中受力,其两侧甚至会向中间折叠,结果宽宽的提手成了一根细细的带子,我们就会感觉到勒手。同理,肩带也是一样的,如果是薄的肩带,在受到较大重力的情况下发生形变,肩带中间会受到更大的力量,这样我们就会有勒肩的感觉。 1.webp.jpg

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而如果肩带有足够厚度并且填充物回弹性能优异,即使是承受了较大的重量,厚肩带两侧也不会发生较大的形变,因此能够保证足够的受力面积,自然感觉就比较舒适。
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有一些背包的肩带,为了避免发生受力后的形变,还在肩带主要受力部位添加软片,比如神秘农场背包的NICE背负;或者添加额外辅助部件,比如攀山鼠Klattermusen背包的蝴蝶桥肩带设计,用V型金属管支撑肩带避免形变。
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还有在保证肩带填充物弹性前提下直接加宽肩带的,比如花岗岩军版背架(GRANITE GEAR Chief Flatbed)比手掌还宽的肩带,简单粗暴,行之有效!
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发表于 2020-2-23 13:41 显示全部帖子
负重型的背包背负系统还有很多考究的地方,比如重心调节带的位置和角度、腰带与包体的衔接等,有些背包还别出心裁设计出平衡背负系统,比如新西兰的Aarn背包,其负重背包的特色就是在胸前添加两个附包,让整个包像一件衣服一样套在身上,通过这样来平衡重心。 1.webp.jpg

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不管是哪种设计,只要我们了解了背包的背负系统设计,在衡量和选择负重背包的时候就可以对它的背负系统做出大致的判断了。即便是相对轻量化的背包,如果要有更好的背负性能,也是围绕这点来做文章,只不过在具体部位相对简化而已,比如采用薄一点软一点的背板、减薄腰带、取消包底束紧带等。

好了,赶紧拿出你的背包来对比看看,它的背负系统怎么样吧!

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发表于 2020-2-23 14:03 显示全部帖子
前排
                           
发表于 2020-2-23 15:37 显示全部帖子
板凳,受教了
发表于 2020-2-23 15:56 显示全部帖子
新人前排学习

发自8264手机版 m.8264.com
发表于 2020-2-23 16:09 显示全部帖子
需要增加一张【设计合理的背包】+【正确的装包】+【正确的姿势】=【负重重心与人体重心无限接近】效果图 哈哈
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  • 断肠草 不熟悉画图,确实画不出来,就上面的那几张示意图,都已经费了我九牛二虎之力 2020-2-23 18:43
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