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登山包結構可概括為三個部分——即背負系統、裝載系統和外掛系統。
1.1 背負系統
1.1.1 背負系統的設計原理
背包的設計來源於人體工程學，人類的脊椎由26塊脊椎骨組成，並被我們分為5個區域。從上向下1-7塊為第一區；8-19為第二區；20-24為第三區；第25塊為第四區；26塊為第五區。
脊椎有以下四種主要功能：
支持頭部及軀幹；
保護脊椎的內部不受傷；
支撐背部肌肉；
使頭部與軀幹能夠自由活動。
所以背包的背部設計必須完全符合人體脊椎的形狀，這樣才能減輕背包給人體帶來的不舒適感，以及不妨礙頭部及軀幹的活動，並且將背包的重力更好地分散於背部各處。同樣，肌肉在背部的分佈也是有一定的形狀的。所以背負設計必須符合人體肌肉的形狀，通過將背負系統材料製成符合肌肉的形狀，我們才可以將受力分散於整個背部，而不是集中於某一部分肌肉。這種方法還減輕了肌肉的疲勞並使背包在身體上的穩定性增加了。
人的鎖骨通常是突出的，所以背包背部的肩帶必須依據鎖骨的形狀進行設計。背包背部肩帶必須依據肩甲骨進行設計，並充分考慮肩甲骨在運動中的自由度。背包的腰帶設計充分考慮了人體的胯骨形狀，並且增加了背包的穩定性，能夠隨胯骨的運動而運動。
背包的背負系統的主導思想是將重量分散於整個背部，而不是集中於某一處，正是依據這一思想，形成了重量的傳遞的設計。背包的腰帶設計為圓錐型上斜式設計。這種設計更加符合人體腰部曲線，並能將受力分散於腰的各個部位。肩帶肩部的受力是從背包的底部開始的，通過這樣的設計，我們將重量分散於整個背部。
經常看到背著大包野營去的提法，其實準確說法應是馱著大包野營去，因為人在背包時，受力點在腰部，肩部只是輔助受力和控制平衡。如果純粹用肩部承受重量，一天下來，一定是肩酸腰疼，這樣背包重力從肩到腰、從腰到腿的多環節力量傳遞，增加體力消耗是不難理解的。而重心放在腰部，減少了承重受力的傳遞環節，也減少了不必要體力消耗。智慧背負系統，提供了最科學、最簡潔力量傳遞、良好通風、並保證了背包與人體的完美結合，背著感到舒適輕鬆也是自然的。
1.1.2 背負系統的結構
背負系統之功能是保證承重及背負的舒適性，結構上包括五帶功能（雙肩背帶、受力調整帶、胸帶、腰帶、腰底調整帶）、支撐裝置、通風裝置和調節裝置。背負系統是背包科技含量的核心，一隻背包性能優劣最大差別也在於背負系統，性能良好的登山包其背負系統在設計上不僅考慮通風，而且便於重力傳遞、承重力強及舒適。
五帶功能：
背負系統的五帶功能是保證背包與人體可靠結合，保證正確受力傳遞並輔助承重。其材料、工藝、設計方式直接影響著背負的舒適性。為了保證肩部舒適，製造商發明了“S”肩帶，使肩帶既能繞開頸部並且不卡肩窩，材料常選用高溫模壓形成多層泡膜加之富有彈性的萊卡布外層，使肩墊舒適至極；其肩部受力帶採用通體連接，不僅保證了背負重心調整，也滿足了承力的要求；胸帶是背負系統的小部件，但並非是無足輕重的部件，胸帶主要作用是調整雙肩帶開距，增強背包穩定性並有利於呼吸；腰帶是背包承重部位，通常由腰墊和腰帶構成，採用活動設計，腰帶用尼龍貼固定在背包底部的腰墊內，打開腰墊可以微調上下，以求找出最佳結合點；背包腰底調整帶又分單帶、雙帶兩種，專業款的背包都是雙帶調節、交叉受力，保證了背包底部和腰撐與腰部的可靠結合。
支撐裝置：
完美的背負設計來源於改進和革新，早期常見的有U型管、雙鋁條，改進型背包採用了“∏”字形鋁片加範本支撐，雖加強了穩定性卻又增加了背包自重。為了提高背負性能，二十世紀末，背包製造商發明了“TCS”背負系統，這種合金管框架式支撐結構，選用****度、高彈力鈦合金管預製成型，大大減輕了材料重量，並使其受力強度更高，分散重量更均衡，其大容積背包增設腰撐，使承重受力更加渾然一體。為解決行進中仰視，該系統設計了凹陷頭靠。人性化設計使“TCS”背負系統，在歐州登山包背負性能測評中,連續六年獨佔鰲頭，被譽為“智慧背負系統”。
通風裝置：
通風良好是背負舒適的重要指標，為解決背負系統的通風，製造商通常採用柔軟的通氣材料隆起，雙肩部設計成造型軟墊，腰支點處裝一個可調的透氣軟墊，使背負位形成一個鞍部，從而良好的解決了通風性。為了適應不同背負者體型個性,其腰支點軟墊可打開，內加一個襯墊,可解決臀部消瘦者受力點與腰支點結合不牢的矛盾。
調節裝置：
背負調整裝置是在固定裝置基礎上發展而來、固定裝置只能適應特定身高，使用起來很不方便，於是製造商開發了可調式背負。可調式背負又分為上調式和下調式：上調式一般在肩帶根部設階梯調整，下調式則是在腰帶中部安裝調節裝置，這兩類調節方式雖然都能根據背負者形體調整背部距離，但受到一定限制。為解決這一矛盾製造商開發了腰肩連接無極調整式，其完全克服了前兩種調整方式的限制，背者可根據個人的需求任意調整到合適位置，從而找出最佳感覺。
1.2 裝載系統
1.2.1 裝載系統的設計原理
裝載系統功能是裝載物品，然而設計是否科學也直接影響到舒適性和受力傳遞。如背包的雙“V”字形設計理念，吸取尼泊爾背簍和葡萄牙背酒桶受力原理，將自己背負支架設計成上大下小的“V”字形，把背包主袋的形狀也設計成上大下小的錐形，顯然這種設計的承載方式是科學的。大家熟悉的南方山區用的背簍不也是上大下小半截空嗎？其實這正是人類背負重物的智慧結晶。隱藏式側包、內頂包和外頂包、化妝包、附包的設計，極大地方便了使用者。
1.2.2 裝載系統的結構
背包裝載系統是指登山包裝載物品的部分，結構不太複雜，通常有主袋、頂包、側包、附袋等構成。主袋多採用上下分層式，即上端和中部各設一個開口，中間裝活動隔層，可連通亦可斷開，其優越性在於使用者可依據需要分裝物品，上下都可以取出。背包頂包也叫頭包，設在背包頂部，有單包結構和雙包結構，裝一些小物品取拿十分方便。側包亦稱耳包，像兩隻耳朵設在背包兩側，為了外掛方便，有的包不設側包，也有的採用活動側包設計，需用隨時裝上，使用外掛時可拆下來。附袋指附設在主袋外的小包，依附在背包正面或側面，目的便於分裝物品，有的附包可取下來作為小背包單獨使用。
1.3 外掛系統
背包外掛系統功用是為增加攜帶物品的數量，方便綴掛不規則物品。一款專業的登山包，外掛系統是必不可少的。背包外掛系統具體可分為頂掛、側掛、背掛、底掛等，通常採用點固定或條固定方式。點掛式一般設一組或兩組對應掛點，使用時採用四點捆綁固定。條掛式通常是在背包正面裝兩排外掛條，每條設若幹個固定點，其固定物品更具有隨意性，較少受形態影響。專業背包設計都有其獨到之處，高低錯落的長、短冰鎬掛點；便於托起側掛物品的插兜；方便存放水瓶的小掛袋；堅固的冰爪固定結構及****度防刺破的合成皮革墊；使外掛系統在使用中既方便又耐用。這種來自實踐的理性化設計，保證了背包在負重上的完美性。合理的使用外掛系統，可使你的背包容量增大一倍。