一種新型的海上救生設(shè)備設(shè)計

張娜 洪亮 趙亞婷 沈陽化工大學(xué) 工業(yè)與藝術(shù)設(shè)計系

新型設(shè)計的海洋災(zāi)難救生裝置針對海上突發(fā)危險，突發(fā)災(zāi)難。最大程度保障人的生命安全，在自然災(zāi)害，火災(zāi)爆炸等各種險情下做到高效快速逃生。同樣適用于江河湖泊等內(nèi)陸水災(zāi)，洪水等災(zāi)難。在各種極端天氣下做到正常使用，在復(fù)雜環(huán)境下最大程度保證人身安全。

1 需求特征和目標(biāo)產(chǎn)品

一般情況下，人泡在15-20度的海水中，可以生存12小時，水溫在10-15度時，大多數(shù)人可以生存6小時。水溫在5-10度時，有一半人可以生存1小時以上，水溫在2-5度時，大多數(shù)人的生存時間不會超過1小時。水溫在2度以下時，一般人只能忍受幾分鐘。所以在惡劣天氣下救生衣很難達(dá)到正常的救援作用，最容易避免低溫癥的方式就是保持身體干燥以及熱量流失緩慢。新型的逃生裝備可以讓人全方位防護(hù)。避免浸在海水中。為救援爭取寶貴時間。

2 技術(shù)功能分析

2.1 外部造型設(shè)計

運用模塊化設(shè)計理念構(gòu)想的五個獨立的充氣氣囊配有各自獨立的充氣裝置，未使用情況下是壓縮狀態(tài)占據(jù)空間極小，方便攜帶，客輪和商用船舶可以保障人手一件。使用時只需打開快速充氣裝置，五個獨立的救生圈可以不分先后。操作幾乎無難度。適合所有人使用。頂部設(shè)計的防水密封鏈可以防水。氣囊之間的聯(lián)接材料使用的是新型材料聚四氟乙烯（簡寫PTFE），這種薄膜表面光滑，耐化學(xué)物質(zhì)，透氣不透水，阻燃，耐高溫，無毒等特性。可以保障內(nèi)部的空氣交換不至于缺氧同時還能防止二次傷害的發(fā)生。

2.2 快速充氣裝置

第一種方案是使用壓縮空氣進(jìn)行充氣，現(xiàn)有的市面上只有充氣式救生衣，HS-BS型背心式手動充氣“氣脹救生衣”氣脹前：如同一件背心穿在上，落水或在水中遇險時，拉開手動閥，2秒鐘迅速充氣，人體被浮上水面實現(xiàn)救生。救生衣上有吹嘴，也可吹氣。HS-BS型背心式手動充氣“氣脹救生衣”遇險時拉開手動閥，鋼瓶高壓氣體充入救生衣，背心的前胸和后背迅速氣脹形成氣囊，在水中能產(chǎn)生10公斤浮力將人體浮于水面。

第二種方案是使用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氣體進(jìn)行充氣現(xiàn)階段可以為節(jié)省占用空間以及節(jié)約成本可以采用汽車安全氣囊的反應(yīng)原理，采用疊氮化鈉分解反應(yīng)優(yōu)點是反應(yīng)快速，固體粉末藥劑節(jié)約空間，反應(yīng)無需附加條件，產(chǎn)生的氣體安全。

2.3 球皮材料

球皮一般分為三種材料；TPU,混合料，PVC.其中TPU材料分為聚酯和聚醚兩種，進(jìn)口TPU薄膜無毒無色無味，達(dá)到歐美標(biāo)準(zhǔn)的絕對環(huán)保材料。厚度為0.7mm,具有抗水解和耐黃性，拉力和彈性是同類產(chǎn)品的數(shù)倍。

新型材料聚四氟乙烯（簡寫PTFE），主要分為三類；PTFE服裝膜，PTFE空氣過濾膜，PTFE空氣凈化膜。這種薄膜表面光滑，耐化學(xué)物質(zhì)，透氣不透水，阻燃，耐高溫，無毒等特性。另外因為孔徑極小和縱向不規(guī)格的彎曲排列。使風(fēng)不透過，從而又具有防風(fēng)性和保暖性等特點。經(jīng)過與其他材料復(fù)合后，廣泛應(yīng)用于軍隊服裝，醫(yī)用服裝，消防防毒浸水作業(yè)等特種防護(hù)服以及睡袋，帳篷，雨具等材料。

2.4 密封裝置

拉鏈裝置；救生裝置上的拉鏈?zhǔn)欠浪芊饫湥蓛蓷l橡膠帶或者TPU帶組成，端部由成型的膠頭硫化密封，內(nèi)牙通過橡膠帶固定在U型外牙上，用拉頭將兩條橡膠帶合攏時，有彈性的膠帶在外牙和內(nèi)牙之間被壓縮開成雙層密封狀態(tài)。選用軍事工業(yè)專用的防水密封TM拉鏈和德國進(jìn)口的TIZIP拉鏈，3F化工的TPU銅齒拉鏈，PVC銅齒拉鏈和橡膠拉鏈。這些拉鏈高壓強(qiáng)防水，密封性特別好，主要用于軍事產(chǎn)品。

3 結(jié)論

通過犀牛建模以及整體結(jié)構(gòu)材料分析，證明新型海洋災(zāi)難救生裝置的結(jié)構(gòu)合理，使用方便，經(jīng)濟(jì)美觀，占用空間小。整體的模塊化設(shè)計，每個單元均可拆卸更換，方便重復(fù)使用。快速充氣的設(shè)計改變了設(shè)備的準(zhǔn)備時間?？梢栽趲资氲臅r間內(nèi)完成設(shè)備的展開及逃生使用。避免與海水接觸造成的體溫流失以及溺水。給人全方位立體式的保護(hù)。單人即可獨立使用，目標(biāo)明顯方便救援。輕松應(yīng)對各種惡劣天氣復(fù)雜環(huán)境，無論是海洋救災(zāi)還是湖泊救災(zāi)甚至洪災(zāi)都能達(dá)到預(yù)想效果。整體環(huán)保的材料，不會污染環(huán)境也能重復(fù)使用。對使用者身高體重年齡沒有限制，任何人都可以使用。

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