枪式机械破窗逃生器

李隆禧 杨坤

本破窗器是一种安装在封闭舱室里的辅助逃生装置，当紧急情况发生时可以快速击碎车窗玻璃，以达到顺利逃生的目的。因此，破窗器对于载员较多的车辆而言至关重要。以公交车为例，我国的公交车为了保证车内的亮度，在设计时使用了相对较多的玻璃。在有突发情况时，从玻璃窗逃生是一种正确而快速的选择，可以让大量乘员在短时间内从发生意外的车内撤离。公交车的玻璃窗在大多数情况下可以正常打开，但是在冬天洗车或者降雪后会出现门窗打不开的现象，当车窗导轨杂物积攒过多时，也会出现打不开的情况，这直接导致在发生突发情况乘员需要逃出车内时会因没有出口而不能及时逃出，当车辆掉入水中或者起火时，逃生通道不畅会直接导致乘员伤亡率大幅上升。台湾的客车起火案所造成的巨大伤亡触目惊心，根本原因就是起火后乘员不能打破玻璃门窗及时逃出起火的车辆。随着城市的不断发展，人口的膨胀，以及公交优先发展战略的推行，越来越多的人选择公共交通出行。而公共交通工具上人员众多，空间狭窄拥挤，出口较小，存在着较多的安全隐患。普通的用于公交车上的辅助逃生工具安全锤容易被盗，安全锤在使用时存在空间限制问题，且紧急情况下，乘客很难在短时间内拿到安全锤并找到合适击打点正确使用。

因此，枪式机械破窗应运而生。我国的破窗器最初是安全锤。当时，由于钢化玻璃厚度不大，所以，使用安全锤敲击玻璃一至两次就可打破玻璃逃出车内。但是，随着近年来公交车在安全方面的设计考量逐步加大，玻璃门窗的厚度逐步增加，许多实验证明：现在的安全锤即使用力敲击玻璃六至七次，玻璃仍几乎完好无损。打不破玻璃的破窗器不是合格的破窗器。因此，新型的破窗器必须被设计并制造。

当前公交车上使用了一种手拍式破窗器，其使用方法是手掌拍击破窗器后部，整块玻璃即可破碎，其原理是使用撞针打击钢化玻璃的四角部分，进而快速破窗。这种方法虽然快，但是拍击者的安全却成了问题，这种破窗器的撞针尾部并不大，在拍击时会产生极大压强，使使用者舒适性大幅下降；再者，在敲碎玻璃时，使用者的手部离破碎的玻璃较近，破碎的玻璃碴极有可能对使用者的手部造成严重损害。

针对手拍式破窗器的缺陷，我们设计了一种新型枪式机械破窗

改进如下：

1.枪式机械破窗的动力源是弹簧。

2.枪式机械破窗的启动装置是扳机而不是手掌直接启动。

众所周知，能够发射BB弹的玩具枪可以在几米外击碎普通玻璃，由于所积蓄的能量大，现今已被公安部门列为违禁品。其原理就是用弹簧储能，而后扣动扳机，释放能量。我们的设计也采用了这个原理，手拉弹簧，使弹簧伸长到一定长度，这时，弹簧激活扳机，使扳机处于待发状态。可以直接用手抠动扳机，释放能量击碎玻璃，也可以事先在扳机上绑一条绳子，在远处拽动绳索激发扳机。这样不仅使用者不会手痛，在玻璃被击碎时，玻璃碎片也不会伤到使用者。

选材过程如下：

弹簧：选用琴钢丝，这是用得最广、质量又好的一种高碳弹簧钢丝，因而有“弹簧钢丝之王”之称。其所以被称为琴钢丝是因为它是从乐器，特别是钢琴中的弦演变而成为弹簧钢丝的。这类钢丝一般是采用硫磷等杂质较少的高级生铁和高级废钢为原料，电炉中熔炼后，经过仔细的热轧成为圆钢或盘条，再经一系列的处理后所获得的一种强度好，韧性好的弹簧钢丝。车窗都是钢化玻璃，为了确保能够有效击穿，因此必须采用这种劲度系数大的弹簧材料。

破窗钉：选用45号钢直径6-8mm的钢钉。

板材：从轻量化和制造方便考虑出发，选用塑料，不仅重量轻盈而且强度较好易于制造。

模型設计如下：

模型储能执行装置：先将一根劲度系数大的弹簧放入一端封住的发射管中，而后将这段发射管固定在一个中心开有同直径的孔的防护板上并固定好。在弹簧的一端装好载有尖锐破窗钉的执行块，执行块与破窗钉紧密结合，不会因受到冲力而散架，在块体上还有相应的孔，以便储能时使用。同时执行块下部装有凸起物，该凸起物能够与击发装置控制块的凸起物相配合。

击发装置：将一根劲度系数适中的弹簧放入一端封闭的控制管内，再将弹簧和一个有凸起物的控制块紧密结合，该控制块也有一个凸起物，能够与执行机构的执行块相配合；控制块上安有相应的孔，以便于击发时对枪式机械破窗进行操控。

连接装置：采用数块轻质塑料板构成连接装置，能够连接击发装置和储能执行装置。

使用方法如下：

先将操纵杆装入储能执行装置的执行块，双指扣住操纵杆，向后拉弹簧直至两个摸块上的凸起物得到配合；再抽出操纵杆，将操纵杆装入击发装置控制块上的相应孔内。此时已做好破窗准备，操作人员需要采取相关自我保护措施。之后双指下拉击发装置的控制块，执行装置启动，尖锐破窗钉弹出，击碎玻璃，完成破窗。如果本次破窗失败，可以再次进行储能，进行第二次破窗。

經过实验，模型可以击穿4mm左右的玻璃，执行机构的防护板可有效防止玻璃飞溅。达到了设计的要求。

综上所述，我们设计的破窗器简单而且效果明显，且能够有效保护操作者，达到了设计的要求。

（作者单位：沈阳理工大学）