客轮防倾覆及生命保障系统

方若愚

沉船时，人往往因为不能正常呼吸而最终溺亡。在各类水上乐园中，常常有这样一个游戏项目：人在一个透明的球形气囊中沿水面滚动前进。在客轮倾覆后，人若能处于一个这样的环境中，就能获得生存的空间。于是我萌生了设计客轮防倾覆及生命保障系统的想法。

一、设计方案

该系统由救生气仓及保护模式构成。救生气仓的设计可借助汽车内配备的安全气囊形成原理，在客舱内的墙壁上配备一个安全气仓。一旦客轮倾覆，救生气仓能自动在极短的时间内充满空气，形成一个较大的空间。

当气仓内的氧气浓度低于19%时，会自动产生氧气，高于25%时，停止产生氧气。客舱充气气仓形成后，能增大客轮下沉时排开水的体积，从而增大客轮所受的浮力，延缓下沉速度，为救援争取时间。

气仓内配备声光控制的照明电路，在无光、有声的环境中能照明，以缓解人们遇到危险时的恐惧心理。同时可利用光的直线传播原理，确定气仓配备的位置应在房间内窗户对面的墙壁上，以便气仓内的光能透过玻璃照到船外，便于救援人员实施救援。

气仓为球形，每个气仓内都配备无线通信工具。

但这种设计还存在一些不足，如尖锐物可能刺破气囊，万一水压较大可能会压破气仓等。

二、保护模式

客轮倾覆是由于重心偏离导致客轮失去平衡，如果在即将倾覆时能使客轮受力平衡，就能避免灾难。

根据IMO国际海事组织的要求，客轮大部分的横倾角超过20°就会很危险。所以，我设想了以下两种保护模式。

1.自动启动模式

客轮一面船舷在倾覆20°至25°时，船用电子倾斜仪或船只倾斜度检测装置触发近水一侧的倾斜船舷，就能很快弹射出较宽大的平衡气仓，减缓倾覆。再在一个短时差后，弹射另一面的平衡气仓使客轮保持平衡，防止客轮倾覆。

2.手动启动模式

設置手动模式，可防止在紧急情况下，因自启动倾斜度数未达到而不能提前启动平衡气仓的状况发生。

三、材料选择

可借鉴蜻蜓翅膀的构造，在客轮倾覆时，利用配备在客舱壁上类似翅脉材料的装置形成一个空间，随即在其表面喷覆能迅速硬化的生物复合材料，形成一个封闭的应急救生空间。

四、使用方法

客轮出现倾覆时，打开控制按钮启动该生命保障系统（自动启动指令在船倾斜25°或者30°以上时自动激发，准确度数仍需实践证明），使客房内门、窗自动密封，且迅速与四周的墙壁组合形成一个密闭空间。

该密闭空间内配置应急供氧发生器和40升医用氧气瓶，使空间的氧气浓度维持在20%。声光控制电路可缓解人的恐惧心理，封闭空间内的光能传到船外，方便救援人员实施救援。（指导老师：余 斌）endprint