一种新型的海上救生设备设计

张娜 洪亮 赵亚婷 沈阳化工大学 工业与艺术设计系

新型设计的海洋灾难救生装置针对海上突发危险，突发灾难。最大程度保障人的生命安全，在自然灾害，火灾爆炸等各种险情下做到高效快速逃生。同样适用于江河湖泊等内陆水灾，洪水等灾难。在各种极端天气下做到正常使用，在复杂环境下最大程度保证人身安全。

1 需求特征和目标产品

一般情况下，人泡在15-20度的海水中，可以生存12小时，水温在10-15度时，大多数人可以生存6小时。水温在5-10度时，有一半人可以生存1小时以上，水温在2-5度时，大多数人的生存时间不会超过1小时。水温在2度以下时，一般人只能忍受几分钟。所以在恶劣天气下救生衣很难达到正常的救援作用，最容易避免低温症的方式就是保持身体干燥以及热量流失缓慢。新型的逃生装备可以让人全方位防护。避免浸在海水中。为救援争取宝贵时间。

2 技术功能分析

2.1 外部造型设计

运用模块化设计理念构想的五个独立的充气气囊配有各自独立的充气装置，未使用情况下是压缩状态占据空间极小，方便携带，客轮和商用船舶可以保障人手一件。使用时只需打开快速充气装置，五个独立的救生圈可以不分先后。操作几乎无难度。适合所有人使用。顶部设计的防水密封链可以防水。气囊之间的联接材料使用的是新型材料聚四氟乙烯（简写PTFE），这种薄膜表面光滑，耐化学物质，透气不透水，阻燃，耐高温，无毒等特性。可以保障内部的空气交换不至于缺氧同时还能防止二次伤害的发生。

2.2 快速充气装置

第一种方案是使用压缩空气进行充气，现有的市面上只有充气式救生衣，HS-BS型背心式手动充气“气胀救生衣”气胀前：如同一件背心穿在上，落水或在水中遇险时，拉开手动阀，2秒钟迅速充气，人体被浮上水面实现救生。救生衣上有吹嘴，也可吹气。HS-BS型背心式手动充气“气胀救生衣”遇险时拉开手动阀，钢瓶高压气体充入救生衣，背心的前胸和后背迅速气胀形成气囊，在水中能产生10公斤浮力将人体浮于水面。

第二种方案是使用化学反应产生气体进行充气现阶段可以为节省占用空间以及节约成本可以采用汽车安全气囊的反应原理，采用叠氮化钠分解反应优点是反应快速，固体粉末药剂节约空间，反应无需附加条件，产生的气体安全。

2.3 球皮材料

球皮一般分为三种材料；TPU,混合料，PVC.其中TPU材料分为聚酯和聚醚两种，进口TPU薄膜无毒无色无味，达到欧美标准的绝对环保材料。厚度为0.7mm,具有抗水解和耐黄性，拉力和弹性是同类产品的数倍。

新型材料聚四氟乙烯（简写PTFE），主要分为三类；PTFE服装膜，PTFE空气过滤膜，PTFE空气净化膜。这种薄膜表面光滑，耐化学物质，透气不透水，阻燃，耐高温，无毒等特性。另外因为孔径极小和纵向不规格的弯曲排列。使风不透过，从而又具有防风性和保暖性等特点。经过与其他材料复合后，广泛应用于军队服装，医用服装，消防防毒浸水作业等特种防护服以及睡袋，帐篷，雨具等材料。

2.4 密封装置

拉链装置；救生装置上的拉链是防水密封拉链，它由两条橡胶带或者TPU带组成，端部由成型的胶头硫化密封，内牙通过橡胶带固定在U型外牙上，用拉头将两条橡胶带合拢时，有弹性的胶带在外牙和内牙之间被压缩开成双层密封状态。选用军事工业专用的防水密封TM拉链和德国进口的TIZIP拉链，3F化工的TPU铜齿拉链，PVC铜齿拉链和橡胶拉链。这些拉链高压强防水，密封性特别好，主要用于军事产品。

3 结论

通过犀牛建模以及整体结构材料分析，证明新型海洋灾难救生装置的结构合理，使用方便，经济美观，占用空间小。整体的模块化设计，每个单元均可拆卸更换，方便重复使用。快速充气的设计改变了设备的准备时间。可以在几十秒的时间内完成设备的展开及逃生使用。避免与海水接触造成的体温流失以及溺水。给人全方位立体式的保护。单人即可独立使用，目标明显方便救援。轻松应对各种恶劣天气复杂环境，无论是海洋救灾还是湖泊救灾甚至洪灾都能达到预想效果。整体环保的材料，不会污染环境也能重复使用。对使用者身高体重年龄没有限制，任何人都可以使用。

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