CN216916231U - 船用复合装甲充气护舷 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种船用复合装甲充气护舷，由复合甲套、弹性体、气囊和安装构件构成。所述复合甲套采用海帕伦外甲层、防弹片层、芳纶软甲层和吸能弹性体等复合而成，内部装可充入压缩空气的气囊。这种护舷具有重量轻、浮力大、抗冲击强度高和防弹性能好等突出优点；装配这种护舷的特战艇、巡逻艇，能在保持储备浮力的基础上，拥有良好的防弹、防刺穿和抗撞击能力，从而提高了船艇的作战生存能力和使用寿命。本实用新型还可推广应用在公务艇、工作艇、游艇、交通艇及运动艇等民用船舶领域。

Description

船用复合装甲充气护舷

技术领域

本新型属于护舷，具体涉及一种船用复合装甲充气护舷。

背景技术

刚性船底充气船(RIB，Rigid Inflatable Boats)是介于充气橡皮舟和高速滑行艇之间一类船舶的总称。目前，较为流行的一种RIB船型是采用玻璃钢(FRP)船底，U型气囊作为两侧舷，艉部装置发动机的布置形式。这种RIB船型将橡皮舟和刚性船二者的优点进行有效整合，既保留了充气橡皮舟气囊吃水浅、浮力大、重量轻、抗撞击和安全性好等优点，同时又具有滑行艇良好的水动力学特性，适宜高速滑行的特点。目前，这种RIB船型已广泛地应用于旅游、漂流、探险、运动竞赛、军事勘测、捕鱼狩猎等领域以及执行海上巡逻、作战人员及装备输送、水上工程，防洪抢险和海上救生等特种作业任务。

但是，当这种RIB作为军事，尤其是执行作战任务时，船型的一些优点就成了问题。例如：在静止正浮时气囊浸水，干舷小，承载能力低；高速滑行时，艉部气囊浸在水中，形成紊流干扰滑行性能，影响航速和操纵性；静浮和低速时气囊作为承载构件，一旦被击穿或撕裂，将失去部分或全部作战能力。针对这些不足，在上世纪七十年代，有人将刚性船底上增加了部分船舷，将气囊安装在船舷上，变刚性船底为刚性船体，并将改进后的船型称为：刚性船体充气船(RHIB，Rigid-hull Inflatable Boat)。RIB和RHIB二者虽名称仅一字之差，但这种改进，剔除了原有RIB船型的不足，使RHIB的水动力学特性与刚性船相同；而保留的气囊又使RHIB仍具有船体轻，承载量大，储备浮力大，安全裕度高的特点；尤其是在高速转弯时内侧气囊触水，可提供较大的扶正力矩，降低了船艇侧翻的危险，改善了操纵性能。目前，美、欧等外军普遍装备了艇长11～13m，排水量7～9吨，配备2台350～600马力发动机，航速可达110km/h(60节)的RHIB特战艇。这种特战艇(SWC，Special Warfare Craft)可装备1门40mm榴弹炮、1挺12.7mm重机枪以及2挺7.62mm机枪，并在要害部位装有可拆卸式装甲，能够抵挡7.62mm机枪的射击，具有较高的攻击和防守作战能力。随着这种RHIB在打击海盗、追缴走私和贩毒分子以及参加其他低烈度作战等实战中不断地应用，不仅证实了这种船型的优异性能，同时也暴露出其气囊置于舷侧顶部的一些不足：1)在艇内占据了一个气囊直径的空间，使有效装载容积减小；2)高烈度战斗中密集枪弹可造成气囊破损，降低作战效能和生存能力；3)在“贴帮”(与目标船靠接)和停靠码头时，气囊的抗撞击能力较弱，容易造成刺破及撕裂损坏。

那么，能否既保留这种RHIB的优势，又能较好地避免由气囊带来的副作用？经分析可知，气囊的功能可以用轿车的子午线轮胎作类比，普通轿车轮胎本身较为轻薄，既承受气压又承受载荷，适于平坦路面；如用于越野，则必须提高胎面的强度。这表明要提高气囊的性能，就必须增加强度和加入防弹功能。如有一种护舷的结构和制造方法，既有较高的防弹和防撞能力，同时又能够保持重量轻、储备浮力大的优势，将明显提高RHIB特战艇、巡逻艇的防撞能力和作战性能。

实用新型内容

本新型针对现有技术的缺陷，提供一种船用复合装甲充气护舷。

本新型是这样实现的：船用复合装甲充气护舷，包括复合甲套、弹性体、气囊、防滑层以及连接结构。所述复合甲套的横截面呈C型，其开口处的上下边缘均设有凸起的翻边条；复合甲套自艉部一侧船舷起，沿舷边绕经艏部至另一侧艉部船舷止，连续安装在舷边上部的外侧。所述弹性体和气囊被包裹在复合甲套中；气囊充气后，防滑层粘接在规定位置。所述连接结构包括位于内板的舷顶部以及外板的舷侧折边底部，上下对称、分别设置的连续安装槽、压条、压紧螺钉、舷边结合处内衬的槽钢和连接螺钉；所述压条和安装槽的横截面为相互配合的梯形，压条短边外侧具有与翻边条吻合的卡槽；复合甲套上下开口处的翻边条置于相应安装槽内，通过压条及卡槽由若干压紧螺钉固定。

所述复合甲套的横截面由外至内，依次为具有齿状导向槽、截面呈新月型的防撞带、外甲层、防弹片层、软甲层；复合甲套的上部设有若干个气门，其所在位置处相应设有气门舱盖。

所述防撞带和外甲层采用海帕伦材料制成；所述防弹片层中的防弹片为高强复合防弹板、防弹陶瓷板和防弹钢板其中的一种，优选芳纶、环氧树脂高强复合防弹片；所述软甲层为多层芳纶纤维防弹织物；所述防撞带和外甲层采用整体成型工艺制成，其后的防弹片层和软甲层采用粘接剂与外甲层粘接为柔性整体；所述防滑层采用外表面覆盖有金刚砂防滑层的海帕伦胶板。

所述弹性体为按规定外形制成的多瓣连续泡沫塑料块；弹性体粘接在复合甲套的内部表面；弹性体与气囊上的充气管相接处，有开孔供其穿过；所述复合甲套安装后，弹性体的折叠合拢处存在折叠缝。

所述气囊由若干独立的单元气囊组成，每个单元气囊上均装置了充气管和气门；气囊和充气管的材质为合成橡胶。

所述外板和内板为玻璃纤维增强塑料，槽钢材质为铝合金；压条材质为铝合金，其上均布有若干沉头螺钉孔；所述压紧螺钉和连接螺钉为带有钻尾的沉头自攻螺钉，装配旋入时与槽钢形成紧固螺纹副。

所述气囊的工作压力为20～100kPa。

本新型的显著效果是：提供了一种具有防弹和防撞击功能的船用复合装甲充气护舷。这种护舷与现有RIB气囊式护舷相比具有：

(1)安全可靠，舱体宽敞。本实用新型不仅结构简单，还保持了与气囊式护舷相同的储备浮力。如以两条同为船长10m的RIB和RHIB为例做比较，RIB气囊的直径500mm，RHIB装甲复合充气护舷的截面为600*350mm，气囊和装甲复合充气护舷的排水体积分别为4.32m3和4.62m3，二者数据相当。但考虑到气囊在船艇静浮时要浸入水中一部分，用于提供浮力，这样复合装甲充气护舷所能提供的储备浮力相对较大。在极端特殊情况下，一旦船体中弹贯穿或船体破舱进水，船舶的浮力就只能依靠自身构件的排水体积来提供。根据阿基米德定律“物体的排水体积所排开水的重量(排水量)等于它所受到的浮力”，一艘艇长10m的RHIB特战艇的满载重量约7500kg(其中：FRP船体3500kg，充填泡沫塑料150kg，发动机及舾装重1500kg，武器850kg，乘员20人重量1500kg)，经计算船艇所有构件全部浸入水中的排水体积约为7.135m3(7135kg)，此状态下排水量与船舶总重之差为-765kg，即需要由护舷再提供等额的排水体积，才能使船体不会沉没，保持正浮于水面。所述复合装甲充气护舷在弥补上述浮力的不足后，还保留有83％的储备浮力(约3855kg)。这表明安装这种装甲复合充气护舷的RHIB，在满载破舱进水后，仍保留约500mm高的干舷，即使特战艇已经严重受损，仍有较大的浮力裕量，从而能在确保战斗人员安全的基础上，还具有部分作战能力。而在相同状态下，对比船型RIB的气囊已经破损，失去储备浮力，导致船舶沉没，丧失了全部作战能力。另外，由于RIB的气囊占据了一个直径的舱内空间，所以装配本实用新型的RHIB提供的艇内的有效宽度要比同型RIB宽500mm。

(2)防弹防撞效果好本实用新型采用了多重复合结构的防弹方式，其防弹机理是：当子弹击中复合甲套时，首先穿过外甲层，与其后作为第一道防线的芳纶环氧复合防弹片相撞击；在撞击的瞬间，子弹和超硬的复合防弹片都产生形变、断裂、震动和发热，从而消耗了子弹的大部分动能。而软质的凯夫拉防弹材料作为第二道防线，吸收并扩散子弹剩余的部分能量，并起到缓冲作用，从而阻止并降低了贯穿性损伤。而由泡沫塑料组成的缓冲层不仅能够吸收子弹剩余的冲击能，使船舶航态不受影响，还能承受被软甲层拦阻而突出的弹片，保证气囊的安全。由于海帕伦材料具有极高的韧性和强度，由它制成的外甲层可稳固地将整个护舷固定在舷侧。其侧面防撞带上的纵向齿状导向槽增大了整个护舷的垂向摩擦力，提高了水平导向能力和整体强度，使得特战艇在急速“靠帮”或停靠码头时，具有更大的防撞击、防刺破能力，确保船艇能够迅速靠稳，以利于登船/岸作战。

(3)航速高，适航性好本实用新型装置在船舷外侧上部。满载及航行时该护舷位于水线面的上方，能够将RHIB水中的线型设计成硬船体线型，这将比RIB具有更高的航速、航向稳定性和操纵灵活性。尤其是在高速转弯时，内侧护舷触水后能够提供较大的扶正力矩，提高了航行的安全性。

(4)结构简单，安装方便本实用新型的主体仅3个构件，采用压条加螺钉的方式将护舷固定于安装槽内，结构简单，拆装方便，便于维护保养。

本实用新型为刚性船体充气船(RHIB)的一种护舷，由复合甲套、弹性体、气囊和安装构件组成。其复合甲套是由海帕伦外甲层、防弹片层、芳纶软甲层和吸能弹性体等复合为一体的装甲外壳，其内部装有可充压力气体的气囊。本实用新型具有重量轻、浮力大、抗冲击强度高和防弹性能好等突出优点；用于RHIB特战艇能在保持原有储备浮力的基础上，大幅提高了航行速度、抗撞击性能、作战生存能力和使用寿命。本实用新型还可推广应用在游艇、交通艇、运动艇及特种工作艇等民用船舶领域。

附图说明

图1是安装本实用新型的RHIB特战艇的平面示意图；

图2是安装本实用新型的RHIB特战艇的舯横剖面示意图；

图3是本实用新型的结构图(图2中标记I的局部放大图)；

图4是图3中标记Ⅱ的局部放大图；

图5是本实用新型的另一种安装结构的局部放大图。

图中，1.复合甲套，2.弹性体，3.气囊，4.压条，4a.压条a，5.压紧螺钉，6.外板，7.内板，8.槽钢，9.防滑层，10.连接螺钉，101.防撞带，102.外甲层，103.防弹片层，104.软甲层，105.气门舱盖，106.翻边条，106a.翻边条a，201.折叠缝，301.充气管，302.气门，401.卡槽，701.安装槽，701a.安装槽a，702.卡槽。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施例作进一步的说明。

实施例1

由图1～4所示，本实施例将所述特战艇复合防弹充气护舷安装在一艘FRP船体的特战艇上。特战艇的主尺度为：艇长10m、宽度3m、高度1.2m，战斗状态排水量7500kg，FRP船体重3500kg，配用2台350HP喷水发动机，最高航速92.5km/h。安装的复合装甲充气护舷的高度600mm，宽度350mm，总长约12m。

本实施例的船用复合装甲充气护舷，包括复合甲套1、弹性体2、气囊3、防滑层9以及连接结构。本实施例的复合甲套1自一侧艉部船舷起，沿舷边绕经艏部至另一侧艉部船舷止，连续安装于舷边外侧的上部。

复合甲套1的横截面呈C型，由外甲层102贯穿整个横截面，其开口处的上下边缘均设有凸起的翻边条106，压条4短边外侧具有与翻边条106吻合的卡槽401；复合甲套1的上下边缘由压条4、压紧螺钉5固定在内板7的舷顶部和外板6的舷折边底部的安装槽701内。安装时将弹性体2和气囊3被包裹在复合甲套1中。

本实施例的复合甲套1的横截面依次为具有齿状导向槽的防撞带101、外甲层102、防弹片层103、软甲层104。防撞带101和外甲层102采用海帕伦材料制成，外甲层102的厚度3mm，翻边条106的半径3mm。弹片层103中的防弹片选用厚度为3mm芳纶环氧复合防弹片；软甲层104为5层400g/m²的凯夫拉纤维防弹织物；防撞带101和外甲层(102)采用整体成型工艺，其后的防弹片层103和软甲层104采用专用粘接剂与外甲层102粘接为柔性整体。

防滑层9采用外表面覆盖有金刚砂防滑层，厚度1.5mm的海帕伦胶板在护舷安装充气后粘接在规定位置。

气囊3采用氯丁橡胶，厚度1mm，为连续筒形的内分隔结构，共分7个独立气室(艏部1个，两舷侧各3个)，分别设有充气管301，气门302。复合甲套1的上表面在气门位置相应的设有气门舱盖105。

弹性体2采用聚氨酯泡沫塑料，为3瓣连续结构条块，截面形状按设计要求制成；弹性体2粘接在复合甲套1的内部表面；弹性体2与气囊3上的充气管301相接处，开有圆孔供其穿过；复合甲套1安装后，弹性体2的折叠合拢处存在微小的折叠缝201。

本实施例外板6和内板7为特战艇FRP船体的舷侧，在结合部位内衬2.5mm铝合金槽钢8。外板6和内板7上下对称的安装槽701为等腰梯形，短边20mm，长边29.2mm，高8mm。压条4的材质为铝合金，截面与安装槽701相同，但各边与高度均应减去外甲层102所占的位置；压条4截面的宽边上按120mm均布有Φ6mm沉头螺钉孔。所述压紧螺钉5和连接螺钉10均为带有钻尾的自攻沉头螺钉，本实施例采用规格M6不锈钢螺钉。压紧螺钉5和连接螺钉10装配旋入时，分别与槽钢8形成紧固螺纹副。

实施例2

本实施例的整体结构、安装方式与实施例1相同，只是在复合甲套1与内板7及外板6安装结构有所变化，其结构见图5。

本实施例的外甲层102的厚度3mm，翻边条106a的半径3mm，卡槽702的高6mm、深4mm。

组装时，先将复合甲套1上下开口处凸起的翻边条a 106a装入卡槽702，再用压条a4a、压紧螺钉5将其压紧、固定在内板7和外板6的安装槽a 701a内。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.船用复合装甲充气护舷，其特征为：包括复合甲套(1)、弹性体(2)、气囊(3)、防滑层(9)以及连接结构，

所述复合甲套(1)的横截面呈C型，其开口处的上下边缘均设有凸起的翻边条(106)；复合甲套(1)自艉部一侧船舷起，沿舷边绕经艏部至另一侧艉部船舷止，连续安装在舷边上部的外侧，

所述弹性体(2)和气囊(3)被包裹在复合甲套(1)中；气囊(3)充气后，防滑层(9)粘接在规定位置，

所述连接结构包括位于内板(7)的舷顶部以及外板(6)的舷侧折边底部，上下对称、分别设置的连续安装槽(701)、压条(4)、压紧螺钉(5)、舷边结合处内衬的槽钢(8)和连接螺钉(10)；所述压条(4)和安装槽(701)的横截面为相互配合的梯形，压条(4)短边外侧具有与翻边条(106)吻合的卡槽(401)；复合甲套(1)上下开口处的翻边条(106)置于相应安装槽(701)内，通过压条(4)及卡槽(401)由若干压紧螺钉(5)固定。

2.根据权利要求1所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述复合甲套(1)的横截面由外至内，依次为具有齿状导向槽、截面呈新月型的防撞带(101)、外甲层(102)、防弹片层(103)、软甲层(104)；复合甲套(1)的上部设有若干个气门(302)，其所在位置处相应设有气门舱盖(105)。

3.根据权利要求2所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述防撞带(101)和外甲层(102)采用海帕伦材料制成；所述防弹片层(103)中的防弹片为高强复合防弹板、防弹陶瓷板和防弹钢板其中的一种；所述软甲层(104)为多层芳纶纤维防弹织物；所述防撞带(101)和外甲层(102)采用整体成型工艺制成，其后的防弹片层(103)和软甲层(104)采用粘接剂与外甲层(102)粘接为柔性整体；所述防滑层(9)采用外表面覆盖有金刚砂防滑层的海帕伦胶板。

4.根据权利要求3所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述弹性体(2)为按规定外形制成的多瓣连续泡沫塑料块；弹性体(2)粘接在复合甲套(1)的内部表面；弹性体(2)与气囊(3)上的充气管(301)相接处，有开孔供其穿过；所述复合甲套(1)安装后，弹性体(2)的折叠合拢处存在折叠缝(201)。

5.根据权利要求4所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述气囊(3)由若干独立的单元气囊组成，每个单元气囊上均装置了充气管(301)和气门(302)；气囊(3)和充气管(301)的材质为合成橡胶。

6.根据权利要求5所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述外板(6)和内板(7)为玻璃纤维增强塑料，槽钢(8)材质为铝合金；压条(4)材质为铝合金，其上均布有若干沉头螺钉孔；所述压紧螺钉(5)和连接螺钉(10)均为带有钻尾的沉头自攻螺钉，装配旋入时与槽钢(8)形成紧固螺纹副。

7.根据权利要求5所述的船用复合装甲充气护舷，其特征为：所述气囊(3)的工作压力为20～100kPa。

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