CN221214527U - 漂浮平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型漂浮平台涉及一种用于海上救援的漂浮结构。其目的是为了提供一种能够在恶劣海况下保持稳定、补气方便、长时支撑时刚性高的漂浮平台。本实用新型漂浮平台包括主体结构和充气装置，充气装置安装在主体结构上，主体结构包括浮筒、船底和船篷，船底四周与浮筒连接，船底中部的高度低于四周，船篷底端周边与浮筒固定，船篷的中部设置有拉链，充气装置包括点火器头，点火器头上连接有触发控制器和压力传感器，压力传感器用于监测浮筒内部压力，触发控制器产生电信号，并传递到点火具，充气装置内部垂直于气体流动方向设置有多个隔断，相邻两层隔断之间设置有气体发生剂和点火药，充气装置的排气口与浮筒内部连接。

Description

漂浮平台

技术领域

本实用新型涉及水上救援技术领域，特别是涉及一种漂浮平台。

背景技术

遇险飞行人员坠海后因物资缺乏，应最大限度避免活动保存体力，除非可以快速上岸。有研究表明，落水者在冷水中游动或依靠踩水浮出水面比在水上保持静止漂浮待救姿态热量散失速度快约35％，因此在救援力量抵达前，最好的自救方法就是依靠携带的救生器材保持稳定的漂浮状态，降低身体活动频率。

漂浮平台主要用于飞行人员水上遇险迫降后的救生漂浮，可以安全可靠承载一名飞行人员，实现水上稳定漂浮；可通过充气装置实现快速自动充气功能；可以提供合理人机空间，满足额定飞行人员安全、稳固乘坐需求。

漂浮平台是飞行人员遇险后复杂海况生存自救的必须装备。目前的漂浮平台实现了携带便捷、充气迅速、短时漂浮的基本功能，可满足近域遇险后海上搜救的需求。但其结构简单，稳定性和抗倾覆能力差，无法满足三级以上海况的漂浮需求；成型工艺落后，大多为胶粘工艺，受海水浸泡、光老化和湿热老化的综合影响后寿命迅速降低。

针对传统平面式救生船结构抵御海况能力差的难题，设计了一种新型的集下沉式船底、辅助气囊拱形支撑等结构的立体式胶囊救生平台，突破了人和漂浮平台重心吻合设计抵御浪大海况的动态稳定性技术、一次性成型辅助气囊和支撑气柱漂浮平台自扶正技术，实现了五级海况稳定漂浮的救生需要。针对传统式救生平台补气难度大、长时支撑刚性降低等问题，采用多次触发的固体化学产气方式，实现了跳伞后空中自动充气、生存漂浮期间分段自动补气的漂浮平台智能化气压稳定技术方法有效提升了救生平台的稳定性和良好的支撑性能。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在恶劣海况下保持稳定、补气方便、长时支撑时刚性高的漂浮平台。

本实用新型漂浮平台，包括主体结构和充气装置，充气装置安装在主体结构上，主体结构包括浮筒、船底和船篷，船底四周与浮筒连接，船底中部的高度低于四周，船篷底端周边与浮筒固定，船篷的中部设置有拉链，充气装置包括点火器头，点火器头上连接有触发控制器和压力传感器，压力传感器用于监测浮筒内部压力，触发控制器产生电信号，并传递到点火具，充气装置内部垂直于气体流动方向设置有多个隔断，相邻两层隔断之间设置有气体发生剂和点火药，充气装置的排气口与浮筒内部连接。

本实用新型漂浮平台，其中所述浮筒的侧面设置有能够手动充气的辅助气囊。

本实用新型漂浮平台，其中所述船篷上设置有能够手动充气的船篷支撑气柱。

本实用新型漂浮平台，其中所述浮筒包括依次连接的头部、两个侧臂和后部，以及两个沿侧臂向后延伸的尾部。

本实用新型漂浮平台，其中所述浮筒的下部设置有若干个平衡水袋，平衡水袋的侧面由固定织带形成用于水的流入。

本实用新型漂浮平台，其中所述平衡水袋整体的长方体结构，与浮筒的连接方式为织带缝纫后粘接。

本实用新型漂浮平台，其中所述充气装置包括发生器上盖、发生器壳体、发生器下盖构成的外部壳体。

本实用新型漂浮平台，其中在外部壳体内部，点火器头连接有点火塞、压帽和点火器壳体，点火具设置在点火器壳体上。

本实用新型漂浮平台，其中所述浮筒的内侧设置有口吹管。

本实用新型漂浮平台，其中所述隔断为环形结构，隔断的内圈靠近气流方向一侧设置有锥面。

本实用新型漂浮平台，其中所述充气装置的排气口内侧设置有过滤网。

本实用新型漂浮平台，其中所述充气装置的排气口连接有单向进气阀，单向进气阀的进气方向与出气方向垂直，单向进气阀的出气方向连接有降温管，降温管连接浮筒。

本实用新型漂浮平台与现有技术不同之处在于，本实用新型漂浮平台采用多次触发的固体化学产气方式，实现了跳伞后空中自动充气、生存漂浮期间分段自动补气功能，可以保证浮筒内部气压稳定，有效提升了救生平台的稳定性和良好的支撑性能。

下面结合附图对本实用新型的漂浮平台作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型漂浮平台中船篷关闭状态的结构示意图；

图2为本实用新型漂浮平台的右视图；

图3为本实用新型漂浮平台的俯视图；

图4为本实用新型漂浮平台中船篷打开状态的结构示意图；

图5为本实用新型漂浮平台中充气装置的内部结构示意图；

图6为图5中A-A向剖视图；

图7为本实用新型漂浮平台仿真实验时的姿态角变化图；

图中标记示意为：1-充气装置；2-拉链；3-船篷；4-浮筒；5-辅助气囊；6-船篷支撑气柱；7-平衡水袋；8-船底；

11-电控模块；12-点火器头；13-发生器上盖；14-点火具；15-点火器壳体；16-发生器壳体；17-隔断；18-气体发生剂；19-点火药；20-发生器下盖；21-过滤网；22-单向进气阀；23-降温管；24-锥面；25-点火塞；26-压帽；

31-涂层；32-织物层。

具体实施方式

以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图1-图4所示，本实用新型漂浮平台包括主体结构、充气装置1和附件。充气装置1安装在主体结构上。

主体结构包括浮筒4，浮筒4包括依次连接的头部、两个侧臂和后部，以及两个沿侧臂向后延伸的尾部。浮筒4的材料使用单面涂层材料，为便于加工和维修，如图6所示，涂层31朝外，织物层32朝里。

由于夜间环境温度下降，浮筒4内压力会逐渐变低，从而影响救生船的刚性和浮力，此外救生船的材料和所有的零部件接缝部位均会存在一定程度的微量渗气泄漏，也会导致浮筒4内压力下降。因此，浮筒4的内侧设置有口吹管(也即补气排气阀)，当浮筒4内压力降低不足以满足浮筒4刚性时，乘员可使用放置在收纳包的手动补气装置对浮筒4进行补气。

浮筒4的侧臂上设置有辅助气囊5，辅助气囊5在主体结构充气时处于未充气状态，后续可以根据需要通过手动补气装置进行充气。充气后的辅助气囊5可以增加主体结构的宽度，以提高漂浮平台的稳定性。

主体结构还包括船底8，船底8四周与浮筒4连接，形成密封结构。船底8中部的高度低于四周，形成下沉式结构，保证漂浮平台以及搭载落水人员后，船体重心始终位于水面下，以提高漂浮平台的稳定性，同时船底8曲线进行人机功效设计，提高人员长时间乘坐的舒适性，从而保证人员以较舒适姿势躺在救生船中。

浮筒4的上部设置有船篷3，船篷3底端周边与浮筒4通过热封固定。船篷3上设置有船篷支撑气柱6，船篷支撑气柱6可以根据使用需要，通过手动补气装置进行充气。船篷3的中部设置有拉链2，采用防水密封拉链的方式闭合，可以做到内外双向操作。当拉链2拉开时，船篷3可以向两侧展开，放置在浮筒4的两侧；拉链2闭合时，形成胶囊式全封闭罩体结构。船篷3采用单面锦纶涂层布制成。

浮筒4的下部设置有若干个平衡水袋7，本实施例中为四个，分别设置在浮筒4下部的前端两侧和后端两侧。平衡水袋7整体为长方体结构，其与浮筒4的连接方式为织带缝纫后粘接。平衡水袋7的侧面由固定织带形成用于水的流入，方便水浸入，从而更好地实现稳定性效果。

在高风、高浪复杂水面条件下，平衡水袋7可以避免浮筒4在左右方向发生大幅度摆动和倾斜。水袋的设计可以有效起到平衡和稳定作用，避免在漂泊过程中，由于一些不可避免的因素导致救生船失衡倾覆现象，同时保证落水人员登船时在风浪中的稳定性，使待救援人员在救生船上更加安全稳定，从而使人员得到更好地保护。

充气装置1安装在浮筒4的头部，当漂浮平台从飞行器上离开下落时，采用电点火的方式进行充气。

如图5所示，充气装置1包括发生器上盖13、发生器壳体16、发生器下盖20构成的外部壳体。发生器上盖13中部安装有点火器头12，点火器头12上连接有电控模块11，电控模块11中包括触发控制器和压力传感器。触发控制器可以发出电信号，用于点火；压力传感器用于检测浮筒4内部的气压。在外部壳体内部，点火器头12还连接有点火塞25、压帽26和点火器壳体15，点火器壳体15上安装有点火具14，电信号传递到点火具14，产生火花进行点火。外部壳体内部垂直于气体流动方向设置有多个环形隔断17，相邻两层隔断17之间设置有气体发生剂18和点火药19，以便于进行多次点火。当漂浮平台浮筒4内部压力低于预定压力后，点火装置会再次激发点燃药柱产生气体补充平台内部气压，满足长时间漂浮补气需求。本实施例中，气体发生剂18选用采用微氢配方，尽量保证配方燃烧后生成的水量，对漂浮平台没有太大影响，不会出现水蒸气凝结后气室内部压力明显降低的情况。隔断17的内圈靠近气流方向一侧设置有锥面24，以减少点火的冲击力。位于两端的隔断17与发生器上盖13和发生器下盖20之间分别设置有支撑环。发生器下盖20中部的排气口处设置有过滤网21，过滤网21可以过滤残渣，同时起到降低排气温度的作用。排气口连接有单向进气阀22，单向进气阀22的进气方向与出气方向垂直，起到改变气体流向的作用，可截留更多残渣。单向进气阀22的出气口连接有降温管23，降温管23另一端连接浮筒4内部。

附件可以包括水杓、海锚、修补工具等，主要起到辅助作用。如海锚是用于稳定漂浮平台动并减少风动漂流的装置，在(8.7～13.9)m/s风速下使漂移速度减小到1m/s以下，且在拖拽过程中绳索不应扭曲破损。海锚设计为截锥形结构，乘员可根据水面情况将海锚抛入水中，海锚入水立刻展开并形成阻力，减缓漂移速度。

针对本实用新型漂浮平台处于五级海况下运动过程的仿真。采用重叠网格方法的计算域划分，漂浮平台区域为包裹漂浮平台的正方体，边长约为漂浮平台长度的2.5倍，背景区域呈长方体，长度约为漂浮平台区域长度的20倍。

在完成仿真计算建模后，开展漂浮平台在五级海况下的运动过程计算。背景区域左侧边界设为速度入口，其余边界为压力出口；波浪参数取五级海况上限，即波高4m，波长100m；漂浮平台初始静止在水面上，无初始速度和初始角速度。

在波浪影响下，漂浮平台的运动姿态角变化变化曲线如图7所示，结果显示，在一个波浪周期内漂浮平台在波浪作用下绕y轴进行周期性偏转，最大偏离角度约为30°，在x轴和z轴方向也出现周期性的波动，最大侧倾角度约5°，漂浮平台整体姿态较稳定，未发生倾覆。

本实用新型漂浮平台使用前处于抽真空封包状态，存储在弹射座椅内，当飞行员弹射离机后，漂浮平台从弹射座椅内脱离，在弹射座椅开伞过载下，漂浮平台封包自动解锁，自动触发充气装置为漂浮平台快速充气成型。飞行员落水后按照预定登船流程进入漂浮平台中等待救援。漂浮平台为落水人员在海上等待救援时提供一个临时的庇护所，以避免长时间浸泡在海水中，受寒冷及水中生物的侵害，提高落水人员的待救能力。

本实用新型漂浮平台的各个关键部件选用的材料在物理性能上均超出产品使用的功能要求，浮筒气囊上设有安全阀，可以保证漂浮平台在大气成分、气压、温度、湿度、噪声、振动、加速度、震动和冲击等环境因素超出允许范围的情况下仍可正常使用；

漂浮平台的船篷具备双向操作功能，其浮筒内腔尺寸和船篷高度满足相关要求，可为操作者提供足够操作的空间；

漂浮平台的整体构型设计上无遮蔽操作者视线、听觉和体觉的结构，不会干扰操作者与操作者间的正常通信；

漂浮平台的船底为下沉式结构，使登船人员乘坐舒适，具有抵御人员失温的功能，可减少待救过程中的心身压力；

漂浮平台设计有应急修补工具和使用维护说明书，可满足正常、危险或紧急维修情况下操作及维修作业的快速、安全、简便；

漂浮平台浮力进行裕度设计，装备自身属于救生产品，可承载超出额定承载能力的使用要求。

本实用新型漂浮平台针对传统式救生平台补气难度大、长时支撑刚性降低等问题，采用多次触发的固体化学产气方式，实现了跳伞后空中自动充气、生存漂浮期间分段自动补气功能，可以保证浮筒内部气压稳定，有效提升了救生平台的稳定性和良好的支撑性能。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种漂浮平台，其特征在于：包括主体结构和充气装置，充气装置安装在主体结构上，主体结构包括浮筒、船底和船篷，船底四周与浮筒连接，船底中部的高度低于四周，船篷底端周边与浮筒固定，船篷的中部设置有拉链，充气装置包括点火器头，点火器头上连接有触发控制器和压力传感器，压力传感器用于监测浮筒内部压力，触发控制器产生电信号，并传递到点火具，充气装置内部垂直于气体流动方向设置有多个隔断，相邻两层隔断之间设置有气体发生剂和点火药，充气装置的排气口与浮筒内部连接。

2.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述浮筒的侧面设置有能够手动充气的辅助气囊。

3.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述船篷上设置有能够手动充气的船篷支撑气柱。

4.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述浮筒包括依次连接的头部、两个侧臂和后部，以及两个沿侧臂向后延伸的尾部。

5.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述浮筒的下部设置有若干个平衡水袋，平衡水袋的侧面由固定织带形成用于水的流入。

6.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述充气装置包括发生器上盖、发生器壳体、发生器下盖构成的外部壳体。

7.根据权利要求6所述的漂浮平台，其特征在于：在外部壳体内部，点火器头连接有点火塞、压帽和点火器壳体，点火具设置在点火器壳体上。

8.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述隔断为环形结构，隔断的内圈靠近气流方向一侧设置有锥面。

9.根据权利要求1所述的漂浮平台，其特征在于：所述充气装置的排气口内侧设置有过滤网。

10.根据权利要求1或9所述的漂浮平台，其特征在于：所述充气装置的排气口连接有单向进气阀，单向进气阀的进气方向与出气方向垂直，单向进气阀的出气方向连接有降温管，降温管连接浮筒。