船用下水氣囊在航海領(lǐng)域中的新應(yīng)用

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1、船用下水氣囊在航海領(lǐng)域中的新應(yīng)用摘要：氣囊裝置是我國(guó)首創(chuàng)的船舶下水載具，但其在海事領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎處于空白狀態(tài)。通過(guò)分析和探討氣囊裝置在輔助船舶航行和海難事故救助方面的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，以期為船舶航行和海事救助中有關(guān)問(wèn)題的解決提供思路和建議，節(jié)省所需人力物力，減少財(cái)產(chǎn)損失和人命傷亡。中國(guó)2/vie　　關(guān)鍵詞：氣囊裝置；船舶航行；海難救助　　中圖分類號(hào)：U665文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A：1006―7973（2017）04-0033-02　　氣囊是一種在柔性的橡膠膠囊中充入壓縮空氣或水介質(zhì)，利用空氣的可壓縮性和水的流動(dòng)性來(lái)實(shí)現(xiàn)彈性作

2、用的一種裝置。氣囊裝置在航海領(lǐng)域的應(yīng)用主要為輔助船舶下水，是我國(guó)首創(chuàng)的一種船舶下水載具?！　∥覈?guó)的專家學(xué)者及企業(yè)在氣囊上下水工藝方面進(jìn)行了多年的研究，豐富并完善了相關(guān)技術(shù)和理論，提出并制定了船用下水氣囊的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。如朱珉虎介紹了氣囊作為船舶下水載具的構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)和力學(xué)性能，包括氣囊的尺度、囊壁的構(gòu)造和受壓性能的計(jì)算公式等；孫菊香對(duì)船舶氣囊下水技術(shù)的發(fā)展歷程和安全問(wèn)題進(jìn)行了介紹和探討；劉志毅利用有限元數(shù)值方法，分析了船舶下水過(guò)程中氣囊裝置各有關(guān)因素對(duì)其力學(xué)性能的影響，并通過(guò)建模得出了氣囊各組成部分應(yīng)力分布及氣囊剛度和

3、內(nèi)壓與工作高度的關(guān)系；聶曉玲對(duì)船舶下水時(shí)氣囊裝置的布置方案進(jìn)行了設(shè)計(jì)和優(yōu)化等?！　∧壳皻饽已b置在船舶下水工藝方面的理論與技術(shù)應(yīng)用已日趨成熟，但對(duì)其在船舶航行和海事救助等方面的研究幾乎處于空白狀態(tài)。本文主要對(duì)氣囊裝置在海事領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析和探討，為輔助船舶航行和海難事故救助提供新的思路與建議?！　?氣囊裝置簡(jiǎn)介　　船用下水氣囊由以橡膠為主體的復(fù)合材料構(gòu)成，囊壁主要承受外界壓力，分為橡膠密封層、簾線加強(qiáng)線和外層橡膠三部分。橡膠密封層用于密封內(nèi)部的壓縮空氣，維持氣囊壓力；簾線加強(qiáng)線主要用于承擔(dān)氣囊的內(nèi)部壓力，所需的

4、簾線材料和增強(qiáng)層數(shù)量視氣囊受壓強(qiáng)度而定；外層橡膠由抗老化和抗磨損的材料組成，以保護(hù)內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受外界環(huán)境損傷。　　氣囊一般中間為圓筒狀，兩邊為圓錐狀，端部由錐形鐵件將囊壁的三層結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)在一起，以保證氣囊的氣密性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。兩端的錐形鐵件具有不同的構(gòu)件，一端為鐵環(huán)，用于固定和拖曳氣囊；一端為壓力表和閥門(mén)等，用于指示氣囊充氣?！　?氣囊裝置在船舶航行中的應(yīng)用　　船舶在大風(fēng)浪中航行，尤其是大型郵輪和滾裝船，一旦失事，造成的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)影響不可估量。大型郵輪和滾裝船具有高大的上層建筑，船體受風(fēng)面積較大，會(huì)增加風(fēng)壓傾側(cè)力

5、矩；且由于船舶攜帶有大量人員或車輛，很難控制船舶的穩(wěn)性高度，使其穩(wěn)性相對(duì)于一般貨船較差，在航行過(guò)程中有很大局限性?！　《?dāng)船舶在大風(fēng)浪中航行，劇烈的縱搖和垂蕩會(huì)產(chǎn)生波浪拍底現(xiàn)象，損害船體結(jié)構(gòu)；橫搖會(huì)減小船舶穩(wěn)性，使船上的人員無(wú)法正常工作。大風(fēng)浪會(huì)導(dǎo)致船舶操縱困難，保向性和回轉(zhuǎn)性均會(huì)變差?！　榱藴p少大風(fēng)浪中的劇烈搖晃，一些船舶通過(guò)加裝可收放減搖鰭來(lái)輔助航行，但是加裝減搖鰭不僅費(fèi)用高昂，而且會(huì)對(duì)船體結(jié)構(gòu)造成不可逆的改變，影響船舶航行性能。氣囊裝置攜帶方便，成本低廉，不僅能起到減搖鰭的作用，還能為船舶提供浮力，從而

6、增加船舶穩(wěn)性，輔助船舶航行?！　〈霸跍\水中航行會(huì)產(chǎn)生淺水效應(yīng)，阻力增加，造成船體下沉，興波加劇，小型船舶甚至?xí)虼藗?cè)翻傾覆。有些深吃水船舶在滿載狀態(tài)下吃水受限且無(wú)法乘潮時(shí)，可以考慮用氣囊裝置使船舶上浮，通過(guò)水深不夠的航道?！　≡陂L(zhǎng)江下游江蘇段，有許多上下水的沙船和駁船干舷很低，若江面上稍有?L浪，船舶就會(huì)有沉沒(méi)的危險(xiǎn)。氣囊裝置可為駁船提供儲(chǔ)備浮力，在航行環(huán)境較為惡劣時(shí)釋放下水，增加船舶浮力和穩(wěn)性，降低事故風(fēng)險(xiǎn)。　　3氣囊裝置在海事救助中的應(yīng)用　　3.1船舶擱淺或破艙　　船舶擱淺是指船舶擱置在礙航物上無(wú)法航行，

7、是船舶航行、錨泊、靠港之外的一種狀態(tài)，礙航物包括礁石、淺灘、沉船等有礙船舶航行的水下物體。　　船舶擱淺后無(wú)法自力離淺，可在其周圍安放氣囊，給氣囊充氣提供浮力，減少船舶吃水，使其在氣囊裝置的協(xié)助下脫離擱置部位；當(dāng)船舶擱置在淺灘或礁石上時(shí)，船用氣囊裝置可以為船舶提供浮力和支撐，防止船舶傾斜對(duì)船體造成二次損傷，協(xié)助船舶離淺?！　⊥瑫r(shí)，在海上或港口水域，若兩船相撞或因其他原因造成船舶破損進(jìn)水，無(wú)法保持穩(wěn)性和正浮時(shí)，氣囊裝置可有效彌補(bǔ)船舶破艙所損失的浮力，使船舶在外力援助較少的情況下，盡可能快速地自救離開(kāi)事故水域，避免造

8、成水域交通擁堵?！　?.2沉船打撈及拖航　　浮筒打撈法是打撈大型沉船的常用做法，一般浮筒為鋼制浮筒，鋼制浮筒雖然起浮力大，但體積和自重也比較大，攜帶不便。在沉船打撈過(guò)程中，受水下特殊環(huán)境影響，船舶與浮筒的系綁連接會(huì)耗費(fèi)大量的人力和時(shí)間。如果沉船傾覆嚴(yán)重，在扶正前，鋼制浮筒很難系綁于沉船傾斜一側(cè)?！　〕撝聘⊥餐?，還有軟式浮筒，軟式浮筒可卷成圓筒狀儲(chǔ)運(yùn)或下潛，自重較小，運(yùn)輸方便，但軟式浮