CN106005302A - 一种隐形气囊多体防倾覆单体船 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种隐形气囊多体防倾覆单体船，包括船体，船体的左右两侧或其中一侧设置有气囊，气囊上连接有气体发生装置，气囊通过展开装置连接在船体侧边，在正常行驶或停泊时展开装置常闭，气囊处于无气状态收在船体侧边，存在倾覆风险时，展开装置手动或自动向船体左右侧展开伸出气囊，并且气体发生装置向气囊内充入气体，气囊通过展开装置形成的支架与船体形成多体船结构。本发明能在单体船结构与多体船结构之间方便的进行转换，正常航行或停泊时处于单体船结构，占用体积小，航行灵活性高，出现倾覆风险时，气囊展开形成多体船结构，增强船体稳定性，使得船体迅速回位，提高防倾覆性能，有效保护船载人员的生命财产安全。

Description

一种隐形气囊多体防倾覆单体船

技术领域

本发明涉及船舶技术领域，尤其涉及一种隐形气囊多体防倾覆单体船。

背景技术

船舶作为水上运载工具，面临气象灾害的危险、水道条件的危险、暗礁的危险、船体质量的技术风险、人为操作失误的危险等等，发生过的沉船事故不计其数，其中一种重要沉船事故原因便是船舶的抗倾覆能力不够，在遇到较大风浪时难以稳定住船身而发生崩溃性的、难以逆转的倾覆，造成的人员伤亡和财产损失十分巨大。

现有的船舶大多为单体船，占用空间小，灵活性强，但是抗倾覆性差，遇到风浪或触礁等其他状况时，摇晃非常剧烈，以船体的横向摇动最为显著，影响也最大，在船舶停泊或低航速状态下，浪涌周期接近船舶自然横摇周期时，船舶摇摆比航行时更为剧烈，在船体倾斜超过一定角度时便会发生倾覆。为了提高船体的稳定性，提高防倾覆能力，出现了多体船的结构，多体船是指利用间隔一定距离的两个或两个以上的船体，通过上部的强力构架连成一体的船舶，目前世界上已有的多体船主要有：双体船、三体船、四体船和五体船，同单体船相比，多体船具有更加优越的浮性和稳定性、耐波性，抗倾覆性强，但是多体船的横向宽度远大于单体船，停泊占用空间大，不能适用于窄航道的区域，应用范围受到限制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术进行改进，提供一种隐形气囊多体防倾覆单体船，解决目前技术中传统的单体船使用安全性低，容易出现倾覆导致船毁人亡事故的问题。

为解决以上技术问题，本发明的技术方案是：

一种隐形气囊多体防倾覆单体船，包括船体，其特征在于，所述的船体的左右两侧或其中一侧设置有气囊，气囊上连接有气体发生装置，所述的气囊通过展开装置连接在船体侧边，在正常行驶或停泊时展开装置处于常闭的收缩状态，气囊处于无气状态收在船体侧边，当存在倾覆风险时，展开装置通过手动或自动方式向船体左右侧展开伸出气囊，并且气体发生装置向气囊内充入气体，气囊通过展开装置形成的支架与船体形成多体船结构。本发明所述的隐形气囊多体防倾覆单体船在正常状态时为单体船的结构，占用体积小，停泊方便，可以在有限的空间内停靠更多的船舶，航行灵活性高；当出现倾覆风险时，通过展开装置将气囊向船体的左右侧展开，气囊通过气体发生装置充气膨胀后与船体形成多体船的结构，气囊有效增强了船体的稳定性，在船体出现倾斜或有倾斜风险时，展开的气囊有效平衡船体，使船体回到正常的竖直状态，从而有效避免出现倾覆，避免出现船毁人亡的严重事故，有效保障船载人员的生命和财产安全。同时，本发明所述的气囊是通过展开装置向船体的左右侧展开后实现增强船体稳定性的功能，相比于直接设置在船体两侧船舷的气囊而言，本发明所采用的气囊横向展开跨度大，在提供足够的支撑平衡力的同时可以将气囊的体积可以做的更小，减小气囊制作成本，未充气的气囊体积更小，便于收纳在船体的侧边。

进一步的，所述的气囊在船体的单侧设置有单个或若干个，有效提高气囊在展开后对船体的平稳性能，使得作用力均衡，避免单一的展开装置承受过大的平衡力而出现断裂的状况，确保气囊在展开后能起到正常的平衡作用，使得船体能迅速回位，避免船体倾覆出现严重的安全事故。

进一步的，所述的气囊上还设置有配重，并且气囊加上配重后的总体密度小于水密度，当船体向一侧倾斜时，倾斜侧的气囊在展开装置的作用下展开，气囊接触到水而产生浮力，使得船体向回位方向偏转，此时在船体另一侧的气囊上的配重处于悬空状态，具有向下的重力，使得船体向回位方向运动，采用此种结构能更快的使得船体回位，进一步提高稳定性。

进一步的，所述的气囊的外部包裹有绳网结构，绳网结构能有效保护气囊，避免气囊破裂，确保能稳定提高船舶的抗倾覆性。

进一步的，所述的气体发生装置采用烟火式气体发生器、压缩气体、气泵其中一种或多种，能够稳定的对气囊进行充气操作，确保气囊正常起到防倾覆的作用。

进一步的，所述的展开装置采用液压、气动、弹簧或电机驱动方式实现伸缩，可采用多种驱动方式，同时需要保障展开装置的结构强度，确保能承受平衡船体使得作用力，保障具有稳定的抗倾覆能力。

进一步的，所述的展开装置的伸缩方式为沿船体的左右方向水平伸出，或者在水平方向摆动伸出，或者在竖直方向上呈摆动伸出，各种方式适用于不同结构和体积的船体，在将气囊展开形成多体船的同时需要减小水对展开过程的阻力，确保免气囊能够有效展开达到平衡船体的作用。

进一步的，所述的展开装置上连接有触发装置，利用触发装置自动将展开装置打开，避免出现紧急状况人工无法及时打开展开装置，提高使用安全性，确保气囊自动展开形成多体船结构，提高船体的稳定性，保障人员的生命和财产安全。

进一步的，所述的触发装置采用浸水压力传感器、浮力触动装置、倾角传感器、化学反应装置和水浸断装置其中的一种或多种，确保在出现船体倾斜时能稳定触发展开装置，使得气囊能迅速展开形成多体船，避免船体出现过大的倾斜角时再展开气囊，此时气囊已无法再使船体回位，进一步提高使用可靠性。

进一步的，所述的船体的左右侧开设了存放气囊的气囊仓，气囊在未充气状态时存放在气囊仓内，不会增加船体的左右侧宽度，外表美观性好，使得船舶正常行驶和停泊时占用空间更小，停泊更方便，在有限的停泊区域能够停靠更多的船舶，航行灵活性更高，适用于窄河道区域，提高船舶的适用区域范围。

与现有技术相比，本发明优点在于：

本发明所述的隐形气囊多体防倾覆单体船能在单体船结构与多体船结构之间方便的进行转换，在正常航行或停泊时处于单体船结构，占用体积小，停泊方便，航行灵活性高，出现倾覆风险时，气囊展开后与船体形成多体船结构，有效增强了船体的稳定性，使得产生倾斜的船体迅速回位，提高防倾覆性能，提高使用安全性，有效保护船载人员的生命财产安全；同时，展开成多体船结构时气囊的横向跨度大，只需较小体积的气囊即可实现足够的抗倾覆平衡力，从而可以降低气囊的制作成本，未充气的气囊更加便于收纳存放。

附图说明

图1为本发明实施例一的结构示意图；

图2为本发明实施例二的结构示意图；

图3为本发明实施例三的结构示意图；

图4为气囊收放在船体外侧壁的结构示意图；

图5为气囊收放在船体气囊仓的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开的一种隐形气囊多体防倾覆单体船，以单体船的结构实现船舶正常行驶和停泊，占用空间小，灵活性高，在遇到有倾覆风险时，手动或自动展开设置在船体侧边的气囊形成多体船结构，极大的提高抗倾覆能力，提高船舶的使用安全性，有效保护船载人员的生命安全及财产安全。

如图1至图5所示，一种隐形气囊多体防倾覆单体船，包括船体1，所述的船体1的左右两侧或其中一侧设置气囊2，气囊2通过展开装置3连接在船体1侧边，在正常行驶或停泊时展开装置3处于常闭的收缩状态，占用空间小，航行灵活性高，气囊2紧贴在船体1的外侧边放置，或者是在船体1的左右侧开设了存放气囊2的气囊仓6，保障处于单体船状态时的美观性，尽最大限度的减小了船舶的横向宽度，缩小船舶的占用体积；当存在倾覆风险时，展开装置3通过手动或自动方式向船体1左右侧展开伸出气囊2形成多体船，能使发生倾斜的船体1迅速回位到竖直状态，提高抗倾覆能力，避免船体1再发生倾斜甚至倾覆的状况，提高船舶使用安全性，保障船载人员的生命和财产安全。

气囊2的外部包裹有绳网结构8，可以有效保护气囊2，避免气囊意外破坏，保障气囊展开后能提供强大的抗倾覆性能。气囊2在船体1的单侧设置有单个或若干个，气囊2在船体1的长度方向上均匀分布，在船体1的侧边设置多个气囊2时，能进一步提高平稳性，并且减小与气囊2连接的展开装置受到的作用力，避免作用力过大导致展开装置断裂而无法有效形成多体船的结构，确保气囊2在展开后能稳定提高抗倾覆能力。

气体发生装置7可以采用烟火式气体发生器、压缩气体、气泵其中一种或多种，烟火式气体发生器产生的气体由化学药剂点火后产生,这些药剂配方也有很多种；压缩气体则是将高压的气体预先存贮于容器内，然后经点爆后释放出来填充气囊成型；气泵则是以电力为动力，通过电力不停压缩空气，产生气压向气囊内连续鼓入气体使气囊成型。

在气囊2上还设置有配重4，并且需要使得气囊加上配重后的总体密度小于水密度，当船体出现倾斜时，气囊2在展开装置3的作用下展开，入水一侧的气囊2产生浮力驱使船体1回位，同时悬空一侧的气囊2上配重4具有较大的重力，同样驱使船体1回位，从而使得船体1能迅速回位，提高船体1的稳定性。

展开装置3采用液压、气动、弹簧或电机驱动方式实现伸缩，根据实际船体1的结构采用不同的驱动方式，结构简单强度高，确保能够快速实现伸缩。如图1所示，展开装置3的伸缩方式可采用沿船体1的左右方向水平伸出的方式，此种结构的展开装置3结构强度高，能对气囊2形成更加稳定的支撑，不易发生断裂的状况，确保船舶具有良好的抗倾覆性；如图2和图3所示，展开装置3还可以采用摆动伸出的方式，展开装置3具有支撑臂，支撑臂的一端连接着气囊2，另一端铰接在船体1的侧边，驱动连杆机构驱动支撑臂沿铰接点转动，从而实现气囊2收纳在船体1的侧边或伸出形成多体船结构，摆动伸出的方式可采用在水平方向上的摆动方式或者在竖直方向上呈摆动伸出的方式，结构简单，实施方便，并且在竖直方向上呈摆动伸出的方式能够减小气囊2在展开过程中与水体的接触，从而减小展开阻力，确保气囊2能迅速稳定的展开形成多体船结构，提高船舶的抗倾覆性。

为了实现自动展开气囊2形成多体船结构，在展开装置3上连接了触发装置5，从而确保在船体1出现倾斜甚至倾覆时气囊2能被展开装置3迅速展开，达到防倾覆沉没的作用。触发装置5可采用浸水压力传感器，在船体1倾斜或下沉至浸水压力传感器浸入水面后，迅速触发展开装置3工作，气囊2展开形成多体船结构，有效防止船舶倾覆或下沉；触发装置5还可以采用类似马桶的浮力触动装置，在在船体1倾斜或下沉至水面触动浮力触动装置时，展开装置3将气囊2自动展开形成多体船结构；触发装置5还可以采用倾角传感器，利用倾角传感器实时监测船体1的倾斜角度，当超过设置的临界值时触发展开装置3工作；触发装置5还可以采用化学反应装置和水浸断装置等，通过遇水起反应的化合物或遇水断裂的材料实现触发的功能，确保展开装置3能在第一时间展开气囊2形成多体船结构，提高船舶的稳定性，确保船舶能有效抗倾覆，保障船载人员的生命及财产安全。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种隐形气囊多体防倾覆单体船，包括船体(1)，其特征在于，所述的船体(1)的左右两侧或其中一侧设置有气囊(2)，气囊(2)上连接有气体发生装置(7)，所述的气囊(2)通过展开装置(3)连接在船体(1)侧边，在正常行驶或停泊时展开装置(3)处于常闭的收缩状态，气囊(2)处于无气状态收在船体侧边，当存在倾覆风险时，展开装置(3)通过手动或自动方式向船体(1)左右侧展开伸出气囊(2)，并且气体发生装置(7)向气囊(2)内充入气体，气囊(2)通过展开装置(3)形成的支架与船体(1)形成多体船结构。

2.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的气囊(2)在船体(1)的单侧设置有单个或若干个。

3.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的气囊(2)上还设置有配重(4)。

4.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的气囊(2)的外部包裹有绳网结构(8)。

5.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的气体发生装置(7)采用烟火式气体发生器、压缩气体、气泵其中一种或多种。

6.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的展开装置(3)采用液压、气动、弹簧或电机驱动方式实现伸缩。

7.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的展开装置(3)的伸缩方式为沿船体(1)的左右方向水平伸出，或者在水平方向摆动伸出，或者在竖直方向上呈摆动伸出。

8.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的展开装置(3)上连接有触发装置(5)。

9.根据权利要求8所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的触发装置(5)采用浸水压力传感器、浮力触动装置、倾角传感器、化学反应装置和水浸断装置其中的一种或多种。

10.根据权利要求1所述的隐形气囊多体防倾覆单体船，其特征在于，所述的船体(1)的左右侧开设了存放气囊(2)的气囊仓(6)。