船用下水气囊在航海领域中的新应用

气囊装置是我国首创的船舶下水载具，但其在海上领域的应用几乎是空白。通过分析和讨论安全气囊装置在辅助船舶航行和沉船事故救援中的应用和挑战，希望能为解决船舶航行和海上救援相关问题提供思路和建议，节约人力物力，减少财产损失和人员伤亡。

气囊是将压缩空气或水介质填充在柔性橡胶胶囊中，利用空气的压缩性和水的流动性实现弹性作用的装置。安全气囊装置在导航领域的应用主要是辅助船舶下水，这是我国第一艘船舶下水运载工具。

我国的专家、学者和企业对气囊水的起落过程进行了多年的研究，丰富和完善了相关技术和理论，提出并制定了海洋气囊行业标准。如朱珉虎先容了气囊作为船舶上水载具的组织规范和力学功能，包孕气囊的标准、囊壁的组织和受压功能的计较公式等;孙菊香对船舶气囊上水手艺的进展进程和平安题目进行了先容和探究;刘志毅应用有限元数值方法，分析了船舶下水过程中气囊装置各有关因素对其力学性能的影响，并通过建模得出了气囊各组成部分应力分布及气囊刚度和内压与工作高度的关系;聂晓玲对船舶下水时气囊装置的布置方案进行了设计和优化等。

目前，安全气囊装置在船舶下水技术中的理论和技术应用已经越来越成熟，但在船舶航行和海上救援方面的研究几乎是空白。本文主要对安全气囊装置在海事领域的应用进行了分析和探讨，为辅助船舶航行和失事船舶救助提供了新的思路和建议。

1 气囊装置简介

船用下水气囊由橡胶基复合材料组成。袋的壁主要承受外部压力，分为橡胶密封层、帘布增强丝、外胶三部分。橡胶密封层用于密封内部的压缩空气以保持气囊压力，帘布加强线主要用于承受气囊的内部压力，帘布材料和加强层的数量取决于气囊的压力强度。外橡胶由抗老化和耐磨的材料组成，以保护内部结构不受环境损害。

气囊在中间通常为圆柱形，在两侧具有圆锥形状，并且端部通过锥形铁构件连接到胶囊壁的三层结构，以确保气囊的气密性和结构强度。两端的锥形铁构件具有不同的构件，一端是用于固定和牵引气囊的环，一端是压力计和用于指示气囊膨胀的阀。

2。气囊装置在船舶导航中的应用

在大风暴中航行的船只，特别是大型游船和滚轮，在发生碰撞时，其经济损失和社会影响是不可估量的。大型邮轮和滚轮都有高大的上层建筑，船身受风影响的面积大，会增加风压的倾斜力，又因为船载有大量的人或车辆，船的稳定性难以控制，使得其稳定性比普通货船差，航行时有很大的限制。

船舶在风浪中航行时，剧烈的纵摇和升沉会产生波浪拍打现象，破坏船体结构；横摇会降低船舶的稳性，使船上人员不能正常工作。强烈的风浪会给船舶操纵带来困难，使船舶的保持和转动变得更糟。

为了减少大风浪中的剧烈振动，一些船舶配备了减摇鳍，以辅助航行。然而，减摇鳍的加入不仅价格昂贵，而且会引起船体结构的不可逆转的变化，影响船舶的航行性能。本实用新型具有携带方便、成本低的优点，既能起到减摇鳍的作用，又能为船舶提供方便，从而提高船舶的稳定性，有助于船舶的航行。

当船舶在浅水中航行时，会产生浅水效应，阻力会增加，导致船体下沉，波浪会加剧，小船甚至会翻滚。一些深水容器可以考虑使用安全气囊装置使其在满载时受到吃水限制而漂浮，并且不能吸收潮汐，并且通过水深不足的通道。

在长江下游江苏段，有许多超低干舷的沙船和驳船。如果河上有一点风浪，船就有沉没的危险。气囊装置可为驳船提供储备浮力，在航行环境恶劣时释放下水，增加船舶的浮力和稳定性，降低事故风险。

气囊装置在海上救援中的应用

3.1船舶搁浅或破损

船舶搁浅是指船舶不能在目标上航行的一种状态，是港口外的一种状态。它包括岩石、暗物质和其他妨碍船舶航行的水下物体，如岩石、暗物质和其他妨碍船舶航行的水下物体。

在船搁浅后，它不能自立，安全气囊可以围绕它放置，以便为安全气囊提供浮力，减少船的吃水，并在安全气囊的帮助下脱离静止部分设备;当船舶放置在浅滩或礁石上时，船舶安全气囊装置可以为船舶提供浮力和支撑，防止船舶对船体造成二次损坏并协助船舶变浅。

同时，在海上或港口水域，如果两艘船舶因其他原因碰撞或对进水造成损害，且不能保持稳定和正浮力，则气囊装置能有效地补偿船舶破损造成的浮力损失，使船舶尽快从事故水域中获救。尽可能避免在外部援助较少的情况下造成水域交通拥挤。

3.2打捞和拖拽沉船

浮标打捞是大型沉船打捞的常用方法。一般浮标是钢制浮标。虽然钢制浮标浮力较大，但体积和自重也较大，不便于携带。在沉船打捞过程中，在特殊水下环境的影响下，船舶与浮标的绑定和连接将耗费大量的人力和时间。如果沉船严重倾覆，钢制浮标在倾覆之前很难系在沉船的斜面上。

除钢制浮标外，还设有软浮标，可将其卷成圆柱形储存和运输或潜水，比重小，运输方便，但软浮标浮力较小，无法满足大型Sunken船舶的打捞要求。我国大型安全气囊制造和应用的理论和技术日益成熟。有可能用气囊装置取代软浮标，以在Sunken船舶的救助中发挥其作用。

在残骸打捞过程中，安全气囊可以放置在沉船的两侧，外壳是棕色绳索或尼龙绳网罩，电缆环连接在引擎盖下，电缆环连接到底部船，然后充气和漂浮;此外，安全气囊在充气前也可以充气。放置在内舱中，根据需要给安全气囊充气，纠正船的浮动状态，加固沉船，然后用钢浮标或其他方式打捞船。

大型沉船打捞对浮性和稳性控制要求较高，因此控制沉船的浮速和浮姿尤为重要。一些安全气囊装置在铁件的末端装有压力遥测仪表，可以检测安全气囊的内部压力和外部水压，从而为确保沉船的安全漂浮提供思路。

当沉船从水面打捞时，当拖船被拖离意外水时，气囊装置可放置在意外船两侧，以增加船只的浮力，并可根据稳定性损失情况调整船舶的浮动状态，以减少事故处理所需的人力物力。

4.安全气囊装置在海事领域的优势与挑战

该装置在辅助船舶航行和事故救助方面具有许多独特的优势。

（1）安全气囊装置是中国第一艘下水船。多年来，中国学者和专家对气囊装置的制造和应用进行了研究。新型船舶发射技术的理论技术可以成功地移植到辅助船舶导航和沉船事故中。打捞等方面。

（二）在商船、工程船舶上设置安全气囊，可以增强其在强风、巨浪中航行的稳定性，降低航行风险，为旅客和船员提供更加舒适的航行环境。

（三）安全气囊装置可以提高深吃水船舶的浮力，减少吃水，使其安全通过受限吃水通道。对于搁浅并被洪水淹没进船舱的船只，气囊装置可以提供储备浮力以维持船只的稳定，使船只能够脱离危险，节省必要的人力物力。

(4)在沉船打捞方面，安全气囊装置能有效地弥补钢制浮标和软浮标的缺陷，可替代钢制浮标或辅助纠正沉船浮态；同时，安全气囊装置为控制沉船的漂浮速度，保证船舶漂浮的安全提供了一种解决方案。

在海洋领域中，专用设备的应用也面临着许多问题。其中之一是船舶的安装会影响船舶的航行性能和航行性能。该装置的阻力将导致船舶的造波和正常航行的影响，因此有必要对船舶的外形和安装进行思考。设备下水后船舶宽度的增加将阻碍其他船舶的正常航行，也将给船舶之间的对接带来新的挑战。此外，在打捞过程中，如何控制潜器的加装速度和卸货速度，以保持船舶的浮态，也是一个需要深入研究和探讨的问题。