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英國潛艇艇員快速上浮脫險頭罩充氣係統

來源:首席醫學網 責編:ldzldz 作者:方以群, 李富山, 顧靖華, 孫永軍, 時間:2009-11-03

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【關鍵詞】  潛艇艇員;快速上浮;脫險裝具;頭罩充氣係統

MK10配套頭罩充氣係統(hood inflation system,HIS)是固定在潛艇艇員脫險艙內的裝置,用於為使用MK10潛艇艇員抗浸脫險服實施快速上浮脫險的艇員供氣。本文主要介紹英國潛艇艇員快速上浮脫險頭罩充氣係統的主要結構、工作原理以及使用方法。

    1  係統的組成

    快速上浮脫險頭罩充氣係統由頭罩充氣係統控製器、氣囊充氣閥、供氣管和傳感連線組成。頭罩充氣係統控製器和氣囊充氣閥同時安裝在潛艇的單人脫險艙內,應用供氣管和傳感連線將頭罩充氣係統控製器、氣囊充氣閥連接在一起。

    頭罩充氣係統控製器有傳感腔、補償腔、進氣口、出氣口、傳感連接接口。潛艇提供的高壓空氣進入進氣口,通過控製器調節供氣壓力,控製器具有感受環境壓力的感受孔,感受孔感受的壓力通過彈簧控製原理對通過的氣體進行供氣流量的控製,將提供的高壓空氣進行減壓。出氣口與供氣管連接,為氣囊充氣閥提供空氣。控製器有4個固定孔,通過固定孔可將控製器固定於單人脫險艙內。

    氣囊充氣閥包括進氣口、排氣閥(安全閥)、傳感連線接口和氣囊充氣接口。其中進氣口連接供氣管,來自頭罩充氣係統控製器的氣體通過供氣管提供給氣囊充氣閥。傳感連線接口為傳感連線提供接頭。排氣閥具有安全閥作用,以保證使用的安全。充氣閥有2個固定孔,通過固定孔可將氣囊充氣閥固定在單人脫險艙內。氣囊充氣閥的氣囊充氣接口在氣囊充氣接頭插入並處於持續連接狀態時打開。當充氣接頭與氣囊充氣接口連接中斷時,該閥件關閉。

    傳感器連線連接氣囊充氣閥和頭罩充氣係統的控製器。供氣管將控製器出氣口提供的空氣送入氣囊充氣閥。

    2  係統工作原理

    當MK10潛艇艇員脫險服的充氣接頭未插入氣囊充氣閥時,氣囊充氣閥的輸出閥關閉,氣囊充氣閥壓力增加,通過傳感器連線反饋至主控製器的傳感腔,作用在大直徑膜片的傳感壓力超過作用於頭罩充氣閥的閥座的壓力和彈簧作用的總和時,控製閥關閉。

    當脫險者將充氣接頭插入氣囊充氣閥時,氣囊充氣閥打開,氣體從頭罩充氣係統控製器流入氣囊充氣閥,氣體通過MK10頭罩充氣接頭進入MK10氣囊和頭罩。隨著單人脫險艙內壓力增加,環境壓力作用於控製器的壓力感受孔,感受孔壓力作用於膜片上,使得控製器的閥打開,向脫險服內供氣並保持氣囊充氣閥的氣體輸出口與脫險艙內之間的壓力差。如果脫險者不慎使充氣插頭脫離了充氣插座,將通過傳感器連線將氣囊充氣閥內的壓力反饋至控製器,係統恢複到原始狀態。當脫險者在加壓期間再次連接充氣接頭時,氣囊充氣閥打開,空氣開始流入,通過傳感器連線和傳感限流器降低了傳感腔內的壓力,直到控製器的閥打開,氣流恢複正常。當水從脫險艙內泵出,艙內壓力迅速下降,氣囊充氣閥排氣閥打開,以降低頭罩充氣係統的控製器輸出壓力,適應周圍環境壓力。

    3  使用方法

    潛艇艇員實施快速上浮脫險將通過潛艇內單人脫險艙進行。人員進入單人脫險艙後,首先注水,打開單人脫險艙中的排氣閥,保持艙內壓力為常壓,待水位達到排氣閥的高度後關閉排氣閥。繼續注水,則艙內壓力上升,當單人脫險艙內壓力與潛艇外界壓力平衡後,單人脫險艙上蓋打開,脫險艇員離開潛艇,上升到水麵。在整個脫險過程中,單人脫險艙內分注水期、加壓期、減壓期3個階段。

    3.1  注水期  在進行脫險程序前,脫險艙內沒有水,單人脫險艙內壓力與潛艇內壓力一致。脫險人員進入脫險艙後,將脫險服左側袖子上的頭罩充氣接頭插入氣囊充氣閥,並用手維持在該位置。此時,氣囊充氣閥持續向脫險服內充氣。如果頭罩充氣接頭離開氣囊充氣閥,即停止向脫險服內充氣。

    從頭罩充氣係統進入的空氣直接進入MK10氣囊。氣囊是脫險服的一部分,氣囊在頸部和雙側胸部,形成一個夾克狀。在MK10兩側胸前有2個排氣閥,充氣後使得氣囊充分擴張,多餘氣體通過胸前的安全閥進入頭罩後,使脫險人員能夠在脫險過程中呼吸空氣。頭罩內過多的空氣從頭罩底部的開口排出。在此期間,脫險艙的通氣閥打開,使脫險艙內的壓力不升高,保持艙內為常壓。

    3.2  加壓期  當脫險艙內水位達到通氣閥高度時通氣閥關閉。水閥持續打開使潛艇外海水持續進入艙內,單人脫險艙內壓力持續升高。在單人脫險艙內壓力升高的同時,頭罩充氣係統向氣囊和頭罩內持續供氣,並使頭罩內壓力高於周圍環境水的壓力。頭罩內和艙內的壓力差使頭罩持續處於充盈狀態並充滿空氣。壓力使氣囊充盈如夾克形救生衣,給予脫險者足夠的浮力。頭罩充氣係統控製器與180 m深度匹配,能夠自動隨環境壓力變化在180 m以淺補償供氣。當脫險艙內壓力與外界壓力一致時,脫險艙上蓋自動打開,脫險人員離開脫險艙。

    3.3  減壓期  脫險人員離開單人脫險艙後,脫險艙上蓋通過潛艇內部關閉。潛艇內打開單人脫險艙的排水閥,將脫險艙內的水泵入潛艇艙底。由於脫險艙內氣體很少,因此潛艇艙室內的壓力幾乎沒有改變。

    4  安  裝

    設計的頭罩充氣係統控製器和氣囊氣閥在一起工作,兩者必須配對安裝。頭罩充氣係統出廠前在英國進行了專業性設置,處於備用狀態,在使用前不需要任何調試。

    安裝時,首先打開包裝,如果發現頭罩充氣係統損壞或被汙染,則不能安裝和使用。如果確認設備沒有被汙染,去除保護性插頭和帽子(如果可能,插頭和帽子最好保留下來,在設備返廠維修時可以再用)。應用提供的4個螺絲固定頭罩充氣係統的控製器,分別固定在底部的進氣口位置和頂部的出氣口位置。應用提供的2個螺絲固定氣囊充氣閥。氣囊充氣閥傳感器進氣口的中心連線要等於或高於頭罩充氣係統控製器中心線以上75 mm。應用螺絲連接頭罩充氣係統控製器的進氣口以及頭罩充氣係統控製器的出氣口和氣囊充氣閥的進氣口。頭罩充氣係統控製器和氣囊充氣閥之間的傳感連接應用螺絲連接。

    5  保  養

    安裝後,要防止頭罩充氣係統的控製器、氣囊充氣閥和連接管路被碰撞、撞壞。使用3年後,必須送英國公司進行調試和翻新,包括更換閥件中所有的橡膠件和在專業檢測設備上進行檢測。使用時,不要隨意調整或修改設置。設備出現問題或需要保養必須送至公司維修。

    頭罩充氣係統為高壓設備,在使用時,內部有高壓氣體,如果不能正確使用,將可能危及艇員生命。