КОМБИНИРОВАННАЯ СИГНАЛЬНАЯ АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА
COMBINED SIGNAL SEARCH-AND-RESCUE SYSTEM

Изобретение относится к спасательному оборудованию и является сигнальной аварийно-спасательной системой одноразового использования. Может применяться в любых географических и климатических условиях для подачи сигналов бедствия и обозначения места нахождения терпящего бедствие человека, группы лиц либо транспортного средства.
Существующие в настоящее время индивидуальные сигнально-спасательные устройства представляют собой свистки и лампочки на спасательных жилетах или гидрокостюмах, дымовые шашки, фальшфейеры либо сигнальные ракеты. Другие устройства и приспособления, такие как сигнальные буи и транспондеры, слишком габаритны и тяжелы для индивидуального использования. Из перечисленного только свистки и сигнальные лампочки являются индивидуальными устройствами, но эффективность их весьма мала. К примеру, при падении человека за борт в открытом море, если рядом не оказалось свидетелей, то свисток ни чем не поможет, так как шум работающих судовых двигателей, шум ветра и воды полностью заглушают звуки свистка. Кроме того, уже на дистанции от 1,5 кабельтовых (278 метров) даже при слабом волнении визуально обнаружить человека в воде достаточно трудно. От лампочки тоже мало толку, яркость свечения невысокая, свет от лампочки виден только в темное время суток и на короткой дистанции, время горения лампочки около 8 часов. Для сухопутного варианта имеются только дымовые шашки, фальшфейеры и сигнальные ракеты, но время их работы ограничено. Сигнальные ракеты с парашютом светят всего лишь 40 секунд, фальшфейеры горят 60 секунд, дымовые шашки работают 3 минуты. Кроме того, данная пиротехника не предназначена для постоянного ношения на теле и не доступна для рядового пользователя.
Известна "Система для обнаружения человека, терпящего бедствие на воде" RU 2299832, B63C 9/20, B63C 9/11, B63C 9/08, опубл. 27.05.2007, состоящая из спасательного жилета с установленными на нем двумя источниками света, двумя радиопередатчиками с антеннами и источником питания. Недостатком предложенной системы является то, что данная система может использоваться только в комплекте со спасательным гидрокостюмом с положительной плавучестью. Спасательный жилет, без гидрокостюма, держит человека в воде в положении, близком к вертикальному, а в предложенной компоновке при таком положении все световые и радиопередающие устройства будут находиться в воде, т.е. по сути дела окажутся бесполезными. Наличие радиопередающего устройства, каким бы мощным оно ни было, все равно предполагает визуальное обнаружение человека в воде, а в море сделать это достаточно сложно. Питание для источников света и радиопередающего устройства осуществляется только от батареи, устройство подзарядки отсутствует, следовательно, время их работы ограничено несколькими часами.
Известно "Индивидуальное спасательное средство" SU 472862, B63C 9/08, опубл. 05.06.75, состоящее из уголкового отражателя, выполненного из газонепроницаемого надувного материала с металлизированным покрытием и установленным на газонепроницаемой надувной стойке, присоединенной к гидрокомбинезону. Предложенное спасательное средство имеет следующие недостатки: - высота стойки, в предложенном варианте, может иметь длину не более 0,5 метра, для морских условий этого очень мало, сам отражатель, в данном варианте, не может иметь больших размеров, а малые размеры отражателя дают очень слабый сигнал, который судовой радар не видит. Например, уголковый отражатель на спасательном плоту, находящийся на высоте 1 метр над водой и имеющий бóльшие размеры, нежели предложенный, на экране судового радара на любой дистанции дает очень слабую точку или вообще не обнаруживается.
- От армирующей сетки толку мало, т.к. по причине малых размеров и малой высоты над водой отражаемый сигнал будет очень слабым и невидим для радара.
- Лампочка позволяет обнаружить человека в воде только на короткой дистанции и в темное время суток.
- Вся компоновка предполагает только одно положение человека в воде - горизонтально на спине, любое другое положение делает данное средство абсолютно бесполезным, т.к. уголковый отражатель и лампочка непременно окажутся в воде.
Известно "Индивидуальное спасательное средство" SU 884242, B63C 9/08, опубл. 23.05.91, состоящее из спасательного жилета, выполненного в виде полой герметичной куртки с шейным манжетом, полое эластичное кольцо куртки выполнено охватывающим грудную клетку и часть брюшной полости человека, на поясе куртки расположен аккумулятор с термоэлементами и генератор с зубчатым колесом на валу, насосами и подпружиненными поршнями, штоки которых выполнены в виде зубчатых реек, расположенных встречно. Полости насосов пневматически сообщены с полым эластичным кольцом. Куртка связана со шлемом, на котором установлена подъемная скоба с сигнальной лампой и с выдвижной радиоантенной. Данное спасательное средство имеет следующие недостатки: - чрезмерная сложность конструкции, обусловленная большим количеством лямок, ремешков, застежек, карабинов крепления, ручных помп, выключателей. Требования к спасательным средствам всегда были одни и те же - максимальная простота и удобство применения. В предложенном же варианте надевание данной конструкции на человека требует много времени и специальной подготовки, надевать данное средство необходимо на открытой палубе, т.к. перемещаться в нем по судну неудобно и небезопасно по причине большого количества деталей, которыми можно зацепиться за выступающие элементы внутреннего оснащения судна и палубных механизмов.
- Совершенно непонятно, на какое дыхание рассчитана работа генератора, т.е. на сколько должен меняться объем грудной клетки при вдохе и выдохе. При длительном нахождении в воде (даже в тропиках) температура тела обязательно понижается, при этом дыхание становится прерывистым и слабым, а учитывая наличие одежды, уловить изменения объема грудной клетки предложенной системой не представляется возможным, следовательно, генератор работать не будет. Кроме того, полое эластичное кольцо должно плотно обжимать грудную клетку и верхнюю часть живота, но в таком случае будет иметь место нарушение циркуляции крови. Длительное обжатие грудной клетки и верхней части живота при слабом дыхании с понижением температуры тела неизбежно приведет к остановке дыхания.
- Наличие подъемной скобы на шлеме свидетельствует о том, что авторы заявки совершенно не знают того, что во время спасательных работ ни в коем случае нельзя поднимать человека за голову, т.к. велика вероятность повреждения шейного отдела позвоночника. Кроме того, при подъеме человека из воды за данную скобу имеется опасность повреждения лямками 6 половых органов спасаемого. При любом незначительном ослаблении лямок 6 при подъеме очень велика вероятность повреждения гортани или удушения ремнем эластичного кольца 23.
- Сигнальная лампа и антенна располагаются слишком низко над водой, по сути дела находятся на поверхности воды, а отсюда и их малая эффективность в поиске и определении места нахождения человека в воде.
Рассмотренные технические решения предназначены только для водной среды, для сухопутных условий не подходят и не могут быть использованы для постоянного ношения по причине больших габаритов.
Задачей предлагаемого изобретения является создание малогабаритной, доступной для широкого пользователя, комбинированной, индивидуальной, портативной сигнальной аварийно-спасательной системы одноразового использования, позволяющей в автоматическом режиме на большой дистанции подавать сигнал бедствия и обозначать место бедствия.
Поставленная задача решается тем, что комбинированная сигнальная аварийно-спасательная система состоит из воздушного шара, наполняемого газом легче воздуха, например гелием, выполненным с зеркальными полосами на наружной поверхности, к которому прикреплено сигнально-передающее устройство, размещенное внутри полого цилиндрического корпуса, связанного посредством прочной нити с контейнером, который в свою очередь также посредством прочной нити связан со стаканом, в котором размещена система обеспечения питанием дополнительных устройств, прикрепленным шарнирно к кронштейну несущей пластины, при этом стакан надевается на верхнюю часть контейнера. Сигнально-передающее устройство состоит из световой сигнальной системы, радиопередающей системы, электронной схемы управления световыми и радиосигналами, электронной схемы управления питанием, пьезоэлектрической системой подзарядки и системы наполнения шара газом. Система обеспечения питанием дополнительных устройств, размещенная в стакане, включает в себя пьезоэлектрическую систему подзарядки и электронную систему управления и распределения питания для дополнительных устройств в виде комбинированного светильника, электрошокера и греющих элементов. В стакане дополнительно размещена лента со спичками. В сложенном состоянии все рабочие элементы располагаются внутри контейнера и стакана. Система крепится к телу человека посредством крепежных ремней или поясного ремня, либо непосредственно к рабочей одежде, к спасательному жилету или к гидрокостюму. После приведения в действие система сразу же начинает подавать сигналы бедствия. Кроме подачи сигналов, в сухопутном варианте, система дает возможность развести огонь для обогрева, в морском варианте, в частности для тропических широт, отпугнуть хищных рыб от находящегося в воде человека, в высоких широтах, т.е. в холодной воде, дает возможность использовать электрические подогреватели в гидрокостюмах.
На Фиг.1 - общий вид системы в рабочем состоянии.
Фиг.2 - общий вид системы в упакованном виде.
Фиг.3 - общий вид системы со снятым футляром.
Фиг.4 - контейнер в разрезе.
Фиг.5 - сигнально-передающее устройство в разрезе.
Фиг.6 - рабочий элемент, общий вид с сечением.
Фиг.7 - дно контейнера, общий вид с сечением.
Фиг.8 - дно стакана, общий вид с сечением.
Фиг.9 - стопор.
Фиг.10 - опорный диск, вид сверху.
Фиг.11 - опорный диск, вид снизу.
Фиг.12 - опорное кольцо, вид сверху.
Фиг.13 - комбинированный светильник, вид сбоку.
Фиг.14 - комбинированный светильник, общий вид.
Фиг.15 - электрошокер.
Фиг.16 - лента со спичками.
Фиг.17 - крепежные ремни.
Фиг.18 - морской вариант работы системы.
Комбинированная сигнальная аварийно-спасательная система (КСАСС) состоит из следующих частей: 1 - воздушный шар, 2 - зеркальные полосы, 3 - корпус сигнально-передающего устройства, 4 - нить воздушного шара, 5 - контейнер, 6 - нить стакана,
7 - стакан, 8 - несущая пластина, 9 - отрывной футляр, 10 - дополнительное устройство (комбинированный светильник), 11 - поводок, 12 - петли для ремней (продольные и поперечные), 13 - кронштейн, 14 - кабель дополнительного устройства, 15 - карман для дополнительного устройства. Сигнально-передающее устройство состоит из: 3 - корпус, 16 - резьбовая втулка, 17 - баллон с газом, 18 - пружина, 19 - мембрана, 20 - стопор, 21 - игла, 22 - уплотнительное кольцо, 23 - кнопка контакта, 24 - электронный блок управления световыми и радиосигналами, 25 - корпус световой системы, 26 - зеркальный рефлектор, 27 - сверхъяркие светодиоды, 28 - аккумулятор, 29 - электронный блок управления питанием, 30 - опорный диск, 31 - рабочий элемент, 32 - пьезоэлементы, 33 - опорное кольцо, 34 - уплотнительная мембрана, 35 - стопорное кольцо.
Контейнер состоит из: 5 - корпус, 36 - дно контейнера, 38 - стопорное кольцо. Внутри стакана 7 находятся следующие детали: 39 - дно стакана, 40 - стопорное кольцо, 41 - уплотнительное кольцо, 42 - электронный блок управления и распределения питания, 43 - аккумулятор, 44 - опорный диск стакана, 32 - пьезоэлементы, 45 - рабочий элемент, 46 - опорное кольцо стакана, 47 - уплотнительная мембрана, 48 - лента со спичками, 49 - чехол воздушного шара. К дну стакана снаружи крепится колодка 50 кабеля 14.
Система работает следующим образом: при необходимости подать сигнал бедствия или обозначить место бедствия необходимо потянуть за поводок 11 футляра 9, оторвать футляр 9 от несущей пластины 8, отбросив футляр в сторону, взяться за контейнер 5, потянув вниз вынуть его из стакана 7. При извлечении контейнера 5 из стакана 7 освобождаются стопоры 20, удерживающие газовый баллон 17, под действием пружины 18 баллон 17 движется вверх, выталкивает в стороны стопоры 20 и иглой 21 прокалывает мембрану 19. В крайнем верхнем положении баллон 17 верхней крышкой нажимает на кнопки контактов 23 и замыкает цепь подачи питания от электронного блока управления питанием 29 и аккумулятора 28 к электронному блоку управления световыми и радиосигналами 24. При этом газ из баллона 17 по внутреннему каналу иглы 21 поступает в воздушный шар 1, шар 1 надувается, сбрасывает чехол 49 и по мере наполнения газом и увеличения подъемной силы вытягивает корпус 3 из контейнера 5. После полного выхода корпуса 3 из контейнера 5 шар 1 поднимается вверх и разматывает нить 4. После полного разматывания нити 4 из контейнера 5 нить 6 также выходит из стакана и натягивается, при этом стакан 7 поворачивается в соединении с кронштейном 13 и занимает вертикальное положение. Так как воздушные потоки над сушей и над водой не ламинарны, то воздушный шар 1 будет совершать колебательные движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом нити 4 и 6 будут воздействовать на рабочие элементы 31 и 45, которые начнут совершать колебательные движения в горизонтальной плоскости и вдоль оси. Во время этих движений рабочие элементы 31 и 45 своими краями будут воздействовать на пьезоэлементы 32, электрические разряды от которых поступают на блоки управления питанием 30 и 42. Блок управления питанием 30 обеспечивает подзарядку аккумулятора 29 и подает питание на блок управления световыми и радиосигналами 24. При поступлении питания блок 24 поочередно, с промежутками 2-3 секунды включает и выключает светодиоды 27, наряду с этим включается подача радиосигнала в УКВ-диапазоне на частоте 156.800 MHz (морской вариант). Радиосигнал может быть переменной тональности длительностью 2-3 секунды с 2-3 секундной паузой, либо в виде азбуки Морзе тире-три точки с 2-3 секундной паузой. Количество светодиодов 27 может колебаться от 2-х до 6-ти, для надежности предпочтительнее иметь 6 сверхъярких светодиодов. Светодиоды зажигаются по одному в любой последовательности. Блок управления питанием 42 обеспечивает подзарядку аккумулятора 43 и через кольцевые контакты 51 дна стакана 39 подает питание через колодку 50 и кабель 14 на дополнительные устройства (комбинированный светильник, электрошокер, электронагреватели). Воздушный шар 1 изготавливается из эластичного полупрозрачного синтетического материала, ярко оранжевого цвета. На внешней поверхности шара 1 нанесены зеркальные отражающие полосы. Длина нити 4 для сухопутного варианта 50 метров, для морского варианта 30-50 метров, длина нити 6 составляет 40-50 сантиметров. Обе нити при малой толщине должны выдерживать усилие на разрыв до 100 кг. Используя предлагаемую систему, можно обнаруживать терпящего бедствие человека в любое время суток, в любых географических условиях. К примеру, в море, вне зависимости от величины волнения и времени суток, можно будет невооруженным глазом обнаруживать место нахождения человека в воде на дистанции до 3 миль. Зеркальные отражающие полосы 2 на поверхности шара 1, кроме отражения солнечного света, обязательно будут давать заметную точку на экране радара, в комплексе с радиосигналом, дистанция обнаружения человека в море может достигать 7-10 миль. На суше, например в лесу, воздушный шар, переливающийся в свете солнца и мигающий ярко-оранжевым светом, можно будет легко увидеть на фоне листвы в просвете между кронами деревьев либо с любой возвышенности или с летательного аппарата. Радиосигнал, посылаемый передающим устройством, может быть запеленгован спутником, самолетом, судном или другим транспортным средством, оборудованным средствами радиосвязи. В случае абсолютно безветренной погоды, подергивая и покачивая рукой контейнер 5, можно привести в движение рабочие элементы 31 и 45, и обеспечить подзарядку аккумуляторов 28 и 43. Система снаряжается полностью заряженными аккумуляторами с максимально возможной емкостью и с длительным сроком хранения. Рабочий элемент 31, 45 имеет грибовидную форму, в центре шляпки имеется углубление сферической формы, края шляпки имеют форму тора, ножка заканчивается кольцом. Элементы 31 и 45 одинаковы по форме и отличаются только размерами. Оба элемента выполнены из пластика. Опорные диски 30 и 44 выполнены в форме толстостенных дисков, в центре имеют сферическую выпуклость, на которую садится рабочий элемент 31 или 45. Опорное кольцо 33 и 46 представляет собой толстостенное кольцо, края внутреннего отверстия скошены к центру. С внутренней стороны опорных дисков 30 и 44, и опорных колец 33 и 46 установлены концентрично пьезоэлементы 32, ось центральной окружности которых совпадает соответственно с центральной осью окружности торов рабочих элементов 31 или 45. Дно контейнера 36 выполнено в виде диска, снаружи диска имеется проточка для пружинного кольца 38, с нижней стороны имеется скоба для крепления нити 6, с верхней стороны имеется трубка с вертикальной прорезью и штифтом 37 для крепления нити 4. Плотно смотанный моток нити 4 внутренним свободным концом крепится за штифт 37, надевается на трубку дна контейнера, наружным свободным концом крепится на кольце рабочего элемента 31.
Комбинированный светильник 10 выполнен в виде удлиненного бруска прямоугольной формы, Фиг.13, 14, и состоит из следующих частей: 10 - корпус, 53 - стекло (прозрачный пластик), 54 - сверхъяркий светодиод, 55 - кнопка включения света, 56 - кнопка зажигательного устройства, 57 - зажигательное устройство, 58 - терка для спичек, 59 - колодка кабеля питания 14. Работает комбинированный светильник следующим образом; перемещением вперед кнопки 55 включается светодиод 54, нажатием кнопки 56 подается питание на нагревательный элемент зажигательного устройства 57, этим элементом можно воспламенить спички, сухую траву, мох, бумагу и т.д. С обратной стороны к корпусу светильника приклеена терка для спичек, для случая, когда по каким либо причинам зажигательное устройство окажется не работоспособным.
Электрошокер 60 выполнен из диэлектрического материала в виде круглого стержня, внутри которого располагается электронная схема и электрод 61, свободный конец которого выходит наружу из нижнего торца корпуса 60. Устройство соединяется с питающим кабелем 14 посредством колодки 59. Работает устройство 60 следующим образом; питание от блока управления питанием 42 подается на электронную схему электрошокера, которая накапливает заряд и периодически через 4-5 секунд подает электрический импульс на электрод 61. Мощность импульса должна быть такой, чтобы в радиусе 1,5-2 метра создавался разряд 3-6 вольт, но при этом мелкая рыба не должна быть парализована. Так как хищные рыбы очень чутко реагируют на микротоки, то разряд 3-6 вольт является для них достаточно чувствительным ударом, для человека такой разряд почти не ощутим. Таким образом, в условиях тропиков человек может находиться в воде достаточно долго и быть хотя бы частично защищенным от морских хищников. Если система прикреплена к спасательному гидрокостюму с электрическими обогревателями, то колодка 59 подсоединяется к разъему обогревателей и подается питание на греющие элементы. Для сухопутного варианта внутри стакана 7 укладывается набор спичек 48, помещенных между двумя бумажными лентами (Фиг.4, 16). Бумага пропитана горючим составом, снаружи покрыта воском, парафином или другим водоотталкивающим веществом, способным поддерживать горение. Бумажные ленты склеены между собой, разделены на отдельные вертикальные полоски перфорацией и образуют отдельные герметичные упаковки для каждой спички. Спички типа охотничьих, способные гореть на ветру. При необходимости развести огонь, отрывается одна полоска со спичкой, не распаковывая ее, можно зажечь с помощью зажигательного устройства 57, в случае если устройство 57 не работает, головка спички освобождается от бумаги и трением о терку 57 спичка зажигается.
Для упрощения и удобства сборки системы детали стакана 7 и сигнально-передающего устройства 3 имеют разные диаметры, что полностью исключает возможность их перепутать. Детали 29, 30, 39 и 42 имеют кольцевые контакты на верхней или нижней поверхности, детали 24, 29, 30, 33, 42, 44 и 46 имеют боковые кольцевые контакты (фиг.4, 5, 8, 11, 12). Резьбовая втулка 16 имеет внутренние боковые кольцевые контакты и два наружных боковых кольцевых контакта (фиг.4, 5). Корпус 3 имеет два внутренних боковых кольцевых контакта (фиг.4, 5). Стакан 7 имеет внутренние боковые кольцевые контакты (фиг.4). Кольцевые контакты исключают паяльные работы при сборке основных узлов системы. Все это дает возможность максимально упростить технологию сборки системы. Почти все детали системы выполнены из пластика, за исключением иглы 21, корпуса баллона 17, пружины 18, штифта 37 и стопорных пружинных колец 35, 38, 40, которые выполнены из сталей. Пластик для деталей сигнально-передающего устройства помимо прочности должен быть еще и максимально легким, т.е. должен иметь пористую структуру.
Предлагаемая система, активированная один раз, может в течение длительного времени работать в автоматическом режиме, подавая сигналы бедствия и обозначая место бедствия. Таким образом, применение предлагаемой системы значительно облегчает проведение поисково-спасательных мероприятий в любой географической точке на поверхности земного шара и дает возможность терпящему бедствие человеку или группе лиц дождаться помощи.