ОДНОМЕСТНЫЙ СПАСАТЕЛЬНЫЙ ПЛОТ
INDIVIDUAL LIFE-SAVING RAFT

Изобретение относится к индивидуальным спасательным средствам малого класса для спасения на воде и предназначено для спасения человека при кораблекрушении.
Предлагаемый спасательный плот может использоваться на всех типах судов: военных, научных, спасательных, транспортных, добывающих, пассажирских. Кроме того, такие плоты подойдут и для морской авиации. Данный плот прост в использовании, привести его в действие и воспользоваться им может абсолютно не подготовленный человек. Спасательный плот является дополнительным индивидуальным средством спасения на водах наряду с используемыми в настоящее время спасательными средствами, такими как спасательные жилеты, гидрокостюмы, спасательные плоты, шлюпки, катера. Фактически это одноместное спасательное средство, основное назначение которого - удержание терпящего бедствие на поверхности воды, изоляция его от воздействия воды, волн, ветра и низких температур. Существующие в настоящее время средства спасения не обеспечивают полной защиты терпящего бедствие.
Спасательный жилет предназначен только для удержания человека на поверхности воды. Гидрокостюм выполняет ту же функцию, дополнительно частично изолирует от воздействия воды, позволяет какое-то время сохранять тепло, но только в том случае, если он не поврежден. Надевать гидрокостюм даже в нормальных условиях достаточно трудно, необходимы тренировки и навыки, в экстремальных же условиях данная процедура усложняется многократно. Даже надев гидрокостюм, при покидании гибнущего судна велика вероятность за что-то зацепиться и повредить его. К сожалению, материал гидрокостюмов достаточно легко повреждается. Кроме того, замки гидрокостюмов не всегда бывают герметичными. Плоты, шлюпки и катера для спуска (сброса) и приведения их в действие требуют специальных тренировок и навыков. Во время сильного шторма, при сильном крене или дифференте судна спустить шлюпку, катер или сбросить плот часто бывает невозможно. Используемые в настоящее время спасательные плоты являются коллективным средством спасения, не подготовленный человек в одиночку не всегда сможет его сбросить в силу особенностей крепления и достаточно большого веса (плоты на 10 человек и более). Все современные плоты надуваются воздухом и в случае повреждения происходит частичное сдутие плота. В холодных водах, в условиях низких температур эти плоты плохо защищают от холода, т.к. отсутствует система обогрева. Надувное днище позволяет частично сохранять и удерживать тепло, но не решает проблему обогрева.
2
Известно «Средство спасения на воде "Поплавок Никулина"» (патент RU 2112693), содержащее герметичную камеру с лазом для размещения в ней человека и спасательные надувные резиновые круги, закрепленные на наружной стенке герметичной камеры, внутри которой расположены эластичный насос для удаления из нее воды и продуктов жизнедеятельности человека, а также эластичный насос для подачи в камеру атмосферного воздуха. Недостатком данного технического решения является то, что данное спасательное средство не автоматизировано, его надо вручную раскручивать, искать клапаны баллонов, сначала один, потом другой, т.е. все действия надо осуществлять вручную. Автор видимо не догадывается, что в экстремальной ситуации (гибель судна) большинство людей не могут осознано выполнять даже простейшие действия. В описании указаны два варианта приведения системы в действие. К сожалению оба варианта не подходят, т.к. автор не знаком с судовыми условиями. Сухой вариант: во время гибели судна нет времени и возможности выбирать место для раскручивания и приведения в действие данной системы, на судне всегда есть где и за что зацепиться, система, приведенная в действие на борту судна, может быть зацеплена каким-либо элементом конструкции и утянута под воду, герметичная камера в данном случае не спасет. Как правило, когда судно тонет, то корпус судна ведет себя абсолютно непредсказуемо, велика вероятность того, что судно перевернется и накроет собой данную конструкцию, либо она будет утянута водоворотом, который образуется при погружении судна под воду. В инструкциях по пользованию спасательными средствами прямо указано, что после покидания гибнущего судна необходимо отплыть от него на максимально возможное безопасное расстояние. В предложенном средстве спасения вариант перемещения средства в воде даже не рассматривается. Мокрый вариант также не подходит, слишком много времени и операций для приведения системы в действие. Если человек оказывается в воде зимой в холодных водах при температуре забортной воды 0÷+3°С, то он испытывает термический шок и максимальное время, в течение которого он в состоянии осознано что-либо делать, исчисляется секундами. Обычно при попадании в воду с такой температурой в течение 3-5 минут человек погибает от удушья по причине спазма грудных мышц. Из описания видно, что сама камера должна иметь достаточно большие размеры (для переодевания и приседания на раскладной стул), но совершенно не понятно, чем должна обеспечиваться жесткость подводной части. При полном освобождении внутренней полости от воды, даже при нахождении внутри человека, данная система будет сжиматься снаружи водой, т.е. не будет достаточного пространства ни для переодевания, ни для отдыха на раскладном стуле. Кроме того, поплавок не будет находиться в вертикальном положении, а постоянно будет стараться наклониться на бок, так как подводная часть, освобожденная от воды, даже при наличии внутри человека все равно имеет положительную плавучесть, которая и будет отклонять всю конструкцию от вертикального положения. Чтобы верхняя часть поплавка держалась вертикально и могла образовывать и держать усеченный конус, стенка камеры должна быть достаточно плотной и жесткой либо надувной. В предложенном варианте стенку камеры предлагается изготавливать из достаточно мягкого только теплоизолирующего материала. Для подачи атмосферного воздуха внутрь камеры необходимо использовать ручной насос, т.е. терпящий бедствие должен постоянно находиться в сознании, не спать и время от времени подкачивать воздух внутрь камеры. Если же по каким-либо причинам человек потеряет сознание или заснет, то произойдет асфиксия, т.е. удушье, обусловленное кислородным голоданием. Не понятно почему круги надо наполнять именно CO? Предложенное средство спасения на воде защищает терпящего бедствие от воды и ветра, но не защищает от воздействия низких температур.
Известно "Устройство спасения" (патент RU 2397914), представляет собой полую оболочку, выполненную с возможностью ее автоматического наполнения газом от баллона или от пиропатронов. Наполненная газом полая оболочка смыкается и образует полость для размещения человека внутри, при этом поверхность указанной полости имеет теплоизолирующее покрытие. Поверхность смыкания оболочки снабжена липучкой. На наружной поверхности оболочки закреплены направляющие ребра. Сверху и снизу оболочка снабжена надувными запорными устройствами. Устройство спасения содержит радиомаяк с сотовым телефоном, аварийно-сигнальное освещение, звуковую сирену, нагревательное устройство. В оболочку встроены полые трубы с линзами для осмотра и рукава с весельными устройствами. Для спасения при падении с высоты оболочка может наполняться газом легче воздуха.
Данное техническое решение имеет следующие недостатки:
1. Слишком большая скорость срабатывания системы. В описании указано, что система срабатывает за сотые доли секунды. По сути дела срабатывание системы подобно взрыву, при таких скоростях в момент схлопывания кокона вокруг спасающегося во внутренней полости на короткое время создастся высокое давление воздуха, следовательно, велика вероятность для спасающегося получить баротравму органов слуха, зрения, дыхания.
Трубки забора воздуха и трубки слива воды в предложенном варианте не смогут погасить первоначальный импульс давления, который будет в момент схлопывания кокона. Если система будет приведена в действие при нахождении человека в воде, то импульс давления внутри полости будет еще больше. Так как устройство располагается в рюкзаке, за спиной спасающегося, то при срабатывании системы, если человек будет стоять на ногах, при схлопывании кокона произойдет сильный удар по ногам спасающегося, который может привести к травме. В судовых условиях, при аварийном покидании судна велика вероятность зацепиться кольцом за какую-нибудь выступающую деталь, произойдет самопроизвольное срабатывание системы. Если это произойдет внутри надстройки или в проходах снаружи, то раздувшийся кокон перекроет проход и лишит возможности покинуть судно как самому спасающемуся, так и другим членам экипажа.
2. Пиропатрон с азидом натрия не лучший выбор для данной системы. При термическом разложении азид натрия разлагается на натрий и азот. Азот бесцветный газ без запаха, тяжелее воздуха и в случае даже небольшой утечки внутрь обитаемой полости непременно произойдет вытеснение азотом воздуха и как следствие асфиксия спасающегося. Подобные пиропатроны используются для автомобильных подушек безопасности, время наполнения подушки газом - четверть секунды, скорость наполнения - 300 км/час. А в описании указано, что время срабатывания системы (скорость раскрытия кокона) - сотые доли секунды. С такой скоростью сгорают взрывчатые или метательные вещества (пороха). После сгорания пиропатронов все равно нужно какое-то устройство для подкачки кокона газом. В предложенном варианте этого нет. Вариант с баллоном более реальный, но в таком случае скорость срабатывания системы будет гораздо медленнее заявленной в описании.
3. Трубки для забора воздуха в предложенном варианте не обеспечат достаточной вентиляции обитаемого пространства по причине неудачного выбора диаметра, длины и наличия изгиба. С такими трубками вентиляция обитаемой полости может быть обеспечена только принудительно, т.е. необходимо какое-то нагнетающее устройство, либо внутренняя полость должна периодически сжиматься и разжиматься.
4. Рукава с линзами для обзора в зависимости от длины рукавов дают ограниченный угол обзора. Совершенно не понятно назначение линз, более целесообразно в данной конструкции использовать просто прозрачную пленку.
5. Весельное устройство в предложенном варианте может использоваться только как средство для разворота кокона в ту или иную сторону. Для перемещения кокона по воде данное устройство абсолютно не пригодно из-за формы кокона (сфера, круглый конус). Под действием ветра сфера может катиться по волнам, но при таком движении весельное устройство абсолютно бесполезно.
6. Для обеспечения питания и подзарядки аккумуляторов, помимо солнечных батарей, в нижней части установлены электроды и пьезодатчики. Морская вода является электоролитом, но электролитом очень слабым, эффективность которого сильно зависит от температуры и солености воды. В предложенном варианте, даже в тропиках, при температуре воды +30÷35°С, данная система сможет дать очень малый ток, не достаточный для подзарядки и уж тем более для обеспечения питанием заявленных потребителей. Пьезодатчики также не могут быть источником питания. Датчик - это измерительный преобразователь или средство измерения, преобразующее физическую величину в сигнал для передачи, обработки или регистрации. То есть ток, вырабатываемый пьезодатчиком, слишком слаб для подзарядки или питания потребителей. В описании заявлено, что пьезодатчики будут вырабатывать электрический ток при движении кокона по воде. С предложенными формами кокона о каком движении по воде может идти речь, в лучшем случае с таким весельным устройством кокон можно будет только развернуть в одну или другую сторону.
7. Сотовый телефон для морских условий абсолютно бесполезен, т.к. сигнал от сотового телефона с уровня воды ловится на дистанции до 3 миль.
8. В описании указано, что запорные устройства поз.5 являются надувными устройствами, но что с ними произойдет в случае утечки газа.
9. На рисунках и в описании указано, что ремни крепления только плечевые. В таком случае при падении даже с незначительной высоты на воду, если человек будет находиться уже внутри раскрывшегося кокона, будет очень жесткий удар и велика вероятность повреждения плечевых суставов.
10. В связи с тем, что скорость раскрытия кокона составляет всего лишь сотые доли секунды, материал для кокона должен быть чрезвычайно прочным, нечто типа кевлара, но подобные материалы имеют большой удельный вес. А учитывая количество материала, необходимого для изготовления подобного кокона, и все его дополнительное оснащение, то общий вес всего устройства спасения будет достаточно большой и вряд ли будет удобен для варианта с рюкзаком.
Таким образом, предложенное "Устройство спасения" для морских условий абсолютно не пригодно, да и для сухопутных тоже.
Известно индивидуальное спасательное средство "Плот надувной спасательный одноместный ПСН-1" (http://www.rbs.ru/vttv/97/firms/c118/rd02.htm), выбранный в качестве прототипа, (производства АО Уфимского завода эластомерных материалов, изделий и конструкций.), состоящий из надувных поплавков, образующих П-образную конструкцию, внутри которой располагается надувной тент, выполненный в виде спального мешка с сидением внутри. Плот автоматически надувается газом от баллона. Данный плот имеет следующие недостатки:
1. Лицо человека остается открытым воздействию солнца, ветра, морской воды и температуры воздуха. На вторые сутки нахождения в море, под воздействием перечисленных факторов кожа на лице начинает растрескиваться и покрывается ранами. Постоянно открытое лицо непременно привлечет морских птиц, которые представляют для человека опасность не меньшую, нежели хищные рыбы или животные. Морские птицы все хищники, они всегда атакуют любое живое или мертвое существо, плавающее на поверхности воды.
2. Отсутствует обогрев. Какими бы хорошими теплоизолирующими свойствами не обладал материал плота, все равно при длительном нахождении в холодной воде и низкой температуре воздуха неизбежно произойдет потеря тепла.
3. Терпящий бедствие вынужден находиться в стесненном, малоподвижном состоянии.
4. Отсутствует сигнальное позиционирующее устройство.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является создание индивидуального спасательного средства, надежно защищающего терпящего бедствие на воде от воздействия воды, волн, низких температур, ветра, солнца. Поставленная задача решается тем, что в одноместном спасательном плоте корпус выполнен в форме ладьи с высоко поднятыми носовой и кормовой оконечностями, между которыми располагается прозрачный двухскатный полог. Дополнительно он может быть снабжен обогревателем в виде тонкостенного коврика, неподвижно уложенного на дно внутри плота, сигнальным позиционирующим устройством и автономным источником питания с ручным приводом.
Изобретение поясняется следующими чертежами:
На Фиг.1 - вид раскрытого плота с опущенными пологами.
Фиг.2 - вид раскрытого плота с пологами, застегнутыми на замки.
Фиг.3 - вид плота сбоку.
Фиг.4 - вид плота сверху.
Фиг.5 - вид плота спереди.
Фиг.6 - продольный разрез плота.
Фиг.7 - вид на плот сверху, без тентов и ремней.
Фиг.8 - сумка с плотом.
Фиг.9 - баллон с пусковым устройством.
Фиг.10 - пусковое устройство в разрезе
Фиг.11 - кожух пускового устройства.
Предлагаемый спасательный плот выполнен из тонкого, прочного текстильного материала, например полиэстера, с гидрофобной пропиткой ярко оранжевого цвета. Из подобного материала изготавливается наружное покрытие спасательных жилетов. Форма спасательного плота в рабочем состоянии похожа на ладью с высоко поднятыми вверх суженными носовой и кормовой оконечностями, между которыми располагается двухскатный полог, корпус плота 1 (Фиг.1, 2) сформирован посредством двух или нескольких полотнищ ткани, раскроенных и сшитых (склеенных) между собой таким образом, что формируют удлиненные продольные полости, сужающиеся к носу и корме. В надутом состоянии они образуют конструкцию в форме ладьи с высоко поднятыми носовой и кормовой оконечностями. Высота оконечностей должна быть не менее 1 метра, т.е. такой, чтобы человек среднего роста мог сидеть внутри плота, не нагибая головы, концы продольных полостей оканчиваются отверстиями, которыми сообщаются с полостями впускного 2 (Фиг.1, 2, 3, 5, 6, 7) и выпускного 3 (Фиг.1, 2, 3, 6, 7) коллекторов. Впускной коллектор 2 (Фиг.1, 2, 3, 5, 6, 7) находится на конце носовой оконечности, сообщается с полостями плота, представляет собой воздухонепроницаемый мешочек овальной (прямоугольной) формы. На впускном коллекторе имеется разъем для крепления шланга 4 (Фиг.1, 2, 3, 5, 6, 7) от баллона 5 (Фиг.3, 5, 6, 9). Выпускной коллектор 3 (фиг.1, 2, 3, 6, 7) находится на конце кормовой оконечности, внутренняя полость коллектора сообщается с полостями плота, выполнен также в виде мешочка овальной (прямоугольной) формы из текстильного материала свободно пропускающего воздух, но наглухо забивающегося пеной из баллона. Продольные вертикальные перегородки 7 (Фиг.6) полостей имеют сквозные отверстия 7 (Фиг.6) круглой либо овальной формы, расположенные вдоль, по всей длине через равные промежутки. Снизу, к днищу плота, прикреплен баллон 5 (Фиг.3, 5, 6) с составом, образующим при расширении пену, которой заполняются полости плота. Баллон 5 (Фиг.3, 5, 6, 9) соединен мягким шлангом 4 (Фиг.1, 2, 3, 5, 6) с впускным коллектором 2 (Фиг.1, 2, 3, 5, 6). Пена обладает свойством отвердевать в течение 20÷40 минут до состояния плотного поролона. Отвердевание пены сопровождается выделением тепла. После раскрытия плот будет теплым внутри в течение 40÷60 минут. Для человека, побывавшего в холодной воде, теплый плот дает возможность для более быстрого выхода из состояния стресса. Использование застывающей пены делает плот очень надежным, практически не потопляемым, он не боится проколов, повреждений, хорошо амортизирует при ударе о твердые предметы, лед, камни, пена является прекрасным теплоизолятором. Два ремня 8 (Фиг.1, 2, 3, 5) образуют замкнутые кольца, крепятся к плоту вдоль его наружной поверхности днища, в верхней части на коллекторах сходятся вместе и образуют двойной, сшитый внахлест ремень между носовой и кормовой оконечностями. Ремень, пришиваемый сверху, немного длиннее нижнего ремня, в средней части верхний ремень отстает от нижнего и образует петлю 9 (Фиг.1, 2, 3, 5) Ω - образной формы. Ремни выполнены из текстильного материала с разрывным усилием 500 кг каждый. Петля предназначена для захвата и поднятия плота на борт вертолета или судна. В надутом состоянии верхние оконечности плота удерживают сдвоенные ремни в натянутом состоянии, к этим же ремням крепится двухскатный полог 10 (Фиг.1, 2, 3, 5), выполненный из прозрачного полиэтилена толщиной 1,0÷2,0 мм, с наружной стороны имеющий зеркальное покрытие оранжевого цвета. Каждая сторона полога посередине, симметрично по вертикали, разделена на две половины, обе половины полога соединяются посредством вертикального замка 11 (Фиг.2) типа "молния". В верхней части от места крепления к верхним ремням на расстоянии 2/3 длинны козырька полог с обеих сторон также имеет замки 12 (Фиг.2) типа "молния". Замки расположены горизонтально, от середины до носовой и кормовой оконечностей, поводки замков располагаются внутри плота, к ним прикреплены мягкие петли 13 (Фиг.6). В месте соединения трех поводков замков с каждой стороны имеется вентиляционное отверстие, накрытое сверху свободно свисающим козырьком 14 (Фиг.1, 2, 3, 5). Козырек имеет форму трапеции, в средней части имеет изгиб наружу, выполнен из того же материала, что и полог, прикреплен к верхним ремням  и свободно свисает вниз. К корпусу плота 1 (Фиг.1, 2) полог 10 крепится герметичным неразъемным соединением. На каждой части полога, снаружи, имеются карманы 15 (Фиг.2, 5) для сбора дождевой воды. С внутренней стороны плота в нижнем углу каждого кармана имеется отверстие с поворотным клапаном и шлангом 16 (Фиг. 6) для слива дождевой воды. Вдоль бортов плота прикреплены спасательные леера 17 (Фиг. 1, 2, 5, 7), выполненные из того же материала, что и ремни 8. С наружной стороны на ремнях и спасательных леерах нашиты (наклеены) светоотражающие ленты. В районе носовой оконечности на верхнем ремне крепится сигнальное устройство 18 (Фиг. 1, 2) (патент RU 2463202). Внутри плота на днище уложен обогреватель 19 (Фиг. 6, 7), выполненный в виде тонкостенного коврика, неподвижно прикрепленного к днищу и покрытого герметичным водоотталкивающим покрытием. Питание на нагревательный элемент подается от аккумуляторной батареи автономного источника питания с ручным приводом 20 (Фиг. 6, 7). Внутри плота, в боковых карманах 21 (Фиг. 6), находятся складные весла, по одному с каждого борта и комплекты выживания. Баллон 5 (Фиг. 3, 5, 6) крепится снизу в центре днища плота, после приведения в действие и наполнения пеной полостей плота выполняет роль статического балласта и удерживает пустой плот в нормальном, рабочем положении, не позволяет ему лечь на бок под действием волн и ветра. В передней части баллона 5 (Фиг. 9) установлено пусковое устройство, состоящее из пускового механизма и тройника 22 (Фиг. 10), вкрученного с переднего торца в баллон 5 (Фиг. 9, 10), в котором находится состав, образующий пену. На тройник 22 (Фиг. 10) сверху накручен пусковой механизм, сбоку в него вкручен подающий патрубок 23 (Фиг. 9, 10), к которому крепится мягкий шланг 4 (Фиг. 1, 2, 3, 5, 6, 9). Пусковой механизм (Фиг. 10) состоит из корпуса 24 с гайкой 25, трубчатой иглы 26 с поперечными отверстиями 27, штока 28 с кольцевой проточкой на верхнем конце, пружины 29, втулки 30 с боковыми окнами, стопорных шариков 31, фиксирующего колпачка 32, гидростата 33. Снаружи пусковое устройство защищено цилиндрическим кожухом 34 (Фиг. 8, 9, 10, 11), надетым на фланец баллона и зафиксированным стягивающей лентой 35 (Фиг. 10). Возле края переднего торца кожуха имеются диаметральные отверстия для чеки 36 (Фиг. 8, 9, 10, 11).
Работает пусковое устройство следующим образом.
При погружении на глубину 3÷5 метров вода давит на мембрану 37 гидростата 33, мембрана прогибается внутрь корпуса гидростата и тянет шток 38 с фиксирующим колпачком 32. Фиксирующий колпачок 32, поднимаясь вверх, освобождает стопорные шарики 31, которые под действием пружины 29 выталкиваются через окна втулки 30, освобождают шток иглы 28, и игла 26 под действием пружины 29 прокалывает мембрану 38. Пена из баллона 5 по внутренней полости иглы 26 через отверстия 27 поступает в полость тройника 22, оттуда по патрубку 23 поступает в мягкий шланг 4, из шланга 4 - во впускной коллектор 2, из коллектора - в полости плота. В случае активации пускового устройства вручную выдергивается чека 36 и гидростат 33, при выдергивании гидростата удаляется и фиксирующий колпачок 32, далее все срабатывает по выше описанной схеме. В сложенном виде плот хранится и переносится в специальной сумке 39 (Фиг. 8), после приведения в действие сумка выполняет роль плавучего якоря. Внутри плота, вверху носовой части, прикреплен автономный источник питания с ручным приводом 20 (Фиг. 6, 7) с аккумулятором и светодиодами. Аккумулятор обеспечивает питанием обогреватель и светодиоды, подзарядка аккумулятора осуществляется от генератора и от сигнального позиционирующего устройства. Генератор приводится в действие вручную посредством шнура.
В рабочее положение плот приводится следующим образом.
При необходимости покинуть судно берется сумка с плотом 39 (Фиг. 8), свободный конец пускового линя 40 (Фиг. 1, 2, 8, 9) с карабином 41 (Фиг. 1, 2, 8, 9) крепится на теле человека за пояс, ремень оборачивается вокруг тела и карабином крепится за ближайшую к телу петлю 42 (Фиг. 1, 2, 8, 9) на лине 40 (Фиг. 1, 2, 8, 9). Подойдя к борту, спасающийся выдергивает чеку 36 (Фиг. 9, 10) и сам гидростат 33 (Фиг. 10) и выбрасывает сумку 39 за борт, либо выбрасывает сумку за борт и дергает за пусковой линь, либо можно прыгнуть за борт вместе с сумкой. Уже в воде можно выдернуть чеку и гидростат, тем самым привести в действие пусковое устройство плота. Плот в сложенном виде с баллоном обладает отрицательной плавучестью, но первые несколько секунд нахождения в воде за счет воздуха в сумке плот имеет нейтральную или небольшую положительную плавучесть. Этого времени достаточно для приведения его в действие. Если же по каким либо причинам пусковое устройство активировано не будет, то сумка с плотом утонет и на глубине 3÷5 метров сработает гидростат и пусковой механизм, плот автоматически раскроется и всплывет. Длина свободного конца линя 8÷10 метров, этой длины достаточно для того, чтобы сработал гидростат. Спасающемуся человеку останется только доплыть до плота либо подтянуть его к себе за пусковой линь, забраться в него, закрыть на замки 11 и 12 пологи 10 и удалить из внутреннего пространства воду ручным насосом 43 (Фиг. 6). Обогрев и свет включаются автоматически. Сумка 39 (Фиг. 1, 2, 8) крепится с обоих бортов к спасательным леерам 17 (Фиг. 1, 2) посредством якорного линя 44 (Фиг. 1, 2) и выполняет роль плавучего якоря.