ПНЕВМОКАРКАСНАЯ ПАЛАТКА ДЛЯ ЭКСПЛУАТАЦИИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

Полезная модель относится к конструкциям палаток, предназначенным для временного размещения людей в полевых, в том числе экстремальных, условиях. Она также может найти применение для организации быстровозводимых госпиталей, командных пунктов, коммунально-бытовых помещений, полевых столовых, укрытий для оборудования и техники, выполнения других функций при проведении аварийно-спасательных работ в случае стихийных бедствий, катастроф и для других целей.
Известны палатки, имеющие надувной каркас, так называемые пневмокаркасные палатки. Примером может служить конструкции палатки НПО «Модуль» [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу: http://www.pnevmomodul.ru/pnevmokarkas/]. Палатка представляет собой надувное сооружение арочного типа. Пневмомодуль палатки имеет в составе следующие основные элементы: пневмокаркас, обшивка, надувные двери, днище. Одноконтурный пневмокаркас выполнен из прорезиненной с двух сторон ткани и состоит из арок, соединенных в единую конструкцию. Палатка имеет наружную обшивку, которая выполнена из прорезиненной ткани, и внутреннюю обшивку, которая выполнена из капрона. Воздушное пространство между внешней и внутренней обшивками создает тепловую защиту внутреннего объема пневмомодуля. В обшивках предусмотрены сквозные отверстия для подачи теплого воздуха от отопительно-вентиляционных агрегатов и отверстия для ввода электрокабелей. Пневмодвери, которые находятся с торцевых сторон пневмомодуля, как и каркас, имеют наружную и внутреннюю обшивки, и выполнены из тех же материалов, что и обшивка самого модуля. Днище (вклеенный пол) изготовлен из водонепроницаемой прорезиненной ткани. Палатка также имеет утепленный пол, изготовленный из прорезиненной водонепроницаемой ткани и приклеенных к ней секций утепляющего слоя из пенополимера. Палатки подобной конструкции обладают достаточно высокими теплоизоляционными свойствами, но при эксплуатации требуется периодически производить подкачку воздуха для сохранения необходимого объема между обшивками. Кроме того, они не достаточно надежны в эксплуатации, т.к. при возможном нарушении герметизаций (разрушение швов, прокол оболочки) воздух выходит наружу, части палатки сдуваются и она оседает.
Известны решения, направленные на усовершенствования конструкции пневмокаркаса палатки. Так в патенте РФ №2182811, опубл. 27.05.2002 пневмокаркасная палатка имеет съемный тент с внешним пологом, внутренней обшивкой (утеплителем), внутренним пологом, также имеет пол и надувной каркас. Внутри надувного каркаса дополнительно установлен пневмодренаж для удаления остаточного воздуха, выполненный в виде перфорированных шлангов, сообщающихся между собой сквозными переходниками и соединенных со штуцером впуска/выпуска воздуха. Наличие пневмодренажной системы повышает удобство использования, т.к. позволяет значительно уменьшить время процесса сворачивания пневмокаркасной палатки после эксплуатации, поскольку пневмодренаж способствует удалению остаточного воздуха. Однако эта конструкция, как и описанная выше, не повышает надежность палатки при механическом повреждении элементов каркаса.
В качестве прототипа выбрана конструкция палатки, описанная в АС СССР №1118339, опубл. 15.10.1984, в которой надувной каркас выполнен секционным и состоит из соединенных между собой отдельных элементов: пневмоарок, пневмраскосов, верхних и нижних превмораспорок (продольных балок - прогонов), надувного секционированного пола и верхнего водонепроницаемого покрытия. Каждая секция имеет собственную пневмопанель для надува. Такая палатка обладает повышенной надежностью, т.к. секции изолированы друг от друга и повреждение одной из секций не приведет к оседанию всего каркаса. Однако секции имеют различный внутренний объем, что исключает возможность их одновременного надува от единой нагнетательной системы. Каждую секцию следует надувать, а соответственно и сдувать, отдельно. Таким образом, конструкция по прототипу неприемлема для быстрого возведения и демонтажа палатки большого объема, рассчитанной для проживания (размещения) нескольких человек или для укрытия оборудования и техники. Кроме того, в палатке не предусмотрена теплоизоляция наружного покрытия.
В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала средств и создание конструкции достаточно объемной палатки с пневмокаркасом, обладающим повышенной надежностью. Достигаемый комплексный технический результат- исключение возможности сдувания всего каркаса при повреждении его отдельного элемента, и обеспечение возможности одновременного надува (и сдува) всех секций каркаса. Дополнительный результат - повышение теплоизоляционных свойств палатки.
Поставленная задача решается изменением конструкции.
Заявляемая палатка имеет секционный пневмокаркас, пол и тент, образующий крышу, боковые стенки и торцевые стенки с проемом для входа. От прототипа отличается тем, что пневмокаркас выполнен секционным с двухконтурной системой надува с последовательным чередованием секций контуров в направлении вдоль оси палатки. Каждая секция состоит из баллона поперечной арки со стропильными и опорными стойками, к которому присоединены продольно ориентированные баллоны, образующие прогоны. В контексте данной заявки термин «баллоны» применен в значении - оболочки, которые при надувании воздухом образуют цилиндрические формы, а строительный термин “прогон” употребляется в значении «продольный элемент», «горизонтально расположенная продольная балка». Образующие прогоны баллоны смежных секций отделены друг от друга глухими перегородками, предотвращающими попадание воздуха из секций одного контура надува в секции другого контура. Соседние секции одного контура соединены между собой трубками, проходящими в продольно ориентированных баллонах секции другого контура, расположенной между ними. Эти трубки закреплены в кольцевых перегородках между секциями, и эти кольцевые перегородки имеют осевые отверстия для прохождения воздуха через трубки.
В предпочтительном варианте исполнения палатка имеет наружный тент и изотермический утеплитель. В качестве материала изотермического утеплителя использован многослойный материал, включающий слой синтепона и слой металлизированной алюминием полипропиленовой пленки, заключенные между внешними слоями, выполненными из полиэфирного полотна, при этом слои соединены между собой при помощи термоклея, нанесенного точками или отдельными полосами на соединяемые поверхности.
При необходимости палатка может иметь дополнительный солнцезащитный тент, закрепленный над наружным тентом с зазором, равным диаметру расположенных между ними пневмобаллонов.
Утепленный пол, в предпочтительном варианте реализации, выполнен из вспененного полимерного материала, например, пенополиэтилена, пакетированного в непромокаемую полипропиленовую ткань.
Для того, чтобы лучше продемонстрировать отличительные особенности полезной модели, в качестве примера, не имеющего какого-либо ограничительного характера, ниже описан предпочтительный вариант реализации. Пример реализации иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено:
Фиг. 1 - схема пневмокаркаса,
Фиг. 2 - палатка с дополнительным солнцезащитным тентом, который также может использоваться как маскировочный.
На Фиг. 1 обозначено: 1, 2, 3, 4 - секции пневмокаркаса (1, 3 - секции первого контура надува, 2, 4 - секции второго контура), 5 - баллоны поперечной арки, 6 - стропильные стойки поперечной арки. Для упрощения восприятия на схеме не показан коньковый прогон и опорные стойки. Баллоны 5 поперечных арок выполнены из ПВХ-материала и к ним герметично присоединены (например, термосваркой или с помощью клея) продольно ориентированные баллоны 7, которые в собранном виде палатки образуют прогоны. Таким образом, каждая секция имеет конструкцию, в основе которой лежит баллон, образующий поперечную арку, и от него отходят поперечные ответвления (фрагменты прогонов) в противоположные стороны, то есть секция имеет -образную конструкцию с перегибом на коньке палатки. У баллонов торцевых арок имеются односторонние поперечные ответвления, то есть -образная конструкция. Продольно ориентированные баллоны 7 закрыты на торцах, то есть, образованы глухие перегородки 8 между баллонами смежных секций. Таким образом, пневмокаркас образован цельными баллонами, образующими арки, а его прогоны (продольные балки) составлены из коротких продольных баллонов секций, то есть, прогоны выполнены составными и имеют внутренние перегородки.
Соединение между баллонами одного контура осуществлено с помощью трубок 9. Эти трубки 9, соединяющие соседние секции одного контура (на Фиг. 1 секции 1 и 3), проходят в продольно ориентированных баллонах секции другого контура, которая расположена между ними (секция 2). Трубки 9 коаксиально охватываются цилиндрической оболочкой продольно ориентированных баллонов секции 2, принадлежащих одному прогону баллоны одного «яруса»). Для прохождения воздуха через трубки часть перегородок, а именно, перегородки 10, имеет форму плоского кольца с осевым отверстием, и на этих перегородках 10 зафиксированы концы трубок 9.
Система надува выполнена двухконтурной. На Фиг. 1 также обозначено: позиция 11 - клапан надува секций первого контура и, соответственно, 12 - воздушный поток надува секций первого контура (пунктирные стрелки), 13-клапан надува секций второго контура, 14 - воздушный поток надува секций второго контура (стрелки сплошной линии).
Пневмокаркас изготавливают следующим образом. Вначале в оболочки, образующие фрагменты прогонов, вклеивают перегородки: глухие (8) и с осевыми отверстиями (10) согласно схеме. Затем в перегородки 10 с отверстиями вклеивают торцы трубок 9, после чего собирают соединительные оболочки с незакрытой аркой, следом закрывают арку.
Конструкция палатки в целом представлена на Фиг. 2.
Наружный тент 15, который является верхним слоем многослойного тента, закреплен сверху на пневмокаркасе и выполнен из традиционно используемого для этих целей материала, например, из ПВХ-материала, и не имеет шитых швов (все швы образованы термо- или ТВЧ-сваркой).
Внутренний изотермический утеплитель 16 крепится снизу к пневмокаркасу с помощью ремней с полукольцами и имеет возможность регулировки натяжения, а также возможность снятия его для обработки от загрязнений.
Влагонепроницаемый пол 17 палатки также выполнен из ПВХ-материала, и имеет по периметру противозаливной борт. Утепленный пол 18, располагаемый под влагонепроницаемым полом 17, выполнен из вспененного полимера (пенополиэтилен), пакетированного в непромокаемую полипропиленовую ткань. Такой пол экологичнее резинового, при этом обладает высокими теплоизоляционными свойствами, и не требует пересыпания тальком, в отличие от резины, во время хранения. В случае изготовления пневмокаркаса с нижним обвязом по периметру, можно не использовать противозаливной борт.
Палатка имеет надувную дверь, при изготовлении которой использован двухслойный материал «Airdek», достаточная жесткость которого позволяет сохранить форму двери при эксплуатации [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу http://activerest.com.ua/materials/]. Палатка имеет окна, оснащенные шторками, вкладышами из карбоновых пластиков или оргстекла, либо шторками из прозрачного ПВХ-материала и противомоскитными сетками, имеет вводы для теплонагнетательного оборудования и электропроводки.
Теплоизоляционные свойства палатки обеспечиваются за счет применения многослойного материала для изготовления внутреннего изотермического утеплителя. Материал имеет четыре слоя. Внутренние слои представлены синтепоном, обычно применяемом в швейном производстве в качестве утеплителя, и металлизированной алюминием полипропиленовой пленки. Примером может служить, пленка ВОРР (БОПП), которая широко используется в промышленности [с информацией можно ознакомиться в сети Интернет по адресу http://www.daymondpack.ru/matall_bopp.html]. Функцией этой пленки является отражение инфракрасного излучения. Наружные слои (сверху и снизу) материала утеплителя выполнены из полиэфирного полотна плотного переплетения, они являются армирующими и не поддерживают бактериологических субстанций, что немаловажно при эксплуатации в полевых условиях. При этом слои, образующие внутренний изотермический утеплитель, соединены между собой при помощи термоклея, нанесенного точками или полосами на соединяемые поверхности. Может быть использован порошковый термоклей, используемый в швейной промышленности. Такое соединение слоев позволяет их надежно фиксировать между собой и обеспечивает формирование дополнительных воздушных прослоек, что увеличивает теплоизоляционные свойства изотермического материала в целом.
Для палаток, предназначенных для использования в странах с жарким климатом, целесообразно использовать дополнительный солнцезащитный тент 19. Он изготовлен из ПВХ-материала, либо из облегченного материала «полиоксфорд» (полиэфирная ткань из толстых нитей). Дополнительный солнцезащитный тент 19 может иметь перфорацию, которая повышает ветроустойчивость палатки.
Этот тент 19 закрепляется при помощи растяжек на дополнительных пневмобаллонах 20, расположенных на наружном тенте 15 палатки. Дополнительный воздушный зазор, толщина которого определяется диаметров пневмобаллонов 20, еще больше увеличивает теплоизоляционные свойства палатки. Тент 19 может выполнять функцию маскировочного при нанесении на него соответствующего местности рисунку. Наружный тент и дополнительный солнцезащитный тент закрепляются при помощи кольев и растяжек.
При надуве пневмокаркаса палатки воздух подается в оба контура одновременно, что позволяет установить палатку большого объема (например, мобильный госпиталь) достаточно быстро. При этом благодаря глухим перегородкам 8 воздух не перетекает из секций одного контура в секции другого. Сдувание каркаса также осуществляется одновременно откачкой воздуха насосом.
В случае механического повреждения одного из баллонов, воздух из него выходит наружу, но одновременно происходит перераспределение давления в элементах контура за счет трубок 9, и воздух в поврежденный баллон поступает из других баллонов этого контура. Сдувание поврежденного баллона замедляется, баллоны этого контура медленно сдуваются, и палатка начинает проседать. При этом, баллоны другого контура, чередующиеся с баллонами поврежденного, остаются в надутом состоянии и обеспечивают «живучесть» палатки до устранения неисправности.
Изотермический утеплитель заявляемой полезной модели изготовляется из материалов, широко применяемых в промышленности. Для его изготовления не требуется применение специального оборудования и специальных дорогих технологий. Испытания материала оказали его высокую теплоизолирующую способность, а именно коэффициент теплопроводности данного материала составляет 0,04 Вт/м·К. Высокие тепоизолирующие свойства применяемого четырехслойного материала, способность отражения инфракрасного излучения металлизированной алюминием полимерной пленки, в сочетании с теплоизоляционными свойствами самого пневмокаркаса, обеспечивают возможность применения палатки в жестких климатических условия. Изготовленные согласно полезной модели палатки имеют следующие характеристики:
Климатические условия использования:
- температура наружного воздуха, °C
-40/+50
- скорость ветра
до 25 м/с (без пыли), либо до 20 м/с при пылевой насыщенности до 5 гр./куб.м.
- атмосферное давление, соответствующее высоте над уровнем моря 0-3000 м
- относительная влажность воздуха до 99%, при температуре плюс 25 C°
- снеговая нагрузка до 25 кг/м<sup>2</sup>
Температура воздуха внутри палатки при использовании внешних отопителей, не ниже, +23°C.
Температура по полу +10°C при использовании утеплителя пола и наружной температуре воздуха -50°C.