УСТРОЙСТВО СПАСЕНИЯ ИЗ ЛЕДЯНОЙ ПОЛЫНЬИ

Полезная модель относится к спасательным устройствам, а именно к устройствам, предназначенным для спасения людей, попавших в полынью водоема, в случае отсутствия возможности приблизиться к тонущему для оказания помощи.
Гибель людей на льду превратилась в настоящее стихийное бедствие. Так, по данным информационных агентств за период времени с октября 2003 г. по январь 2004 г. на льду утонуло более 20 тысяч людей. В связи с этим особенно актуальной в настоящее время является проблема создания устройств, предназначенных для спасения людей из ледяной полыньи, окруженной тонким льдом.
Известно устройство [1] для спасения людей на воде, содержащее мягкую оболочку, представляющую собой трубу, выполненную из отдельных (основных) секций. Между основными секциями расположены дополнительные секции, герметично отделенные от основных секций поперечными перегородками и предназначенные для изменения кривизны трубы. Полости дополнительных секций устройства разделены диагонально-поперечными перегородками. Каждая из дополнительных секций выполнена с возможностью автономного заполнения сжатым газом. Работа устройства заключается в том, что сначала в секции под давлением подается газ, затем устройство размещается вблизи терпящего бедствие, из дополнительных секций устройства стравливается газ, в результате чего секции теряют устойчивость, изгибают трубу устройства, захватывая тем самым спасаемого. Недостатками известного устройства [1] являются сложность конструкции и технологии изготовления, а также сложность и невысокая эффективность устройства в процессе эксплуатации,
обусловленная тем, что захват человека в полукольцо не обеспечивает подъем спасаемого из воды на устройство.
Известно также спасательное судно [2], состоящее из плоскодонной удлиненной плавучей конструкции, у которой снизу нет выступающих частей, а сверху имеется ряд захватывающих приспособлений. Спасательное судно снабжено также средствами для содержания на судне человека, попавшего в беду. По крайней мере, на одном из двух противоположных концов судна имеются выступающие части, между которыми расположена выемка с минимальным изгибом для того, чтобы принять и расположить в центре конструкции человека, попавшего в беду, при подъеме его на борт судна. Основными недостатками спасательного судна [2] являются: ограниченный радиус его действия и неудобство транспортировки судна в зону бедствия.
Из литературы [3] известно спасательное устройство, представляющее собой ледовый заостренный шип и имеющее альпинистскую основу, одеваемую на предплечье и стягиваемую ремнями вместе с опорной пластиной, прикрепленной к альпинистской части посредством петли. В открытом (свободном) положении острый шип расположен с уклоном таким образом, что опорная пластина удерживается в закрытом положении при помощи крючка и петли. Когда опорная пластина, поддерживающая заостренный шип, находится в открытом положении, шип, присоединенный к пластине при помощи пружины или аналогичного устройства, устанавливается в положение, когда его заостренный конец направлен наружу по отношению к опорной пластине. Известное устройство [3] способно зацепляться за скользкие края проруби, благодаря чему оснащенный таким устройством человек, попавший в прорубь, может самостоятельно выбраться из нее. К недостаткам известного устройства [3] можно отнести следующие:
- В случае если края проруби (полыньи) состоят из тонкого льда, при попытках выбраться из проруби края будут обламываться под действием веса тела человека и не позволят ему самостоятельно выбраться.
- Как показывает практика, в результате воздействия низких температур воздуха и воды происходит снижение двигательной активности человека, «сковывание» всего тела и быстрый упадок сил от переохлаждения. В связи с этим самостоятельно подтянуть тело на лед практически не возможно.
- Весьма проблематичной является также передача данного устройства тонущему человеку и возможность самостоятельного одевания устройства терпящим бедствие человеком.
Наиболее близким по своей конструкции и технической сущности к предлагаемой полезной модели является надувная спасательная платформа, описанная в литературе [4], выбранная в качестве прототипа. Известное устройство [4] предназначено для работы на тонком льду и состоит из спасательной платформы и шарнирно соединенного с ней козырька, расположенного в самой нижней части платформы. Платформа состоит из пары надувных оболочек, полости которых соединены между собой гибким надувным днищем. Вдоль верхней выступающей поверхности каждой надувной оболочки расположены элементы для захвата, выполненные в виде веревочных петель. На нижней поверхности днища находится захватывающая поверхность, которая позволяет платформе поддерживать рабочее положение устройства при его развертке на льду. Внутри прохода, образованного между полыми надувными оболочками устанавливается веревочная лестница, лежащая на поверхности гибкого днища. Упомянутый выше козырек имеет такую же конструкцию, как платформа и состоит из пары надувных оболочек, полости которых соединены между собой гибким надувным днищем. Козырек позволяет платформе погрузиться в воду, чтобы обеспечить легкий доступ к терпящему бедствие и поднятие его на платформу. Для швартовки к
берегу, платформа снабжена канатами. Достоинством известного устройства [4] является высокая эффективность спасения терпящих бедствие. Однако, несмотря на его несомненные достоинства, следует отметить следующие недостатки, присущие техническому решению, выбранному в качестве прототипа. К недостаткам известного устройства [4] можно отнести:
- Сложность конструкции двухступенчатой наполненной воздухом платформы (наличие шарнирных соединений, двух днищ), а также сложность технологии ее изготовления (сварка ТВЧ, клейка).
- Недостаточная жесткость первого днища, обусловленная отсутствием в его конструкции ребер жесткости. Это обстоятельство требует существенного давления для наполнения платформы во избежание складывания днища во время прохода спасателей. Следствием этого является либо повышение давления в баллоне, либо увеличение его объема, что в свою очередь приводит к увеличению массогабаритных характеристик конструкции в целом.
- Низкая живучесть надувной платформы, обусловленная одновременным наполнением двух оболочек и днища, образующих общую полость, повреждение стенок одного из элементов которой может привести к выходу из строя всего устройства.
- Недостаточная надежность проведения спасательной операции, обусловленная отсутствием резервного источника наполнения воздухом надувной платформы.
- Неудобство транспортировки устройства одним спасателем, вызванное большим весом и большими габаритами устройства в скрученном состоянии, обусловленным наличием на днище платформы веревочного трапа.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение надежности спасательного устройства при существенном упрощении его
конструкции, а также уменьшении веса и габаритов устройства в скрученном состоянии.
Для достижения поставленной задачи предлагается устройство спасения из ледяной полыньи, которое, как и наиболее близкое к нему, выбранное в качестве прототипа, состоит из двух надувных оболочек, соединенных между собой гибким днищем, и элементов для захвата. Особенностью предлагаемой полезной модели, отличающей ее от известного, принятого за прототип устройства, является то, что гибкое днище выполнено в виде сплошного полотнища, содержит закрепленные на нем ребра жесткости и элементы, повышающие плавучесть, расположенные на его концевой части, ближайшей к спасаемому. Элементы для захвата выполнены в предлагаемом устройства спасения в виде отдельных петель, закрепленных на ребрах жесткости гибкого днища. Элементы для захвата расположены на противоположных концах и в области концевой части гибкого днища, ближайшей к спасаемому. В области удаленной от спасаемого концевой части гибкого днища расположен источник сжатого газа. Для повышения надежности работы устройства на концевой части гибкого днища в области, удаленной от спасаемого, может быть расположен резервный источник газонаполнения.
Важнейшей из задач, поставленных при создании предлагаемой полезной модели, является повышение надежности проведения спасательной операции. Выполнение указанной задачи стало возможным благодаря следующему.
Предложенная полезная модель конструктивно очень проста, она состоит из двух автономных надувных оболочек, соединенных сплошным, а не надувным, как в прототипе, гибким днищем. Этим она выгодно отличается от прототипа, надувная платформа которого представляет собой единую полость с оболочками, надувающимися одновременно с днищем.
Кроме того, следует отметить, что такой существенный признак, как наличие источника сжатого газа, расположенного непосредственно на днище устройства, существенно повышает надежность устройства спасения, а, следовательно, и самой спасательной операции. При этом в предложенной полезной модели дополнительно предусмотрено наличие резервного источника газонаполнения (см. пункт 2 полезной модели). Введение этого существенного признака гарантирует работоспособность устройства спасения в том случае, когда при наполнении надувных оболочек может произойти внезапное прекращение подачи газа от основного баллона вследствие возникновения ледяной пробки в выходной дюзе баллона или в шланге вследствие резкого изменения давлений и температур.
Снижение веса и габаритов устройства при одновременном повышении жесткости и плавучести обеспечено за счет введения таких конструктивных элементов, как ребра жесткости, дополнительные элементы плавучести, а также очень простого и эффективного в работе выполнения захватывающих элементов в виде ременных петель, надежно закрепленных на ребрах жесткости днища, в отличие от прототипа, снабженного тяжелым и громоздким веревочным трапом, расположенным на днище платформы.
Кроме того, заявляемая полезная модель в отличие от прототипа - двухступенчатой шарнирно соединенной платформы, представляет собой односекционное легкое устройство, вес которого вместе с источником сжатого газа не превышает 15-20 кг при диаметре рулона в собранном состоянии не более одного метра. Анализируя полное патентное описание прототипа, исходя из длины устройства и его конструктивных особенностей, можно сделать вывод, что его вес должен быть не менее 30-50 кг, а диаметр рулона в собранном состоянии - 2 и более метров. Такой вес и габариты вряд ли под силу одному спасателю и вероятно
предполагается транспортировка устройства к терпящим бедствие людям на специальном транспорте.
Таким образом, совокупность указанных выше признаков позволяет решить поставленные задачи.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых представлен один из конкретных примеров реализации предлагаемого устройства спасения из ледяной полыньи (в соответствии с п.2 формулы полезной модели).
На фиг.1 представлен вид сверху на заявляемое устройство спасения в рабочем положении;
на фиг.2 - вид А на фиг.1;
на фиг.3 - вид на устройство спасения в собранном состоянии.
2
Устройство спасения из ледяной полыньи состоит из двух несущих надувных цилиндрических оболочек 1 и 2, разворачивающихся под действием подачи в них воздуха и соединенных между собой по всей длине гибким днищем 3. Гибкое днище 3 представляет собой сплошное полотнище, изготовленное из прочной синтетической ткани. Надувные оболочки 1 и 2 придают основную положительную плавучесть устройству спасения и соединяются (например, прошиваются) с полотнищем гибкого днища 3 через прочную ременную ленту 4, предназначенную для усиления конструкции устройства и несущую основную нагрузку при буксировке потерпевшего. Надувные оболочки 1 и 2 снабжены невозвратными воздушными клапанами 5 и 6, предназначенными для впуска -выпуска воздуха, а также травяще-предохранительными клапанами 7 и 8. В качестве впускных клапанов могут быть использованы клапана, выпускаемые фирмой «Браво» (Италия), продающиеся на российском рынке фирмой «Мнев и К», а в качестве травяще-предохранительных - клапана производства фирмы «Баджет». С помощью шлангов 9 и 10 клапана 5 и 6 соединяются с источником сжатого воздуха 11 (объем баллона - до 3-х литров, давление газа в баллоне - до 200 кг/см),
расположенном в специальном кармане 12 на гибком днище 3 в области концевой части гибкого днища, удаленной от спасаемого. Для придания конструкции необходимой жесткости в поперечном направлении гибкое днище 3 снабжено ребрами жесткости 13, расположенными вдоль гибкого днища 3 в направлении, перпендикулярном осям надувных оболочек 1, 2. Ребра жесткости 13 выполнены в виде трубок из легкого алюминиевого сплава, концы которых сплющены и с помощью болтовых соединений 14, 15 закреплены на гибком днище 3. Для кистей рук человека служат элементы 16 и 17 для захвата, расположенные на конце гибкого днища 3, ближайшем к спасаемому человеку. Элементы 18 для захвата расположены в области концевой части гибкого днища 3, ближайшей к спасаемому, и предназначены для подтягивания тела спасаемого человека на полотнище. Для вытягивания устройства с человеком на безопасное место предназначен элемент 19 для захвата. Все элементы для захвата представляют собой изготовленные из прочной ременной ленты петли, которые через упомянутые выше болтовые соединения 14, 15 прикреплены к ребрам жесткости 13 гибкого днища 3. Для обеспечения повышенной плавучести в концевой, ближайшей к спасаемому человеку части гибкого днища 3 установлены дополнительные элементы 20, изготовленные из сверхлегкого плавучего материала, например, изолона марок ППЭ, ППЭ-Л (ТУ 2244-017-00203476-98). Элементы 20, повышающие плавучесть, устанавливаются в карманы 21 гибкого днища 3. Для повышения надежности работы устройства на концевой части гибкого днища 3 рядом с источником сжатого воздуха 11 расположен резервный источник газонаполнения 22, представляющий собой насос с насадками и аккумулятором.
Предлагаемое устройство спасения из ледяной полыньи работает следующим образом.
Собранное в рулон устройство размещается на прочном льду или на берегу в направлении тонущего человека на безопасном расстоянии от
полыньи (5, 10 и более метров). Из источника 11 сжатого воздуха в газонепроницаемые плавучие оболочки 1 и 2 подается воздух. Под действием воздуха устройство развертывается по направлению к тонущему человеку, который забирается на гибкое днище 3 сначала верхней половиной туловища, а затем подтягивается на руках, перебирает руками ременные ленты 18 и полностью вытягивает тело на гибкое днище 3. После этого спасатель, используя элемент 19 для захвата, вытягивает спасаемого, лежащего на устройстве, в безопасное место (крепкий лед, берег).
В случае если тонущий человек переохладился, ослаб и не может самостоятельно взобраться на спасательное устройство, ему достаточно вставить кисти рук в специальные петли 16, 17 на конце устройства, и он будет вытащен спасателем из полыньи на безопасное место.
В том случае, когда под воздействием низких температур у тонущего человека произошло «сковывание» всего тела и полная потеря физической активности, спасатель пробирается к нему на коленках или на четвереньках, втаскивает его на днище 3 устройства, затем возвращается на противоположный конец устройства и с помощью элемента 19 для захвата вытягивает спасаемого в безопасное место. Возможен также вариант спасения, когда второй спасатель вытягивает двух человек: спасателя и спасаемого.
Предлагаемое устройство спасения из ледяной полыньи может использоваться для спасения людей на свободной ото льда воде (с берега, плавучего средства и т.д.).
Для поддержания температуры тела и предотвращения гипотермического состояния спасенного человека устройство дополнительно может быть укомплектовано низкотемпературным обогревателем в виде спального мешка, подключаемого к автомобильному аккумулятору, или другому автономному источнику питания напряжением 12 вольт.
Таким образом, предлагаемая полезная модель, имеющая описанную выше конструкцию, обеспечивает высокую надежность спасения людей, попавших в ледяную полынью, окруженную тонким льдом. При этом конструкция полезной модели проста и компактна.
ИСПОЛЬЗОВАННЫЕ ИСТОЧНИКИ:
1. Авт. свид. СССР 1643325, кл. В 63 С 9/00, опубл. 1991.
2. Патент США 4717362, кл. В 63 С 9/32, 9/02, опубл. 1988.
3. Патент США 5924752, кл. В 63 С 9/32, опубл. 1999.
4. Патент США 6190222, кл. В 63 С 9/32, опубл. 2001 - прототип.