氣囊裝置是我國首創(chuàng)的船舶下水載具，但其在海上領(lǐng)域的應(yīng)用幾乎是空白。通過分析和討論安全氣囊裝置在輔助船舶航行和沉船事故救援中的應(yīng)用和挑戰(zhàn)，希望能為解決船舶航行和海上救援相關(guān)問題提供思路和建議，節(jié)約人力物力，減少財產(chǎn)損失和人員傷亡。

氣囊是將壓縮空氣或水介質(zhì)填充在柔性橡膠膠囊中，利用空氣的壓縮性和水的流動性實現(xiàn)彈性作用的裝置。安全氣囊裝置在導(dǎo)航領(lǐng)域的應(yīng)用主要是輔助船舶下水，這是我國第一艘船舶下水運載工具。

我國的專家、學者和企業(yè)對氣囊水的起落過程進行了多年的研究，豐富和完善了相關(guān)技術(shù)和理論，提出并制定了海洋氣囊行業(yè)標準。如朱珉虎先容了氣囊作為船舶上水載具的組織規(guī)范和力學功能，包孕氣囊的標準、囊壁的組織和受壓功能的計較公式等;孫菊香對船舶氣囊上水手藝的進展進程和平安題目進行了先容和探究;劉志毅應(yīng)用有限元數(shù)值方法，分析了船舶下水過程中氣囊裝置各有關(guān)因素對其力學性能的影響，并通過建模得出了氣囊各組成部分應(yīng)力分布及氣囊剛度和內(nèi)壓與工作高度的關(guān)系;聶曉玲對船舶下水時氣囊裝置的布置方案進行了設(shè)計和優(yōu)化等。

目前，安全氣囊裝置在船舶下水技術(shù)中的理論和技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)越來越成熟，但在船舶航行和海上救援方面的研究幾乎是空白。本文主要對安全氣囊裝置在海事領(lǐng)域的應(yīng)用進行了分析和探討，為輔助船舶航行和失事船舶救助提供了新的思路和建議。

1 氣囊裝置簡介

船用下水氣囊由橡膠基復(fù)合材料組成。袋的壁主要承受外部壓力，分為橡膠密封層、簾布增強絲、外膠三部分。橡膠密封層用于密封內(nèi)部的壓縮空氣以保持氣囊壓力，簾布加強線主要用于承受氣囊的內(nèi)部壓力，簾布材料和加強層的數(shù)量取決于氣囊的壓力強度。外橡膠由抗老化和耐磨的材料組成，以保護內(nèi)部結(jié)構(gòu)不受環(huán)境損害。

氣囊在中間通常為圓柱形，在兩側(cè)具有圓錐形狀，并且端部通過錐形鐵構(gòu)件連接到膠囊壁的三層結(jié)構(gòu)，以確保氣囊的氣密性和結(jié)構(gòu)強度。兩端的錐形鐵構(gòu)件具有不同的構(gòu)件，一端是用于固定和牽引氣囊的環(huán)，一端是壓力計和用于指示氣囊膨脹的閥。

2。氣囊裝置在船舶導(dǎo)航中的應(yīng)用

在大風暴中航行的船只，特別是大型游船和滾輪，在發(fā)生碰撞時，其經(jīng)濟損失和社會影響是不可估量的。大型郵輪和滾輪都有高大的上層建筑，船身受風影響的面積大，會增加風壓的傾斜力，又因為船載有大量的人或車輛，船的穩(wěn)定性難以控制，使得其穩(wěn)定性比普通貨船差，航行時有很大的限制。

船舶在風浪中航行時，劇烈的縱搖和升沉會產(chǎn)生波浪拍打現(xiàn)象，破壞船體結(jié)構(gòu)；橫搖會降低船舶的穩(wěn)性，使船上人員不能正常工作。強烈的風浪會給船舶操縱帶來困難，使船舶的保持和轉(zhuǎn)動變得更糟。

為了減少大風浪中的劇烈振動，一些船舶配備了減搖鰭，以輔助航行。然而，減搖鰭的加入不僅價格昂貴，而且會引起船體結(jié)構(gòu)的不可逆轉(zhuǎn)的變化，影響船舶的航行性能。本實用新型具有攜帶方便、成本低的優(yōu)點，既能起到減搖鰭的作用，又能為船舶提供方便，從而提高船舶的穩(wěn)定性，有助于船舶的航行。

當船舶在淺水中航行時，會產(chǎn)生淺水效應(yīng)，阻力會增加，導(dǎo)致船體下沉，波浪會加劇，小船甚至會翻滾。一些深水容器可以考慮使用安全氣囊裝置使其在滿載時受到吃水限制而漂浮，并且不能吸收潮汐，并且通過水深不足的通道。

在長江下游江蘇段，有許多超低干舷的沙船和駁船。如果河上有一點風浪，船就有沉沒的危險。氣囊裝置可為駁船提供儲備浮力，在航行環(huán)境惡劣時釋放下水，增加船舶的浮力和穩(wěn)定性，降低事故風險。

氣囊裝置在海上救援中的應(yīng)用

3.1船舶擱淺或破損

船舶擱淺是指船舶不能在目標上航行的一種狀態(tài)，是港口外的一種狀態(tài)。它包括巖石、暗物質(zhì)和其他妨礙船舶航行的水下物體，如巖石、暗物質(zhì)和其他妨礙船舶航行的水下物體。

在船擱淺后，它不能自立，安全氣囊可以圍繞它放置，以便為安全氣囊提供浮力，減少船的吃水，并在安全氣囊的幫助下脫離靜止部分設(shè)備;當船舶放置在淺灘或礁石上時，船舶安全氣囊裝置可以為船舶提供浮力和支撐，防止船舶對船體造成二次損壞并協(xié)助船舶變淺。

同時，在海上或港口水域，如果兩艘船舶因其他原因碰撞或?qū)M水造成損害，且不能保持穩(wěn)定和正浮力，則氣囊裝置能有效地補償船舶破損造成的浮力損失，使船舶盡快從事故水域中獲救。盡可能避免在外部援助較少的情況下造成水域交通擁擠。

3.2打撈和拖拽沉船

浮標打撈是大型沉船打撈的常用方法。一般浮標是鋼制浮標。雖然鋼制浮標浮力較大，但體積和自重也較大，不便于攜帶。在沉船打撈過程中，在特殊水下環(huán)境的影響下，船舶與浮標的綁定和連接將耗費大量的人力和時間。如果沉船嚴重傾覆，鋼制浮標在傾覆之前很難系在沉船的斜面上。

除鋼制浮標外，還設(shè)有軟浮標，可將其卷成圓柱形儲存和運輸或潛水，比重小，運輸方便，但軟浮標浮力較小，無法滿足大型Sunken船舶的打撈要求。我國大型安全氣囊制造和應(yīng)用的理論和技術(shù)日益成熟。有可能用氣囊裝置取代軟浮標，以在Sunken船舶的救助中發(fā)揮其作用。

在殘骸打撈過程中，安全氣囊可以放置在沉船的兩側(cè)，外殼是棕色繩索或尼龍繩網(wǎng)罩，電纜環(huán)連接在引擎蓋下，電纜環(huán)連接到底部船，然后充氣和漂浮;此外，安全氣囊在充氣前也可以充氣。放置在內(nèi)艙中，根據(jù)需要給安全氣囊充氣，糾正船的浮動狀態(tài)，加固沉船，然后用鋼浮標或其他方式打撈船。

大型沉船打撈對浮性和穩(wěn)性控制要求較高，因此控制沉船的浮速和浮姿尤為重要。一些安全氣囊裝置在鐵件的末端裝有壓力遙測儀表，可以檢測安全氣囊的內(nèi)部壓力和外部水壓，從而為確保沉船的安全漂浮提供思路。

當沉船從水面打撈時，當拖船被拖離意外水時，氣囊裝置可放置在意外船兩側(cè)，以增加船只的浮力，并可根據(jù)穩(wěn)定性損失情況調(diào)整船舶的浮動狀態(tài)，以減少事故處理所需的人力物力。

4.安全氣囊裝置在海事領(lǐng)域的優(yōu)勢與挑戰(zhàn)

該裝置在輔助船舶航行和事故救助方面具有許多獨特的優(yōu)勢。

（1）安全氣囊裝置是中國第一艘下水船。多年來，中國學者和專家對氣囊裝置的制造和應(yīng)用進行了研究。新型船舶發(fā)射技術(shù)的理論技術(shù)可以成功地移植到輔助船舶導(dǎo)航和沉船事故中。打撈等方面。

（二）在商船、工程船舶上設(shè)置安全氣囊，可以增強其在強風、巨浪中航行的穩(wěn)定性，降低航行風險，為旅客和船員提供更加舒適的航行環(huán)境。

（三）安全氣囊裝置可以提高深吃水船舶的浮力，減少吃水，使其安全通過受限吃水通道。對于擱淺并被洪水淹沒進船艙的船只，氣囊裝置可以提供儲備浮力以維持船只的穩(wěn)定，使船只能夠脫離危險，節(jié)省必要的人力物力。

(4)在沉船打撈方面，安全氣囊裝置能有效地彌補鋼制浮標和軟浮標的缺陷，可替代鋼制浮標或輔助糾正沉船浮態(tài)；同時，安全氣囊裝置為控制沉船的漂浮速度，保證船舶漂浮的安全提供了一種解決方案。

在海洋領(lǐng)域中，專用設(shè)備的應(yīng)用也面臨著許多問題。其中之一是船舶的安裝會影響船舶的航行性能和航行性能。該裝置的阻力將導(dǎo)致船舶的造波和正常航行的影響，因此有必要對船舶的外形和安裝進行思考。設(shè)備下水后船舶寬度的增加將阻礙其他船舶的正常航行，也將給船舶之間的對接帶來新的挑戰(zhàn)。此外，在打撈過程中，如何控制潛器的加裝速度和卸貨速度，以保持船舶的浮態(tài)，也是一個需要深入研究和探討的問題。