一種新型組合化方艙設(shè)計

中國電子科技集團第二十八研究所 龔水蓮 呂路 胡洋洋

一種新型組合化方艙設(shè)計

中國電子科技集團第二十八研究所 龔水蓮 呂路 胡洋洋

介紹了一種新型方艙組合形式，通過可快速連接的組合件將擴展方艙、普通方艙及帳篷等有機地連接起來而形成一個綜合體。各單體方艙既可獨立使用，又可組合使用，形成靈活多變的組合方式。組合化方艙可實現(xiàn)擴展方艙側(cè)面組合，有效提高了方艙的使用空間和使用效率；使用時可快速展開方艙，運輸時又可撤收為一個或多個單體方艙，構(gòu)成獨立運輸單元，具有良好的應(yīng)用前景。

前言

現(xiàn)有的單體方艙組合形式較為單一，往往僅通過連接通道將方艙首尾相連組合為一體[1]，方艙之間人員交互不便，且擴展性較差。而一些軍事作戰(zhàn)、指揮和后勤保障系統(tǒng)（如大型作戰(zhàn)指揮控制中心、大型野戰(zhàn)醫(yī)院等）需要有較大的功能空間，單體方艙的空間已無法滿足需求，但一體化大尺寸裝備的機動性又受到了限制，因此各種組合化方艙應(yīng)運而生[2]。組合化方艙是由兩個或多個方艙及方艙與帳篷間通過可快速連接的組合件連接起來形成一個大的綜合體，從而大大延伸了方艙的使用空間，提高了方艙的使用效率。在使用時實施快速展開，運輸時又可快速撤收為一個或多個單體方艙，構(gòu)成獨立運輸單元。

本文介紹了在借鑒國內(nèi)外組合化方艙綜合體的基礎(chǔ)上而研制出的一種新型組合化方艙。它可實現(xiàn)方艙之間通過連接通道相互連接、擴展方艙側(cè)面大開間連接、方艙與帳篷連接等多種組合形式，大大豐富了組合化方艙的應(yīng)用場景，或許也將成為今后應(yīng)對重大緊急搶險救災(zāi)等平戰(zhàn)結(jié)合之裝備綜合體的組成部分。

方艙組合化方式

1. 連接通道組合

連接通道組合是通過模塊化軟壁連接通道實現(xiàn)方艙端面與端面或端面與側(cè)面間的組合，典型產(chǎn)品有德國ZEPPELIN公司及法國Euro-shelter公司生產(chǎn)的指揮控制方艙、醫(yī)療方艙，為了進一步擴大使用空間，該類方艙還可與帳篷進行連接。

模塊化軟壁連接通道常設(shè)置在艙門處，兩艙門通過連接通道對接，或根據(jù)需要在中間設(shè)置通道方艙。軟壁連接通道設(shè)計為伸縮式骨架折疊結(jié)構(gòu)，主要由可折疊踏板、撤收槽、連接法蘭框、骨架筋條、蓬布、滑道支桿和鎖緊裝置等構(gòu)成（如圖2）。通道蓬一端固定在一個方艙的后端板上，展開時，另一端通過連接法蘭框與被連接方艙的連接框采用多點補償鎖緊的方式相連。收攏時，將其整體壓縮至撤收槽內(nèi)，通過撤收槽固定夾固定。

此結(jié)構(gòu)的特點是展開撤收迅速，同時連接通道不用單獨存放，可隨艙運輸，簡單方便。

2. 擴展方艙側(cè)面組合

國內(nèi)外組合化方艙的組合方式，不管是硬壁擴展組合方艙還是軟壁擴展組合方艙，都是在艙門處通過模塊化軟壁連接通道實現(xiàn)方艙的組合連接；此種組合化方艙雖然實現(xiàn)了各艙體及帳篷之間的連通，但不能實現(xiàn)一體化空間內(nèi)的工作模式，不便于人員相互之間的信息交換。而本文所介紹的擴展方艙側(cè)面整體互通互連的組合方式，更是極大地擴展了整體空間，可以設(shè)置更多的功能席位，能更好地滿足大型指揮所的使用需求（如圖3）。

側(cè)面組合擴展方艙設(shè)計

1. 主要特點

側(cè)面組合擴展方艙主要具有三大特點：一是組合空間可擴展性，即擴展方艙采用模塊化設(shè)計，規(guī)模大小可以根據(jù)指揮所、野戰(zhàn)醫(yī)院的需要而靈活調(diào)整。二是組合方式靈活多樣性，主要體現(xiàn)在單體方艙既可以獨立使用，又可組合使用；2臺方艙可以左、右互換位置組合，且兩側(cè)還可重復(fù)組合成該結(jié)構(gòu)的擴展方艙；或可通過模塊化軟壁連接通道與其他方艙和帳篷組合使用。三是適應(yīng)地面和車載架設(shè)性，即擴展方艙設(shè)置自裝卸車托架，既可車載組合架設(shè)，也可在地面組合展開工作。

2. 應(yīng)用場景

新型組合化方艙組合效果如圖4所示，該方艙系統(tǒng)由2臺擴展方艙、1臺普通方艙、帳篷及連接通道等組成，將原來單一功能的方艙結(jié)合為一個有機的整體，在擴大了內(nèi)部使用空間的同時，大大擴充了方艙的使用功能；同時擴展方艙設(shè)置自裝卸機構(gòu)，與自裝卸車接口配套，可實現(xiàn)方艙的快速裝載和運輸，為實現(xiàn)大型指揮所、野戰(zhàn)醫(yī)院、集中宿營等場合的快速搭設(shè)提供了條件。

該組合化方艙可實現(xiàn)方艙側(cè)面連接、方艙端面連接、方艙與帳篷連接等多種組合形式，每臺方艙既能獨立使用，又可組合使用，可根據(jù)實際需求調(diào)整方艙組合方式和組合規(guī)模。圖5為采用2臺雙側(cè)擴展方艙、1臺普通方艙及帳篷組合成的大型指揮所，可提供不少于60個作戰(zhàn)指揮席位，并具備小型會議室和臨時休息區(qū)，可滿足戰(zhàn)役級指揮所的使用需求。

3. 擴展方艙結(jié)構(gòu)設(shè)計

側(cè)面組合擴展方艙采用6 m標準大板方艙結(jié)構(gòu)，收攏狀態(tài)外形尺寸（長×寬×高）為6 058 mm×2 438 mm×2 438 mm，單艙展開后內(nèi)部使用面積達30 m2。方艙各壁板均采用三明治復(fù)合板結(jié)構(gòu)，復(fù)合板內(nèi)外蒙皮為整張鋁合金薄板，夾芯層為鋁合金骨架和硬質(zhì)聚氨脂泡沫板，夾芯層與蒙皮之間、骨架與泡沫板之間通過膠液熱壓粘接在一起。

擴展方艙采用手動翻板擴展結(jié)構(gòu)，主要由主艙、兩側(cè)側(cè)艙及自裝卸機構(gòu)組成。主艙各板壁及底架之間通過角鋁等附件用標準緊固件剛性連接；側(cè)艙頂板、側(cè)艙底板和側(cè)艙端板均通過長排鉸鏈與主艙壁板連接；側(cè)艙側(cè)板采用雙層折疊形式，通過長排鉸鏈與兩側(cè)端板連接；主艙與側(cè)艙頂板、側(cè)艙底板之間分別安裝機械助力裝置實現(xiàn)側(cè)艙體的翻板展開與回收，側(cè)艙端板可直接手動繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)展開與回收，如圖6、圖7所示。擴展方艙設(shè)置主艙調(diào)平機構(gòu)和側(cè)艙手動輔助撐腿，用于擴展前艙體的調(diào)平和擴展后側(cè)艙底板的輔助支撐。

兩擴展艙組合時，先將載車或方艙調(diào)整到規(guī)定偏差范圍內(nèi)，然后打開1號艙右側(cè)艙頂板、側(cè)艙底板，再打開2號艙的左側(cè)側(cè)頂板、側(cè)底板，利用手動調(diào)節(jié)機構(gòu)適當調(diào)整2號艙頂板的高度使兩擴展艙的頂、底板搭接牢固，再順序翻轉(zhuǎn)1號艙、2號艙的側(cè)艙端板實現(xiàn)搭接，最后安裝側(cè)艙手動輔助撐腿，調(diào)整側(cè)艙姿態(tài)；擴展方艙不組合的一側(cè)按正常順序擴展，如圖8所示。

4. 側(cè)面組合搭接和密封設(shè)計

兩臺擴展方艙側(cè)面整體互通互連組合時，由于停車或方艙落地的位置偏差，地面的不平整，以及擴展方艙展開姿態(tài)等，都會給方艙的組合架設(shè)增加難度，不僅需減小停車及方艙落地時的位置偏差，還必須采取措施從搭接結(jié)構(gòu)上彌補一定的位置偏差，以實現(xiàn)擴展方艙側(cè)面整體互通互連的組合連接。同時，擴展方艙由多塊大板翻轉(zhuǎn)折疊組裝而成，活動連接縫隙長且不均勻，翻板的變形會破壞密封的穩(wěn)定性，當兩臺擴展方艙側(cè)面組合時，連接部分更為復(fù)雜，設(shè)計時需充分考慮這些連接部件的密封。

擴展方艙側(cè)面搭接的連接結(jié)構(gòu)采用止口搭接的形式，止口搭接部位設(shè)置一定的重合寬度，從結(jié)構(gòu)上彌補由于兩擴展艙停車或落地時會帶來前后、左右、上下的位置偏差。為了防雨密封，側(cè)艙頂板設(shè)有導(dǎo)雨槽，各壁板搭接處均設(shè)計成臺階式搭接結(jié)構(gòu)，采用柔性連接件和充氣密封件，結(jié)合收緊機構(gòu)實現(xiàn)密封，以應(yīng)對配接結(jié)構(gòu)的較大誤差和接縫的不穩(wěn)定性。其頂板、底板、端板處的搭接結(jié)構(gòu)如圖10所示。

5. 方艙自裝卸結(jié)構(gòu)設(shè)計

方艙既適應(yīng)整體自裝卸車運載，也適應(yīng)于車、艙分離后采用鐵路平板車或拖掛車運載。擴展方艙設(shè)置自裝卸機構(gòu)，與自裝卸車接口配套，可實現(xiàn)方艙的快速裝載和卸車，是實現(xiàn)方艙快速機動轉(zhuǎn)移的有效方式。自裝卸結(jié)構(gòu)主要由H型架、滑橇和滾輪三部分組成，H型架是方艙自裝卸的關(guān)鍵部件，如圖11所示。

H型架兩邊梁和橫梁采用矩形鋼管焊接成型，下端與艙底滑橇鉸接，上部與艙頂用銷連接，導(dǎo)向輪安裝在艙后下端，底架式滑橇與底板連接。H型架可旋轉(zhuǎn)放至水平，便于安裝在艙體前端的空調(diào)、油機等設(shè)備的維護保養(yǎng)。當艙體上車時，載車的上裝系統(tǒng)吊鉤套上H型架的吊環(huán)，將艙體提升并移動拉上載車，下車順序與此相反。

側(cè)面組合擴展方艙實例

側(cè)面組合擴展方艙研制的實物圖片見圖12，兩臺擴展方艙落地后，可進行快速擴展組合和撤收，2人15分鐘內(nèi)即可完成擴展或回收操作。

結(jié)語

新型組合化方艙可實現(xiàn)擴展方艙側(cè)面大開間連接，也可通過模塊化軟壁連接通道與其他方艙和帳篷等連接；單體擴展方艙既可獨立使用，又可組合使用，兩臺艙可以左、右互換位置組合，且兩側(cè)可重復(fù)組合本結(jié)構(gòu)擴展方艙，組合方式靈活多變；擴展化方艙系統(tǒng)可通過自裝卸底盤裝載運輸，實現(xiàn)機動轉(zhuǎn)移和快速架設(shè)。不僅可用于戰(zhàn)時指揮控制、野戰(zhàn)醫(yī)院等領(lǐng)域外，還可用于執(zhí)行維穩(wěn)、搶險救災(zāi)等非戰(zhàn)爭行動中，提高應(yīng)急指揮及后勤保障能力，發(fā)揮應(yīng)急情況下快速機動、擴展迅速、靈活組合的特點，具有良好的應(yīng)用前景。

[1] 林村河,郭琪,余海等.以醫(yī)用方艙為依托的野戰(zhàn)醫(yī)院快速開設(shè)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備.2004(11):23-24

[2] 韓俊淑,王政,譚樹林等.方艙伸縮式骨架連接通道裝置的研制[J].方艙與地面設(shè)備.2010(3):14-18.