8.5 m 敞開式硬底橡皮工作艇概念設(shè)計(jì)

單亦石 ,汪浩林 ,張?chǎng)?/p>

(1.自然資源部海洋咨詢中心 北京 100161;2.招商局金陵船舶(威海)有限公司 威海 264200;3.山東交通學(xué)院 威海 264200)

0 引言

在海洋工程領(lǐng)域,橡皮工作艇的應(yīng)用廣泛,可有效滿足海洋工程發(fā)展的各方面生產(chǎn)需求,實(shí)現(xiàn)工程經(jīng)濟(jì)性與實(shí)用性的高度結(jié)合。橡皮工作艇最突出的作用是對(duì)海洋工程施工現(xiàn)場(chǎng)、海洋工程生產(chǎn)碼頭等沿岸開展安全巡查,保障施工作業(yè)的安全。隨著經(jīng)濟(jì)的迅猛發(fā)展,橡皮工作艇在中國(guó)有著巨大的提升空間。目前,用戶對(duì)于一般的工業(yè)產(chǎn)品已經(jīng)不滿足于單純地使用,而是對(duì)產(chǎn)品的用戶體驗(yàn)、功能模塊以及個(gè)性化需求有著更高的要求,從而對(duì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)愈發(fā)的迫切。對(duì)于產(chǎn)品進(jìn)行多角度的剖析會(huì)讓概念設(shè)計(jì)有更多的選擇,讓更多的基于概念設(shè)計(jì)的產(chǎn)品投入市場(chǎng)[1]。概念設(shè)計(jì)是由分析用戶需求到生成概念產(chǎn)品的一系列有序的、可組織的、有目標(biāo)的設(shè)計(jì)活動(dòng),它表現(xiàn)為一個(gè)由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具體不斷進(jìn)化的過(guò)程。概念設(shè)計(jì)過(guò)程中可以更好地將體驗(yàn)設(shè)計(jì)思想融入其中,也就是更加注重產(chǎn)品使用者的感受,而非產(chǎn)品本身。針對(duì)用戶的要求進(jìn)行虛擬的模型設(shè)計(jì),讓用戶感受模型的修改,利用產(chǎn)品本身的可修改性來(lái)滿足用戶對(duì)于產(chǎn)品造型、色彩、裝飾等部件的選擇。同時(shí),讓用戶也充分地感受產(chǎn)品的真實(shí)情況,觀察模型設(shè)計(jì),并對(duì)模型設(shè)計(jì)提出修改意見(jiàn),直到大多數(shù)人滿意為止。這樣對(duì)于大多數(shù)用戶來(lái)說(shuō)既滿足了對(duì)于產(chǎn)品本身的個(gè)性化要求,也讓客戶對(duì)于產(chǎn)品本身有著更加清晰的認(rèn)識(shí)[2]。

1 橡皮工作艇概念設(shè)計(jì)

1.1 外觀設(shè)計(jì)

1.1.1 外觀設(shè)計(jì)功能要求

橡皮工作艇作為一種水上交通工具,需滿足一定的設(shè)計(jì)要求,以下是對(duì)橡皮工作艇外觀設(shè)計(jì)要求分析:①功能為主:保證橡皮工作艇的技術(shù)指標(biāo)(航速、吃水、穩(wěn)性、浮態(tài)等);保證足夠的強(qiáng)度、剛度和安全感。②藝術(shù)心理:符合美學(xué)規(guī)律,具有協(xié)調(diào)統(tǒng)一的整體形象;符合大眾的審美心理和鮮明的時(shí)代性;色彩調(diào)和、鮮明。③經(jīng)濟(jì)合理:形態(tài)結(jié)構(gòu)與工藝結(jié)構(gòu)一致,工藝性好,材料運(yùn)用合理;標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用性程度高;有助于提高競(jìng)爭(zhēng)力。

1.1.2 外觀設(shè)計(jì)的特點(diǎn)

由于橡皮工作艇總長(zhǎng)度為8.5 m,屬于較小的工作艇,考慮到以上分析的外觀設(shè)計(jì)理論,在外觀色彩設(shè)計(jì)上采用淺色調(diào)涂料來(lái)涂裝,以顯得艇整潔美觀,顏色主要為白色和黃色。由于艇為敞開式的,考慮到艇上人員作業(yè)的環(huán)境因素,在艇上安裝了遮陽(yáng)棚,為了更有效地達(dá)到遮擋陽(yáng)光的目的。艇為硬底式橡皮工作艇,材料以玻璃鋼為主,外圍另加設(shè)了抽拉式氣囊,增加了艇的浮性和穩(wěn)性。采用抽拉式氣囊也體現(xiàn)了艇的靈活性和方便性,使得氣囊便于使用和維護(hù)[3]。

1.2 艙室設(shè)計(jì)

針對(duì)橡皮工作艇艙室設(shè)計(jì)理論,考慮到艇空間狹小,要在空間合理利用的原則上對(duì)艇的艙室進(jìn)行合理布局,既滿足艇在功能上的要求,又要做到在艇上有足夠的活動(dòng)空間。要想達(dá)到這個(gè)目的,就必須在艇內(nèi)安裝的設(shè)備上有所創(chuàng)新[4]。例如:“隱藏的衛(wèi)生間”,即在隱藏空間里設(shè)計(jì)一個(gè)衛(wèi)生間,雖然空間小但可以滿足艇上人員的需求,它位于駕駛臺(tái)前方,一個(gè)艙蓋遮掩住,平時(shí)不用時(shí)關(guān)閉,關(guān)閉時(shí)是一個(gè)座椅,方便艇上人員休息;“升降桌”,考慮到空間合理利用原則,在桌子下加設(shè)可升降設(shè)備,同時(shí)在桌子上加設(shè)4個(gè)凹槽,便于擺放杯子,防止杯子在艇搖晃時(shí)發(fā)生歪倒。

1.3 甲板及線型設(shè)計(jì)

艇在甲板色彩設(shè)計(jì)上以棕色為主,在艇的后部有一個(gè)較大的太陽(yáng)甲板,可供艇上人員生活?yuàn)蕵?lè)用。在線型設(shè)計(jì)方面整體上采用流線型設(shè)計(jì),增加艇的快速性;外形上簡(jiǎn)潔大方,增加艇的美觀性。

2 橡皮工作艇設(shè)計(jì)圖繪制

橡皮工作艇設(shè)計(jì)工作就是以概念設(shè)計(jì)為藍(lán)本,對(duì)艇主尺度和主要視圖的繪制工作,以概念設(shè)計(jì)為前提,為了更好地繪制出艇的詳細(xì)設(shè)計(jì)圖,需要在繪圖前做好充分的準(zhǔn)備工作,對(duì)艇的各方面信息進(jìn)行有效處理。主要包括:合理選取艇的形狀和主尺度;合理進(jìn)行艇上各設(shè)備的總體布局;合理地設(shè)計(jì)出艇的各個(gè)尺寸,并在此基礎(chǔ)上詳細(xì)繪制艇的實(shí)物圖,并給予側(cè)視圖、俯視圖、前視圖和斜視圖[5]。

考慮到艇外形特點(diǎn),艇為8.5 m 敞開式硬底橡皮工作艇,由于艇內(nèi)空間比較小,對(duì)艇內(nèi)每一部分、每一設(shè)備要合理選擇其形狀和主尺度(表1)。之后進(jìn)行主要視圖的繪制。

表1 艇的主尺度 mm

3 橡皮工作艇的整體描述

3.1 艇的總體結(jié)構(gòu)說(shuō)明

為了更好地對(duì)艇進(jìn)行設(shè)計(jì),船長(zhǎng)、船寬、自重等主要數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)如表2所示。

表2 艇的主要數(shù)據(jù)

艇體主要設(shè)備對(duì)載人在水上安全航行起到至關(guān)重要的作用,其中:主要機(jī)械設(shè)備有油箱、操縱臺(tái)、錨艙蓋、不銹鋼把手、遮陽(yáng)臺(tái)、駕駛座椅和方向盤;主要電氣設(shè)備有艙底泵、蓄電池、導(dǎo)航燈、停泊燈、起錨機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)、通電鎖;儀器儀表有羅盤、油位表、轉(zhuǎn)速表、水壓表;救生設(shè)備有滅火器、消防水桶、救生浮環(huán)、救生衣、安全繩;其他還有排水管、后艉箱、劃槳、存儲(chǔ)包。

3.2 控制操作系統(tǒng)及其功能

艇的大部分操作系統(tǒng)是有很多共通的地方,有方向系統(tǒng)、檔位系統(tǒng)、舵的操作系統(tǒng)等[6]。具體包括:GPS、雷達(dá)、羅經(jīng)、轉(zhuǎn)速表、機(jī)油表、油位表、水溫儀、電壓表、發(fā)動(dòng)機(jī)升降、室內(nèi)燈開關(guān)、導(dǎo)航燈開關(guān)、環(huán)照燈開關(guān)、喊話器、操縱手柄、起錨機(jī)開關(guān)、儀表面板開關(guān)、艙底泵開關(guān)、艙底送風(fēng)機(jī)、方向盤、水深儀、對(duì)講機(jī)、車載臺(tái)。

艇上主要顯示對(duì)艇操作的儀表是轉(zhuǎn)速表和電壓表,分別表示艇的速度和用電狀態(tài)。艇在水上航行的過(guò)程中會(huì)有3個(gè)檔位的選擇,前進(jìn)擋(F)、空擋(N)、倒退擋(R)。滅火器是艇上必不可少的消防設(shè)備,艇上的滅火器在左前、左后、右前、右后4個(gè)方向均有分布。艇上的直流電(12伏)系統(tǒng)使用蓄電池供電。艇上用直流電進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的系統(tǒng)主要包括:儀表、儀表板開關(guān)、導(dǎo)航燈、錨燈和艙底泵等。電氣系統(tǒng)在艇上由電路控制。

3.3 可拆卸氣囊

艇采用可拆卸氣囊,在受到腐蝕、自然磨損和意外損壞等情況下可以進(jìn)行更換,這樣就不至于整個(gè)艇都報(bào)廢了,只需要更換氣囊,大大減少了不必要的浪費(fèi),并且可拆卸氣囊比一般的氣囊更方便。

4 結(jié)束語(yǔ)

橡皮工作艇概念設(shè)計(jì)是艇設(shè)計(jì)的第一步也是最基本的一步,這就如同建造大樓時(shí)的地基,只有地基打好了,才能建造出宏偉的大樓。同樣,只有很好地完成概念設(shè)計(jì),準(zhǔn)確地選擇合理的艇型和主尺度參數(shù),合理地對(duì)艇進(jìn)行總體布局,對(duì)各設(shè)備、各操作控制系統(tǒng)有一個(gè)初步的掌握,才能更好地進(jìn)行接下來(lái)的詳細(xì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)工作[7]。