中國電子科技集團(tuán)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(jì)

中國電子科技集團(tuán)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(kuò)展方艙、普通方艙及帳篷等有機(jī)地連接起來而形成一個(gè)綜合體。各單體方艙既可獨(dú)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(shí)現(xiàn)擴(kuò)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(shí)可快速展開方艙，運(yùn)輸時(shí)又可撤收為一個(gè)或多個(gè)單體方艙，構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)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(kuò)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(jī)動(dòng)性又受到了限制，因此各種組合化方艙應(yīng)運(yùn)而生[2]。組合化方艙是由兩個(gè)或多個(gè)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(gè)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(shí)實(shí)施快速展開，運(yùn)輸時(shí)又可快速撤收為一個(gè)或多個(gè)單體方艙，構(gòu)成獨(dú)立運(yùn)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(shí)現(xiàn)方艙之間通過連接通道相互連接、擴(kuò)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(chǎng)景，或許也將成為今后應(yīng)對(duì)重大緊急搶險(xiǎn)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(shí)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(jìn)一步擴(kuò)大使用空間，該類方艙還可與帳篷進(jìn)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(duì)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(jì)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(gè)方艙的后端板上，展開時(shí)，另一端通過連接法蘭框與被連接方艙的連接框采用多點(diǎn)補(bǔ)償鎖緊的方式相連。收攏時(shí)，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(diǎn)是展開撤收迅速，同時(shí)連接通道不用單獨(dú)存放，可隨艙運(yùn)輸，簡單方便。

2. 擴(kuò)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(kuò)展組合方艙還是軟壁擴(kuò)展組合方艙，都是在艙門處通過模塊化軟壁連接通道實(shí)現(xiàn)方艙的組合連接；此種組合化方艙雖然實(shí)現(xiàn)了各艙體及帳篷之間的連通，但不能實(shí)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(kuò)展方艙側(cè)面整體互通互連的組合方式，更是極大地?cái)U(kuò)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(kuò)展方艙設(shè)計(jì)

1. 主要特點(diǎn)

側(cè)面組合擴(kuò)展方艙主要具有三大特點(diǎn)：一是組合空間可擴(kuò)展性，即擴(kuò)展方艙采用模塊化設(shè)計(jì)，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(dú)立使用，又可組合使用；2臺(tái)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(kuò)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(kuò)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(chǎng)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(tái)擴(kuò)展方艙、1臺(tái)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(gè)有機(jī)的整體，在擴(kuò)大了內(nèi)部使用空間的同時(shí)，大大擴(kuò)充了方艙的使用功能；同時(shí)擴(kuò)展方艙設(shè)置自裝卸機(jī)構(gòu)，與自裝卸車接口配套，可實(shí)現(xiàn)方艙的快速裝載和運(yùn)輸，為實(shí)現(xiàn)大型指揮所、野戰(zhàn)醫(yī)院、集中宿營等場(chǎng)合的快速搭設(shè)提供了條件。

該組合化方艙可實(shí)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(tái)方艙既能獨(dú)立使用，又可組合使用，可根據(jù)實(shí)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(tái)雙側(cè)擴(kuò)展方艙、1臺(tái)普通方艙及帳篷組合成的大型指揮所，可提供不少于60個(gè)作戰(zhàn)指揮席位，并具備小型會(huì)議室和臨時(shí)休息區(qū)，可滿足戰(zhàn)役級(jí)指揮所的使用需求。

3. 擴(kuò)展方艙結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

側(cè)面組合擴(kuò)展方艙采用6 m標(biāo)準(zhǔn)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(dá)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(kuò)展方艙采用手動(dòng)翻板擴(kuò)展結(jié)構(gòu)，主要由主艙、兩側(cè)側(cè)艙及自裝卸機(jī)構(gòu)組成。主艙各板壁及底架之間通過角鋁等附件用標(biāo)準(zhǔn)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(jī)械助力裝置實(shí)現(xiàn)側(cè)艙體的翻板展開與回收，側(cè)艙端板可直接手動(dòng)繞鉸鏈軸旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)展開與回收，如圖6、圖7所示。擴(kuò)展方艙設(shè)置主艙調(diào)平機(jī)構(gòu)和側(cè)艙手動(dòng)輔助撐腿，用于擴(kuò)展前艙體的調(diào)平和擴(kuò)展后側(cè)艙底板的輔助支撐。

兩擴(kuò)展艙組合時(shí)，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(hào)艙右側(cè)艙頂板、側(cè)艙底板，再打開2號(hào)艙的左側(cè)側(cè)頂板、側(cè)底板，利用手動(dòng)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)適當(dāng)調(diào)整2號(hào)艙頂板的高度使兩擴(kuò)展艙的頂、底板搭接牢固，再順序翻轉(zhuǎn)1號(hào)艙、2號(hào)艙的側(cè)艙端板實(shí)現(xiàn)搭接，最后安裝側(cè)艙手動(dòng)輔助撐腿，調(diào)整側(cè)艙姿態(tài)；擴(kuò)展方艙不組合的一側(cè)按正常順序擴(kuò)展，如圖8所示。

4. 側(cè)面組合搭接和密封設(shè)計(jì)

兩臺(tái)擴(kuò)展方艙側(cè)面整體互通互連組合時(shí)，由于停車或方艙落地的位置偏差，地面的不平整，以及擴(kuò)展方艙展開姿態(tài)等，都會(huì)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(shí)的位置偏差，還必須采取措施從搭接結(jié)構(gòu)上彌補(bǔ)一定的位置偏差，以實(shí)現(xiàn)擴(kuò)展方艙側(cè)面整體互通互連的組合連接。同時(shí)，擴(kuò)展方艙由多塊大板翻轉(zhuǎn)折疊組裝而成，活動(dòng)連接縫隙長且不均勻，翻板的變形會(huì)破壞密封的穩(wěn)定性，當(dāng)兩臺(tái)擴(kuò)展方艙側(cè)面組合時(shí)，連接部分更為復(fù)雜，設(shè)計(jì)時(shí)需充分考慮這些連接部件的密封。

擴(kuò)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(bǔ)由于兩擴(kuò)展艙停車或落地時(shí)會(huì)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(jì)成臺(tái)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(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)密封，以應(yīng)對(duì)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(jì)

方艙既適應(yīng)整體自裝卸車運(yùn)載，也適應(yīng)于車、艙分離后采用鐵路平板車或拖掛車運(yùn)載。擴(kuò)展方艙設(shè)置自裝卸機(jī)構(gòu)，與自裝卸車接口配套，可實(shí)現(xiàn)方艙的快速裝載和卸車，是實(shí)現(xiàn)方艙快速機(jī)動(dòng)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(jī)等設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)。當(dāng)艙體上車時(shí)，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(dòng)拉上載車，下車順序與此相反。

側(cè)面組合擴(kuò)展方艙實(shí)例

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

結(jié)語

新型組合化方艙可實(shí)現(xiàn)擴(kuò)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(kuò)展方艙既可獨(dú)立使用，又可組合使用，兩臺(tái)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(kuò)展方艙，組合方式靈活多變；擴(kuò)展化方艙系統(tǒng)可通過自裝卸底盤裝載運(yùn)輸，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)轉(zhuǎn)移和快速架設(shè)。不僅可用于戰(zhàn)時(shí)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(xiǎn)救災(zāi)等非戰(zhàn)爭(zhēng)行動(dòng)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(jī)動(dòng)、擴(kuò)展迅速、靈活組合的特點(diǎn)，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.