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在经济和科技迅速发展的当今时代,我军执行多样化军事行动的任务形式和次数越来越多,因此对后勤保障尤其是卫勤保障的能力要求越来越高[1],继而对卫勤保障装备的功能多样性与保障适应性需求也越来越大。检索近年来军内及国内关于卫勤保障担架的研究,发现大多致力于改善单一功能、样式或材质,鲜有关于多功能担架的研究文献。因此,为满足和保障多样化军事行动中行军、驻军、指挥、救护等多种需求,课题组成员致力研制一种便携式可拆卸多功能担架,此担架可自行拆卸、组装,且多套装备可联合组装使用。该担架有助于提高官兵在多样化军事行动中的驻训、行军及伤病员救护的效率及舒适性,进而提高卫勤保障及作战能力。
1.1 功能设计 基于多样化军事行动突然性、多样性等基本特点,课题组在设计该装备时充分考虑到装备的多功能、多用途等,要满足和保障多样化军事行动中行军、驻军、指挥、救护等多种需求[2],因此课题组提出此装备必须能够用于且有助于行驻军辅助、伤病员救护、作战指挥等。担架设计有上下肢及手脚掌固定夹板、拐杖、输液架、行军辅助手杖、救援担架、行军辅助桥、行军辅助梯子、野战行军床、野战病床、野战手术床、野战指挥桌、野战指挥凳、野战拖车、行军旗杆、野战测量标尺、帐篷杆、撬杆、取水器净水器、近距离格斗武器、潜望镜(瞭望镜)、烟雾发生器等功能。
1.2 结构设计 装备设计还需考虑质轻便携、可拆卸等特点[3],课题组在充分综合考虑成本、功能和重量等多重因素基础上,选择不锈钢骨架(亦可选用陶瓷材质骨架)包裹碳布的复合材质,充分将不锈钢骨架的刚性与碳布的韧性相结合,同时也利用了不锈钢及碳布质轻的特点。经初步制作测验,整套装备的重量不超过4 kg,如选用陶瓷骨架,可进一步减轻重量。因该装备功能较多,且结构可任意拆卸、组装,本研究以救护担架为例,介绍该装备的结构设计。
如图1所示,该装备主要结构由细杆手柄(1)、粗杆手柄(2)、连接带(3)、细杆(4)、粗杆(5)、连接带卡扣(6)、旋紧螺丝(7)、支撑杆(9)、轮轴(10)组成。(8)为两连接带间空隙。图中,除细杆、连接带、连接带卡扣为一体外,其他结构均可自行拆卸、组装[4]。
图1 救护担架结构示意图(尺寸图示单位mm)
如图2所示,细杆中有复性轴(11),平时连接带因复性轴的复性力卷曲合拢在细杆中,需使用连接带时,可牵拉连接带卡扣,连接带从细杆中展出,不用时连接带可借助复性轴收回合拢[5]。粗杆内为中空,平时可将细杆收纳于粗杆中,便于携带,粗杆上有连接带卡槽,可与连接带卡扣配套使用。
图2 细杆剖面放大图(左侧为连接带合拢状;右侧为连接带展开状)
2.1 上下肢及手脚掌固定夹板 细杆手柄、粗杆手柄可用于上肢的上下臂、手脚掌的骨折等固定支撑,细杆、粗杆可单独用于上肢或下肢的小腿或大腿的骨折等固定支撑;细杆、粗杆可联合应用于下肢的骨折等固定支撑;细杆手柄、粗杆手柄、细杆、粗杆可联合应用于下肢及脚掌的复合性骨折等固定支撑;细杆和细手柄做成短“T”型架、粗杆和粗手柄做成短“T”型架,可用于小腿和脚的固定夹板。
2.2 拐杖、输液架 细杆手柄(或粗杆手柄)、细杆、粗杆组装成长的“T”型架,可用作拐杖、输液架,实现下肢受伤辅助行走和输液支架的功能。
2.3 行军辅助手杖 用细杆手柄(或粗杆手柄)、细杆、粗杆、旋紧螺丝组装成长行军辅助手杖,以便徒步行军时用于辅助行走,减缓疲劳。其中,行军辅助手杖可组装成“I”型和“T”型2种。
2.4 救援担架 军事行动中,无论是战时还是平时,均有可能需要用到救援担架,上文中描述,由细杆手柄、粗杆手柄、连接带、细杆、粗杆、连接带卡扣、旋紧螺丝、支撑杆、轮轴组成救援担架,除细杆、连接带、连接带卡扣为一体外,其他结构均可自行拆卸、组装[6]。可实现双人担负、一人拖拉等形式的伤病员转运功能。
如图3所示,该装备可组装成救援担架,其中①未装轮轴,可双人担负;②双侧装轮轴,可一人水平拖拉;③单侧装轮轴,可一人倾斜拖拉。
图3 救援担架
2.5 行军辅助桥、梯子 结构与救护担架类似,可组装成行军辅助桥或梯子,借助简易工具,便于快速通过鸿沟或攀爬较高物体,以利于快速徒步行军。
如图4所示,可借助简易行军辅助梯子攀爬较高的物体,支撑杆起到支撑作用,防止梯子收拢,攀高时人脚踩在空隙处;②所示梯子的横向手柄可以悬挂固定在高物上,防止滑脱。
图4 简易行军辅助梯子
2.6 野战行军床、病床、手术床 行军或驻军过程中均需停留休息,因此一张简便的行军床,既可防潮、隔凉,又可有效减少蛇虫叮咬,同时又可很好的为官兵提供睡卧保障。本研究研制的装备,可将手柄竖立,或两套装备联用,组装成便捷行军床。同时,在遂行多样化军事行动卫勤保障工作时,往往需要配置病床和手术床[7],紧急情况下,该装备可用于组装简易病床和手术床。
如图5所示,①为将4个手柄竖立,组成床腿较矮的行军床或病床,此组装方法简便,且仅用1套装备的构件即可完成组装;②为用2套装备的构件,组装成1个床腿较高的行军床或病床,确保床面离地面较高,以便于更好的防潮、隔凉,避免蛇虫爬上床面;③和④是在①和②的基础上,加装4根支撑杆,可用于悬挂蚊帐、灯具、吊瓶等。②、③和④需2套甚至3套装备的构件进行组装。同时②具有一定的高度,紧急情况下,又可用作野战手术床。
图5 简易野战行军床、病床、手术床
2.7 野战指挥桌、凳 多样化军事行动过程中,经常需要书写作战、保障文书,查看地图、资料等,一套轻便的野战指挥桌、凳是指挥工作顺利开展的有力保障,本研究研制的设备,可快捷组装成野战指挥桌、凳[8]。
如图6所示,①为将4个手柄竖立,组成凳腿较矮的野战指挥凳,此组装方法简便,且仅用1套装备的构件即可完成组装;②为用2套装备的构件,组装成1个凳腿较高的野战指挥凳,同时②具有一定的高度,又可用作野战指挥桌。
图6 野战指挥桌、凳
2.8 其他功能 本研究论述的便携式可拆卸多功能担架除上述功能外,还可以用作野战拖车、行军旗杆、野战测量标尺、帐篷杆、撬杆、取水器净水器、近距离格斗武器等,还可以改装成潜望镜(瞭望镜)、烟雾发生器等装备。
本研究论述的便携式可拆卸多功能担架,与传统担架比较具有诸多优势(表1),在携带、拆卸、组装和使用方面具有许多优点[1],具体如下:
(1)具有操作简单、携带方便、功能多样等特点。如选用特定的制作材料,还可以实现耐腐蚀功能,可更好的扩大使用范围,如用于海上军事行动保障。
(2)适用需求多样、功能迎合性好。本装备便于拆装、携带,适用于多种地形和任务需求,尤其是可组装成20余种功能不同的装备。
(3)维护简单,节约资源。本装备的构件标准单一、均可自行拆卸,如某个部件损坏,可很快配置更换配件,无需整体报废,且多套装备可联合使用,组装功能和用途不同的装备。
(4)生产工艺简单、成本低,便于广泛装备。本装备中最复杂的构件为细杆中的复性轴,且当前科技完全具备生产能力,其余构件均为普通工艺,因此该设备经济、实用,可广泛装配。
表1 便携式可拆卸多功能担架与传统担架性能比较
根据设计需求和设计应力标准,课题组成员自行联系实验室,对担架进行了应力测试,结果显示,选用的高强度Ⅰ级碳布具有很强的抗拉和弹性强度,结合不锈钢内衬骨架,组合体实现了1+1>2的效果。高强度Ⅰ级碳布,具体指标见表2,因不锈钢种类繁多,即选用了市面常用的304不锈钢材质。测试效果理想,可完全支撑实现设计功能和需求。
表2 便携式可拆卸多功能担架力学性能指标
多样化军事行动任务环境复杂,不可预测的因素较多,研制一套便携式可拆卸多功能担架,用于行驻军辅助、医疗救援、生活保障、作战指挥、野外生存等,具有重大的战略和现实意义[9-10]。课题组结合实战需求,并考虑行军负重等因素,研制一套便携式可拆卸多功能担架,该装备具有质轻、便携、可拆卸组装、多功能、工艺简单、成本低等特点,而且该装备环境、地域、任务需求适应性好,具有广泛装配的基础[11]。该装备为最新研制成果,且获批了国家发明专利(专利号:201310526071.0),还未能大量生产、大规模推广应用,为此在今后应注重设备的推广应用,在使用中不断完善和改良,增加新的功能,以便更好地提高多样化军事行动后勤保障尤其是卫勤保障能力。