過濾氣囊作用

潘多拉星的大氣中充滿了氨氣，甲烷，氯氣，人類的呼吸系統(tǒng)無法適應(yīng)這種有毒的混合氣體，然而只要經(jīng)過簡單的過濾，潘多拉大氣中的氧氣就可以直接被人類所呼吸。濾氣背囊不能持續(xù)使用超過兩周，用自來水清洗過濾器墊之后便可以繼續(xù)使用。

電影中的的過濾氣囊竟然能使用長達(dá)兩周以上，而在今天的軍事界，將防毒面具的有效時間延長是各國軍事科學(xué)家的重點攻關(guān)對象。

過濾元件是防毒面具上忠誠的把關(guān)衛(wèi)士，它只允許人體須臾不可缺的清潔空氣通過。世界各國的面具五花八門，面具上的過濾元件也是形狀各異，但它們內(nèi)部結(jié)構(gòu)的設(shè)計思路卻大同小異。其內(nèi)部裝有對付氣溶膠(懸浮在空氣中的微小顆粒)的過濾層，又叫濾煙層，實際上是一層特制過濾紙。它既要高效率地濾除有害物氣溶膠粒子，又要對人體的呼吸不產(chǎn)生明顯的阻力。

過濾元件內(nèi)還裝有專門對付毒氣蒸汽的防毒炭。它跟普通民用活性炭不同、防毒炭不僅要有非常發(fā)達(dá)的微孔結(jié)構(gòu)，使其有足夠大的"肚子"，能盡量多"吃"毒劑，而且要有充分發(fā)達(dá)的中孔、大孔，以使具有吸附作用的道路暢通，滿足吸附速率的要求。防毒炭除要求孔隙結(jié)構(gòu)合理外，還須經(jīng)特殊的化學(xué)藥劑處理，因為，對付各種毒魔單靠物理吸附作用是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須借助催化劑，進(jìn)行物化反應(yīng)，使其大量"吸毒"，成為身手不凡的"癮君子"。

氣囊長時間不用時，應(yīng)洗凈晾干，內(nèi)充、外涂滑石粉，放置在室內(nèi)干燥、陰涼、通風(fēng)處。氣囊應(yīng)伸開平放，不得堆放，亦不得在氣囊上堆壓重物。

存放氣囊的地方應(yīng)遠(yuǎn)離熱源。

氣囊不能與酸、堿、油脂和有機(jī)溶劑接觸。

根據(jù)中華人民共和國船舶行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CB/T 3795-1996規(guī)定，船用氣囊的包裝運(yùn)輸和貯存應(yīng)遵循以下標(biāo)準(zhǔn):

1、包裝

折疊后用塑料編織袋捆扎包裝。

2、運(yùn)輸

氣囊在短途運(yùn)輸時，應(yīng)采取吊運(yùn)，抬運(yùn)，充氣狀態(tài)滾運(yùn)等方式，嚴(yán)禁在地上拖移。

氣囊在長途運(yùn)輸時，應(yīng)折疊固定到托盤上，下面有襯墊，外面用纏繞膜包好。

船用氣囊的破損形式一般可分為縱向裂縫(裂縫沿氣囊長度方向延伸)、橫向裂縫(裂縫沿圓周方向延伸)、釘眼(包括直徑10cm以內(nèi)的圓盤形損傷)。操作步驟如下: 1) 劃出修理范圍，作為打磨表面的界限。修理范圍要向裂縫四周擴(kuò)展，不要遺漏暗傷。擴(kuò)展范圍視氣囊型號及損傷范圍而不同，通常3層的為18~20cm;4層的為20~22cm;5層的為22~24cm;6層的為24~26cm。

縱向裂縫掛膠簾子布的鋪設(shè)

2) 打磨修補(bǔ)部分表面，直到露出纖維線為止，但不要損傷纖維線。

3) 對于較長的裂縫要先用簾子線進(jìn)行縫合，縫針孔位置距裂縫約2~3cm，縫針間距約10cm。

4) 用汽油清洗需修補(bǔ)部分的表面并涼干。

5) 涂一層膠漿。膠漿用生膠浸泡在汽油中調(diào)制而成。生膠與汽油的重量比通常取1:5，涂第一層時宜略稀一些(生膠與汽油重量比可取1:8)。待第一層膠漿涼干后，再涂略稠的膠漿并涼干。

6) 用厚度1mm，寬度比裂縫大1cm 的生膠條封閉裂縫。

7) 刷一遍汽油并涼干。

8) 對于縱向裂縫，先用寬約10cm的掛膠簾子布垂直于裂縫方向貼敷一層。對于橫向裂縫和釘眼可直接進(jìn)行第(10)步操作。

9) 刷一遍汽油并涼干。

10) 平行于縱長方向鋪一層掛膠簾子布。裂縫周圍的搭接范圍應(yīng)大于5cm，并且四周要剪貼成圓角

11) 刷一遍汽油并涼干。

12) 斜向鋪一層掛膠簾子布。簾子線的方向應(yīng)與囊壁內(nèi)的斜向簾子線(或稱增強(qiáng)纖維)方向相同。周圍的搭接范圍應(yīng)比前一層掛膠簾子布大1cm，并且四周要剪貼成圓角

13) 刷一遍汽油并涼干。

為了保證安全氣囊在適當(dāng)?shù)臅r候打開，汽車生產(chǎn)廠家都規(guī)定了氣囊的起爆條件，只有滿足了這些條件，氣囊才會爆炸。雖然在一些交通事故中，車內(nèi)乘員碰得頭破血流，甚至出現(xiàn)生命危險，車輛接近報廢，但是如果達(dá)不到安全氣囊爆炸的條件，氣囊還是不會打開。

安全氣囊打開需要合適的速度和碰撞角度。從理論上講，只有車輛的正前方左右大約60°之間位置撞擊在固定的物體上，速度高于30KM/h，這時安全氣囊才可能打開。這里所說的速度不是我們通常意義上所理解的車速，而是在試驗室中車輛相對剛性固定障礙物碰撞的速度，實際碰撞中汽車的速度高于試驗速度氣囊才能打開。

汽車發(fā)生碰撞時的主要受力部位是保險杠和車身縱梁，為了緩沖碰撞時的沖擊力，車身前部大都設(shè)計有碰撞緩沖區(qū)，而且車身的剛度公布也是不均勻的。在一些事故中，例如當(dāng)轎車與沒有后部防護(hù)裝置的卡車發(fā)生鉆入性追尾事故，或轎車碰撞護(hù)欄后發(fā)生翻車事故，或發(fā)生車身側(cè)面碰撞等，這樣的事故往往沒有車身前部的直接撞擊，主要是車身上部和側(cè)面發(fā)生碰撞，碰撞車身部位的剛度很小，雖然車艙發(fā)生了很大的變形，造成了車內(nèi)乘員受傷或死亡，但是由于碰撞部位不對，有時候氣囊并不能打開。

安全氣囊使用過程中存在的缺陷

安全氣囊作為提高汽車安全性的有效措施之一越來越受到人們的重視。世界各國都投人大量的人力物力致力予安全氣囊的開發(fā)，使得安全氣囊系統(tǒng)得到大力發(fā)展。在一些實際的碰撞事故中證明安全氣囊確實具有降低乘員傷亡的功效，但也發(fā)現(xiàn)了其存在的一些間題。安全氣囊在使用中存在的問題有：

1.氣囊可能在很低的車速時打開。汽車在很低車速行駛而發(fā)生碰撞事故時，乘員和駕駛員系上安全帶即可，完全不需要安全氣囊展開起保護(hù)作用。如果這時展開氣囊反而會造成不必要的浪費(fèi)，甚至還可能因安全氣囊的展開加重碰撞傷害。

2.氣囊的啟動會對乘員造成傷害。安全氣囊系統(tǒng)啟動時將沖開氣囊蓋板，并且在瞬間展開充氣，很可能對乘員造成沖擊；產(chǎn)生的灼熱氣體也會灼傷乘員和駕駛員。

3.當(dāng)乘客偏離座位或座位上無人或兒童乘坐時，氣囊系統(tǒng)的啟動不僅起不到應(yīng)有的保護(hù)作用，還可能會對乘員造成一定的傷害。

安全氣囊是汽車被動安全中一項技術(shù)含量很高的產(chǎn)品。它的保護(hù)效果已經(jīng)被人們普遍認(rèn)識，有關(guān)安全氣囊的第一個專利始于1958年。1970年就有廠家開始研制可以減輕碰撞事故中乘員傷害程度的安全氣囊；20世紀(jì)80年代，汽車生產(chǎn)廠家開始逐漸裝用安全氣囊；進(jìn)人90年代，安全氣囊的裝用量急劇上升；而進(jìn)入新世紀(jì)以后，汽車上普遍都裝有安全氣囊。

簡稱SRS是輔助安全系統(tǒng)，它通常是作為安全帶的輔助安全裝置出現(xiàn)。安全帶與安全氣囊是配套使用，沒有安全帶，安全氣囊的安全效果將要大打折扣。據(jù)調(diào)查，單獨(dú)使用安全氣囊可使事故死亡率降低18%左右，單獨(dú)使用安全帶可使事故死亡率下降42%左右，而當(dāng)安全氣囊與安全帶配合使用時可使事故死亡率降低47%左右。由此可見，只有兩者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全氣囊系統(tǒng)必然作為安全帶的輔助系統(tǒng)出現(xiàn)。

當(dāng)發(fā)生碰撞事故時，安全帶將乘員“約束”在座椅上，使乘員的身體不至于撞到方向盤、儀表板和風(fēng)窗玻璃上，避免乘員發(fā)生二次碰撞；同時避免乘員在車輛發(fā)生翻滾等危險情況下被拋離座位。安全氣囊的保護(hù)原理是：當(dāng)汽車遭受一定碰撞力量以后，氣囊系統(tǒng)就會引發(fā)某種類似小劑量炸藥爆炸的化學(xué)反應(yīng)，隱藏在車內(nèi)的安全氣囊就在瞬間充氣彈出，在乘員的身體與車內(nèi)設(shè)備碰撞之前起到鋪墊作用，減輕身體所受沖擊力，從而達(dá)到減輕乘員傷害的效果。 安全氣囊系統(tǒng)稱為SRS，相對于安全帶，安全氣囊只是一個輔助保護(hù)設(shè)備。安全氣囊是用帶橡膠襯里的特種織物尼龍制成，工作時用無害的氦氣填充。此系統(tǒng)由一個傳感器激活，該傳感器用于監(jiān)視碰撞中汽車速度減雨燕的安全氣囊小的程度。在碰撞發(fā)生的早期，安全氣囊開始充氣，安全充氣大約需要0.03秒。安全氣囊可以非常快的速度充氣十分重要，這能確保當(dāng)乘客的身體被安全帶束縛不動而頭部仍然向前行進(jìn)時，安全氣囊能及時到位。在頭部碰到安全氣囊時，安全氣囊通過氣囊表面的氣孔開始排氣。氣體的排出有一定的速率，確保讓人的身體部位緩慢地減速。由于安全氣囊彈開充氣的速度可高達(dá)320公里/小時，碰撞時如果人的乘坐姿勢不正確，將給人帶來嚴(yán)重的傷害。

安全氣囊的發(fā)明源于一次有驚無險的事故。

1952 年，美國工程師赫特里克在一次駕車中，為了躲避一個障礙物，立即猛打方向盤并緊急制動。同時，他和妻子都本能地伸出手臂，來保護(hù)當(dāng)時正在前排中央座位上的女兒。雖然有驚無險，這位自學(xué)成才工程師卻從中受到啟發(fā)。他想必須有一種保護(hù)裝置，在緊急制動或是碰撞時能代替手臂去保護(hù)前沖的駕乘人員。他利用兩個星期的時間設(shè)計出了一種汽車緩沖安全裝置，其原理是在發(fā)動機(jī)罩下裝一個盛滿壓縮空氣的儲氣筒，當(dāng)汽車受到正面碰撞時，慣性沖擊力促使一個滑動重塊向前移動，從而推動儲氣筒向隱藏在方向盤中央以及儀表板旁的空氣袋快速充氣，從而可以使車中人員減少傷害。

1953年8月18日，赫特里克獲得了國家專利局辦法的“汽車緩沖安全裝置”的專利證書，這就是安全氣囊的雛形。

現(xiàn)代安全氣囊系統(tǒng)由碰撞傳感器、緩沖氣囊、氣體發(fā)生器及控制塊（電腦）等組成。

安全氣囊系統(tǒng)要求氣體發(fā)生器能夠在較短的時間內(nèi)（30 ms左右）產(chǎn)生大量的氣體充滿氣囊，產(chǎn)生的氣體必須對人體無害，且不能溫度太高，同時要求氣體發(fā)生器有很高的可靠性和穩(wěn)定性。氣體發(fā)生器主要有：壓縮氣體式、煙火式和混合式三種型式?；旌鲜綒怏w發(fā)生器是壓縮氣體式和煙火式相結(jié)合的發(fā)生器，也是目前廣泛應(yīng)用一種氣體發(fā)生器。

一般集成在微計算機(jī)中。當(dāng)汽車發(fā)生碰撞事故時，電控裝置接收多個傳感器傳來的車身不同位置的減速信號，經(jīng)過反復(fù)不斷的分析、比較、計算，決定是否發(fā)出點火信號。要求控制裝置能夠在復(fù)雜的碰撞情況下作出非常準(zhǔn)確的判斷，點火時刻也必須精確控制。

雖然安全氣囊在結(jié)構(gòu)上會有所不同，但其工作原理基本一致。汽車行駛過程中，傳感器系統(tǒng)不斷向控制裝置發(fā)送速度變化（或加速度）信息，由控制裝置（中央控制器）對這些信息加以分析判斷，如果所測的加速度、速度變化量或其它指標(biāo)超過預(yù)定值（即真正發(fā)生了碰撞），則控制裝置向氣體發(fā)體發(fā)生器發(fā)出點火命令或傳智能安全氣囊感器直接控制點火，點火后發(fā)生爆炸反應(yīng)，產(chǎn)生N2或?qū)夤拗袎嚎s氫氣釋放出來充滿碰撞氣袋。乘員與氣袋接觸時，通過氣袋上排氣孔的阻尼吸收碰撞能量，達(dá)到保護(hù)乘員的目的。

安全氣囊根據(jù)安裝的位置及保護(hù)對象不同，主要分為：對駕駛員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，裝在方向盤內(nèi)，防止駕駛員與轉(zhuǎn)向盤、儀表板及前擋風(fēng)玻璃發(fā)生碰撞；對前排乘員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，裝在儀表板內(nèi)，防止乘員與儀表板、前擋風(fēng)玻璃發(fā)生碰撞；對后排乘員進(jìn)行保護(hù)的氣囊，一般安裝在前排座椅的靠背上后部或頭枕內(nèi)部，防止乘員與前排座椅發(fā)生碰撞。由于后排乘員受到的傷害程度較輕，后座椅安全氣囊一般只在高級轎車上使用。