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摘要：高原寒区具有缺氧、强风、暴雨、气候寒冷、昼夜温差大的特点，并且由于海拔高度的差异，各种气候要素随高度增高而发生变化，其中降水和温度的变化量最为剧烈。当地震等自然灾害发生时，高原寒区的这些气候特点导致部队进行抢险救灾时的难度大大增加。基于高原寒区的气候特点，我军研发出了一些多功能的抢险救灾防护设备，这些装备重量轻，可靠性高，环境适应性强。
关键词：高原寒区；抢险救灾；防护装备；碳纤维；复合材料
The alpine region has the characteristics of anoxia，strong wind，heavy rain，cold weather and large difference in temperature between day and night. And because of the difference in altitude，various climatic factors change with height，in which the change of precipitation and temperature is the most intense. When natural disasters such as earthquakes occur，the climate characteristics of alpine region lead to the difficulty of troops in emergency rescue. Based on the climate characteristics of the alpine region，our army has developed a number of multi-functional emergency rescue equipment，which are light weight，high reliability and strong environmental adaptability.
Key words：Emergency rescue；protective equipment；carbon fiber；composite materials
1 引言
搶险救灾是部队在和平时期组织最困难，实施最复杂，任务最繁重的行动之一。当灾害发生于高寒地区时，抢险救灾工作更加复杂和繁重。2010年4月14日，位于青藏高原的青海玉树藏族自治州遭受里氏7.1级的强震袭击。此次地震发生于高海拔地区，该地区温度极低、缺氧、昼夜温差大、建筑结构特殊，并且由于本地语言差异，导致救援人员和当地居民沟通困难，这些问题都对此次抗震救灾带来了极大的阻碍。玉树地震抢险救灾是人类历史上最复杂最困难最特殊的救援行动之一。
2 抢险救灾防护设备
在高纬度和极寒地区进行地震或冰雪等灾害救援时，应当向救援人员提供抢险救灾防护设备，从而保障其生存和生活条件。
2.1头盔
头盔可以保护救援人员的头部不受撞击以及其他机械伤害。救援头盔形状符合GJB 5477L-2006的国家军事标准以及男性军人头型的三围尺寸。头盔的大小可以通过调节旋钮来进行快速调节，从而保证头盔在使用过程中的稳定性。头盔稳定，合身，方便，同时，作为防护设备，它还具有优异的抗冲击，防刺穿，防火和绝缘性能。此外，头盔还可以与其他安全装置兼容，如照明装置、护目镜、防尘面具等。
2.2护目镜
护目镜包括防护镜和太阳镜。防护镜是全封闭结构，由镜片、框架和固定带构成。框架的材料是柔软的橡胶材料，周围包裹着气孔海绵，因此可以通过不同温度下的空气循环来增强其防雾功能。橡胶吸盘紧紧贴合面部，可以很好地阻挡沙土和灰尘。框架和镜片为模块化结构，镜片可以更换来满足不同环境下观察和防护的需要。太阳镜是由镜片，镜架和镜带组成，其中镜架和镜带可以分别与镜片结合使用。太阳镜具有防紫外线，防沙尘，抗冲击的功能，并且具有开阔的视野。
2.3服装
服装包括防护服，雨衣和防刺靴。防护服为分体式，充分考虑了在抢险救灾过程中的人体工程学特点。通过结构设计加强了对安全性、灵活性以及穿着舒适性的要求。防刺靴具有防撞和防刺功能，可以防止救援人员的脚趾和脚底受到突发伤害。
2.4携行装具
携行装具采用模块化设计，由背架、主囊、侧囊、睡袋、携行包组成。该装备符合人体工程学设计，肩垫和臀垫可以调节，以满足不同身材和体型的救援人员的需求。同时，设计了许多调节和固定装置，以确保装备的稳定性和舒适性。
2.5个人防护设备
防护设备包括护膝、护肘和手套。护膝和护肘可以消耗和分散冲击力，因此可以保护关节不受外力（如摩擦和冲击）的损害。手套具有抗摩擦和抗刺伤的功能。
2.6工具包
工具包包括紧急烹饪工具（燃气灶，气体燃料，套锅和餐具），急救包（剪刀、手套、防护面罩、人工呼吸屏障膜、酒精湿巾、碘伏棉棒、创可贴、医疗棉片和一些急救药物），生存工具包（铁铲、防风火柴、放大镜、针、鱼钩、哨子等等）。
2.7防爆手电筒
防爆手电筒防爆等级为Exd II CT4，外壳由轻合金制成，能够满足I，II区安全工作的需要（0，I，II区指危险区分类。0区：在正常状态下爆炸性气体持续存在；I区：在正常状态下爆炸性气体可能存在；II区：在正常状态下爆炸性气体不存在且仅在异常状态下短时间存在）。它具有良好的抗撞击和抗冲击性能，可在恶劣的环境和气候条件下使用。该防爆手电筒采用大功率发光二极管（LED）光源，寿命大于100万小时。手电筒采用高性能锂电池，具有良好的充电性能，且安全环保，无过充电、过放电和短路问题。该装置便携，智能，体积小，重量轻，并且可作为头灯固定在头盔上。 2.8净水器
灾害发生时，水质可能会受到污染。净水器可以将地表水，地下水和有机污染水净化为标准饮用水。采用人工操作，净水器的净化能力可达300ml/min以上。
2.9烹饪设备
灾害发生时，受害者和救援人员的食物供应是很大的问题，及时的食物供应对灾民和救援人员至关重要。该烹饪设备采用模块化设计，由三个箱子和一个盖篷组成。一个单箱的尺寸是800 mm×800 mm×800 mm，重量在75kg以下。箱子包括炉架和锅架，多功能台，砧板，油箱等。使用该设备，仅需要4人就可以在1小时内准备150人的标准餐。如果用碳纤维增强复合材料代替乙烯材料来制造箱体，其重量可从28kg降至18kg。减轻质量后，在高海拔和极寒地区进行抢险救灾时便更容易携带该设备。
2.10帐篷
当地震、冰雪、洪水及其他灾害发生时，帐篷是抢险救灾所需的重要设备，需要迅速及时运送到灾区。为了满足救援需求，救灾帐篷应当具有轻便，易折叠，坚固耐用等特点，并且有良好的环境适应性。普通帐篷一般使用金属支架，具有密度高、重量大，难以移动和折叠，在潮湿环境中容易生锈等种种弊端，所以这种普通帐篷在抢险救灾中适用性较低。如果帐篷支架由碳纤维增强复合材料制成，则可以避免上述缺点。例如，由金属制成的救援帐篷支架的重量为70公斤，加上覆盖的篷布，总重量超过100公斤，至少需要3-4人进行装载、运输、组装和拆卸。如果帐篷是由碳纤维增强复合材料制成，则总重量可减少30公斤，仅需2人即可完成上述任务，拆卸时间可由20分钟缩短至10分钟。这样可以节省人力和时间，从而大大提高救援效率。此外，碳纤维增强复合材料的强度远远高于金属，并且适用于多种环境，可以在潮湿，高温和低温条件下使用。
3结论
由于碳纤维增强复合材料具有优异的性能，因此可以替代一些传統材料，用于抢险救灾防护设备。使用这种材料可以大大减轻设备的重量，从而提高抢险救灾队伍的机动性。
鉴于抢险救灾防护设备的特殊要求和强化碳纤维复合材料的高成本，迫切需要开发国产碳纤维及前驱体纤维，各种复杂形状产品成型的关键技术问题也急需解决。进一步的研究重点应放在加工成型容易，精度高，成本低的碳纤维增强复合材料的加工和设备开发上。还应建立完善的碳纤维复合材料评价体系。并且研发出采用碳纤维增强复合材料制造的具有优良综合性能的物资装备，例如便携式设备，车辆，帐篷，营房等。
作者简介：
徐冉，1992，女，陕西商洛，助教，硕士研究生，教师。
关键词：高原寒区；抢险救灾；防护装备；碳纤维；复合材料
The alpine region has the characteristics of anoxia，strong wind，heavy rain，cold weather and large difference in temperature between day and night. And because of the difference in altitude，various climatic factors change with height，in which the change of precipitation and temperature is the most intense. When natural disasters such as earthquakes occur，the climate characteristics of alpine region lead to the difficulty of troops in emergency rescue. Based on the climate characteristics of the alpine region，our army has developed a number of multi-functional emergency rescue equipment，which are light weight，high reliability and strong environmental adaptability.
Key words：Emergency rescue；protective equipment；carbon fiber；composite materials
1 引言
搶险救灾是部队在和平时期组织最困难，实施最复杂，任务最繁重的行动之一。当灾害发生于高寒地区时，抢险救灾工作更加复杂和繁重。2010年4月14日，位于青藏高原的青海玉树藏族自治州遭受里氏7.1级的强震袭击。此次地震发生于高海拔地区，该地区温度极低、缺氧、昼夜温差大、建筑结构特殊，并且由于本地语言差异，导致救援人员和当地居民沟通困难，这些问题都对此次抗震救灾带来了极大的阻碍。玉树地震抢险救灾是人类历史上最复杂最困难最特殊的救援行动之一。
2 抢险救灾防护设备
在高纬度和极寒地区进行地震或冰雪等灾害救援时，应当向救援人员提供抢险救灾防护设备，从而保障其生存和生活条件。
2.1头盔
头盔可以保护救援人员的头部不受撞击以及其他机械伤害。救援头盔形状符合GJB 5477L-2006的国家军事标准以及男性军人头型的三围尺寸。头盔的大小可以通过调节旋钮来进行快速调节，从而保证头盔在使用过程中的稳定性。头盔稳定，合身，方便，同时，作为防护设备，它还具有优异的抗冲击，防刺穿，防火和绝缘性能。此外，头盔还可以与其他安全装置兼容，如照明装置、护目镜、防尘面具等。
2.2护目镜
护目镜包括防护镜和太阳镜。防护镜是全封闭结构，由镜片、框架和固定带构成。框架的材料是柔软的橡胶材料，周围包裹着气孔海绵，因此可以通过不同温度下的空气循环来增强其防雾功能。橡胶吸盘紧紧贴合面部，可以很好地阻挡沙土和灰尘。框架和镜片为模块化结构，镜片可以更换来满足不同环境下观察和防护的需要。太阳镜是由镜片，镜架和镜带组成，其中镜架和镜带可以分别与镜片结合使用。太阳镜具有防紫外线，防沙尘，抗冲击的功能，并且具有开阔的视野。
2.3服装
服装包括防护服，雨衣和防刺靴。防护服为分体式，充分考虑了在抢险救灾过程中的人体工程学特点。通过结构设计加强了对安全性、灵活性以及穿着舒适性的要求。防刺靴具有防撞和防刺功能，可以防止救援人员的脚趾和脚底受到突发伤害。
2.4携行装具
携行装具采用模块化设计，由背架、主囊、侧囊、睡袋、携行包组成。该装备符合人体工程学设计，肩垫和臀垫可以调节，以满足不同身材和体型的救援人员的需求。同时，设计了许多调节和固定装置，以确保装备的稳定性和舒适性。
2.5个人防护设备
防护设备包括护膝、护肘和手套。护膝和护肘可以消耗和分散冲击力，因此可以保护关节不受外力（如摩擦和冲击）的损害。手套具有抗摩擦和抗刺伤的功能。
2.6工具包
工具包包括紧急烹饪工具（燃气灶，气体燃料，套锅和餐具），急救包（剪刀、手套、防护面罩、人工呼吸屏障膜、酒精湿巾、碘伏棉棒、创可贴、医疗棉片和一些急救药物），生存工具包（铁铲、防风火柴、放大镜、针、鱼钩、哨子等等）。
2.7防爆手电筒
防爆手电筒防爆等级为Exd II CT4，外壳由轻合金制成，能够满足I，II区安全工作的需要（0，I，II区指危险区分类。0区：在正常状态下爆炸性气体持续存在；I区：在正常状态下爆炸性气体可能存在；II区：在正常状态下爆炸性气体不存在且仅在异常状态下短时间存在）。它具有良好的抗撞击和抗冲击性能，可在恶劣的环境和气候条件下使用。该防爆手电筒采用大功率发光二极管（LED）光源，寿命大于100万小时。手电筒采用高性能锂电池，具有良好的充电性能，且安全环保，无过充电、过放电和短路问题。该装置便携，智能，体积小，重量轻，并且可作为头灯固定在头盔上。 2.8净水器
灾害发生时，水质可能会受到污染。净水器可以将地表水，地下水和有机污染水净化为标准饮用水。采用人工操作，净水器的净化能力可达300ml/min以上。
2.9烹饪设备
灾害发生时，受害者和救援人员的食物供应是很大的问题，及时的食物供应对灾民和救援人员至关重要。该烹饪设备采用模块化设计，由三个箱子和一个盖篷组成。一个单箱的尺寸是800 mm×800 mm×800 mm，重量在75kg以下。箱子包括炉架和锅架，多功能台，砧板，油箱等。使用该设备，仅需要4人就可以在1小时内准备150人的标准餐。如果用碳纤维增强复合材料代替乙烯材料来制造箱体，其重量可从28kg降至18kg。减轻质量后，在高海拔和极寒地区进行抢险救灾时便更容易携带该设备。
2.10帐篷
当地震、冰雪、洪水及其他灾害发生时，帐篷是抢险救灾所需的重要设备，需要迅速及时运送到灾区。为了满足救援需求，救灾帐篷应当具有轻便，易折叠，坚固耐用等特点，并且有良好的环境适应性。普通帐篷一般使用金属支架，具有密度高、重量大，难以移动和折叠，在潮湿环境中容易生锈等种种弊端，所以这种普通帐篷在抢险救灾中适用性较低。如果帐篷支架由碳纤维增强复合材料制成，则可以避免上述缺点。例如，由金属制成的救援帐篷支架的重量为70公斤，加上覆盖的篷布，总重量超过100公斤，至少需要3-4人进行装载、运输、组装和拆卸。如果帐篷是由碳纤维增强复合材料制成，则总重量可减少30公斤，仅需2人即可完成上述任务，拆卸时间可由20分钟缩短至10分钟。这样可以节省人力和时间，从而大大提高救援效率。此外，碳纤维增强复合材料的强度远远高于金属，并且适用于多种环境，可以在潮湿，高温和低温条件下使用。
3结论
由于碳纤维增强复合材料具有优异的性能，因此可以替代一些传統材料，用于抢险救灾防护设备。使用这种材料可以大大减轻设备的重量，从而提高抢险救灾队伍的机动性。
鉴于抢险救灾防护设备的特殊要求和强化碳纤维复合材料的高成本，迫切需要开发国产碳纤维及前驱体纤维，各种复杂形状产品成型的关键技术问题也急需解决。进一步的研究重点应放在加工成型容易，精度高，成本低的碳纤维增强复合材料的加工和设备开发上。还应建立完善的碳纤维复合材料评价体系。并且研发出采用碳纤维增强复合材料制造的具有优良综合性能的物资装备，例如便携式设备，车辆，帐篷，营房等。
作者简介：
徐冉，1992，女，陕西商洛，助教，硕士研究生，教师。