过滤气囊

过滤元件是防毒面具上忠诚的把关卫士，它只允许人体须臾不可缺的清洁空气通过。世界各国的面具五花八门，面具上的过滤元件也是形状各异，但它们内部结构的设计思路却大同小异。其内部装有对付气溶胶(悬浮在空气中的微小颗粒)的过滤层，又叫滤烟层，实际上是一层特制过滤纸。它既要高效率地滤除有害物气溶胶粒子，又要对人体的呼吸不产生明显的阻力。

过滤元件内还装有专门对付毒气蒸汽的防毒炭。它跟普通民用活性炭不同、防毒炭不仅要有非常发达的微孔结构，使其有足够大的"肚子"，能尽量多"吃"毒剂，而且要有充分发达的中孔、大孔，以使具有吸附作用的道路畅通，满足吸附速率的要求。防毒炭除要求孔隙结构合理外，还须经特殊的化学药剂处理，因为，对付各种毒魔单靠物理吸附作用是远远不够的，必须借助催化剂，进行物化反应，使其大量"吸毒"，成为身手不凡的"瘾君子"。

潘多拉星的大气中充满了氨气，甲烷，氯气，人类的呼吸系统无法适应这种有毒的混合气体，然而只要经过简单的过滤，潘多拉大气中的氧气就可以直接被人类所呼吸。滤气背囊不能持续使用超过两周，用自来水清洗过滤器垫之后便可以继续使用。

电影中的的过滤气囊竟然能使用长达两周以上，而在今天的军事界，将防毒面具的有效时间延长是各国军事科学家的重点攻关对象。

气囊长时间不用时，应洗净晾干，内充、外涂滑石粉，放置在室内干燥、阴凉、通风处。气囊应伸开平放，不得堆放，亦不得在气囊上堆压重物。

存放气囊的地方应远离热源。

气囊不能与酸、碱、油脂和有机溶剂接触。

根据中华人民共和国船舶行业标准CB/T 3795-1996规定，船用气囊的包装运输和贮存应遵循以下标准:

1、包装

折叠后用塑料编织袋捆扎包装。

2、运输

气囊在短途运输时，应采取吊运，抬运，充气状态滚运等方式，严禁在地上拖移。

气囊在长途运输时，应折叠固定到托盘上，下面有衬垫，外面用缠绕膜包好。

船用气囊的破损形式一般可分为纵向裂缝(裂缝沿气囊长度方向延伸)、横向裂缝(裂缝沿圆周方向延伸)、钉眼(包括直径10cm以内的圆盘形损伤)。操作步骤如下: 1) 划出修理范围，作为打磨表面的界限。修理范围要向裂缝四周扩展，不要遗漏暗伤。扩展范围视气囊型号及损伤范围而不同，通常3层的为18~20cm;4层的为20~22cm;5层的为22~24cm;6层的为24~26cm。

纵向裂缝挂胶帘子布的铺设

2) 打磨修补部分表面，直到露出纤维线为止，但不要损伤纤维线。

3) 对于较长的裂缝要先用帘子线进行缝合，缝针孔位置距裂缝约2~3cm，缝针间距约10cm。

4) 用汽油清洗需修补部分的表面并凉干。

5) 涂一层胶浆。胶浆用生胶浸泡在汽油中调制而成。生胶与汽油的重量比通常取1:5，涂第一层时宜略稀一些(生胶与汽油重量比可取1:8)。待第一层胶浆凉干后，再涂略稠的胶浆并凉干。

6) 用厚度1mm，宽度比裂缝大1cm 的生胶条封闭裂缝。

7) 刷一遍汽油并凉干。

8) 对于纵向裂缝，先用宽约10cm的挂胶帘子布垂直于裂缝方向贴敷一层。对于横向裂缝和钉眼可直接进行第(10)步操作。

9) 刷一遍汽油并凉干。

10) 平行于纵长方向铺一层挂胶帘子布。裂缝周围的搭接范围应大于5cm，并且四周要剪贴成圆角

11) 刷一遍汽油并凉干。

12) 斜向铺一层挂胶帘子布。帘子线的方向应与囊壁内的斜向帘子线(或称增强纤维)方向相同。周围的搭接范围应比前一层挂胶帘子布大1cm，并且四周要剪贴成圆角

13) 刷一遍汽油并凉干。

为了保证安全气囊在适当的时候打开，汽车生产厂家都规定了气囊的起爆条件，只有满足了这些条件，气囊才会爆炸。虽然在一些交通事故中，车内乘员碰得头破血流，甚至出现生命危险，车辆接近报废，但是如果达不到安全气囊爆炸的条件，气囊还是不会打开。

安全气囊打开需要合适的速度和碰撞角度。从理论上讲，只有车辆的正前方左右大约60°之间位置撞击在固定的物体上，速度高于30KM/h，这时安全气囊才可能打开。这里所说的速度不是我们通常意义上所理解的车速，而是在试验室中车辆相对刚性固定障碍物碰撞的速度，实际碰撞中汽车的速度高于试验速度气囊才能打开。

汽车发生碰撞时的主要受力部位是保险杠和车身纵梁，为了缓冲碰撞时的冲击力，车身前部大都设计有碰撞缓冲区，而且车身的刚度公布也是不均匀的。在一些事故中，例如当轿车与没有后部防护装置的卡车发生钻入性追尾事故，或轿车碰撞护栏后发生翻车事故，或发生车身侧面碰撞等，这样的事故往往没有车身前部的直接撞击，主要是车身上部和侧面发生碰撞，碰撞车身部位的刚度很小，虽然车舱发生了很大的变形，造成了车内乘员受伤或死亡，但是由于碰撞部位不对，有时候气囊并不能打开。

安全气囊使用过程中存在的缺陷

安全气囊作为提高汽车安全性的有效措施之一越来越受到人们的重视。世界各国都投人大量的人力物力致力予安全气囊的开发，使得安全气囊系统得到大力发展。在一些实际的碰撞事故中证明安全气囊确实具有降低乘员伤亡的功效，但也发现了其存在的一些间题。安全气囊在使用中存在的问题有：

1.气囊可能在很低的车速时打开。汽车在很低车速行驶而发生碰撞事故时，乘员和驾驶员系上安全带即可，完全不需要安全气囊展开起保护作用。如果这时展开气囊反而会造成不必要的浪费，甚至还可能因安全气囊的展开加重碰撞伤害。

2.气囊的启动会对乘员造成伤害。安全气囊系统启动时将冲开气囊盖板，并且在瞬间展开充气，很可能对乘员造成冲击；产生的灼热气体也会灼伤乘员和驾驶员。

3.当乘客偏离座位或座位上无人或儿童乘坐时，气囊系统的启动不仅起不到应有的保护作用，还可能会对乘员造成一定的伤害。

安全气囊是汽车被动安全中一项技术含量很高的产品。它的保护效果已经被人们普遍认识，有关安全气囊的第一个专利始于1958年。1970年就有厂家开始研制可以减轻碰撞事故中乘员伤害程度的安全气囊；20世纪80年代，汽车生产厂家开始逐渐装用安全气囊；进人90年代，安全气囊的装用量急剧上升；而进入新世纪以后，汽车上普遍都装有安全气囊。

简称SRS是辅助安全系统，它通常是作为安全带的辅助安全装置出现。安全带与安全气囊是配套使用，没有安全带，安全气囊的安全效果将要大打折扣。据调查，单独使用安全气囊可使事故死亡率降低18%左右，单独使用安全带可使事故死亡率下降42%左右，而当安全气囊与安全带配合使用时可使事故死亡率降低47%左右。由此可见，只有两者相互配合才能最大可能的降低事故的死亡率，安全气囊系统必然作为安全带的辅助系统出现。

当发生碰撞事故时，安全带将乘员“约束”在座椅上，使乘员的身体不至于撞到方向盘、仪表板和风窗玻璃上，避免乘员发生二次碰撞；同时避免乘员在车辆发生翻滚等危险情况下被抛离座位。安全气囊的保护原理是：当汽车遭受一定碰撞力量以后，气囊系统就会引发某种类似小剂量炸药爆炸的化学反应，隐藏在车内的安全气囊就在瞬间充气弹出，在乘员的身体与车内设备碰撞之前起到铺垫作用，减轻身体所受冲击力，从而达到减轻乘员伤害的效果。 安全气囊系统称为SRS，相对于安全带，安全气囊只是一个辅助保护设备。安全气囊是用带橡胶衬里的特种织物尼龙制成，工作时用无害的氦气填充。此系统由一个传感器激活，该传感器用于监视碰撞中汽车速度减雨燕的安全气囊小的程度。在碰撞发生的早期，安全气囊开始充气，安全充气大约需要0.03秒。安全气囊可以非常快的速度充气十分重要，这能确保当乘客的身体被安全带束缚不动而头部仍然向前行进时，安全气囊能及时到位。在头部碰到安全气囊时，安全气囊通过气囊表面的气孔开始排气。气体的排出有一定的速率，确保让人的身体部位缓慢地减速。由于安全气囊弹开充气的速度可高达320公里/小时，碰撞时如果人的乘坐姿势不正确，将给人带来严重的伤害。

安全气囊的发明源于一次有惊无险的事故。

1952 年，美国工程师赫特里克在一次驾车中，为了躲避一个障碍物，立即猛打方向盘并紧急制动。同时，他和妻子都本能地伸出手臂，来保护当时正在前排中央座位上的女儿。虽然有惊无险，这位自学成才工程师却从中受到启发。他想必须有一种保护装置，在紧急制动或是碰撞时能代替手臂去保护前冲的驾乘人员。他利用两个星期的时间设计出了一种汽车缓冲安全装置，其原理是在发动机罩下装一个盛满压缩空气的储气筒，当汽车受到正面碰撞时，惯性冲击力促使一个滑动重块向前移动，从而推动储气筒向隐藏在方向盘中央以及仪表板旁的空气袋快速充气，从而可以使车中人员减少伤害。

1953年8月18日，赫特里克获得了国家专利局办法的“汽车缓冲安全装置”的专利证书，这就是安全气囊的雏形。

现代安全气囊系统由碰撞传感器、缓冲气囊、气体发生器及控制块（电脑）等组成。

安全气囊系统要求气体发生器能够在较短的时间内（30 ms左右）产生大量的气体充满气囊，产生的气体必须对人体无害，且不能温度太高，同时要求气体发生器有很高的可靠性和稳定性。气体发生器主要有：压缩气体式、烟火式和混合式三种型式。混合式气体发生器是压缩气体式和烟火式相结合的发生器，也是目前广泛应用一种气体发生器。

一般集成在微计算机中。当汽车发生碰撞事故时，电控装置接收多个传感器传来的车身不同位置的减速信号，经过反复不断的分析、比较、计算，决定是否发出点火信号。要求控制装置能够在复杂的碰撞情况下作出非常准确的判断，点火时刻也必须精确控制。

虽然安全气囊在结构上会有所不同，但其工作原理基本一致。汽车行驶过程中，传感器系统不断向控制装置发送速度变化（或加速度）信息，由控制装置（中央控制器）对这些信息加以分析判断，如果所测的加速度、速度变化量或其它指标超过预定值（即真正发生了碰撞），则控制装置向气体发体发生器发出点火命令或传智能安全气囊感器直接控制点火，点火后发生爆炸反应，产生N2或将储气罐中压缩氢气释放出来充满碰撞气袋。乘员与气袋接触时，通过气袋上排气孔的阻尼吸收碰撞能量，达到保护乘员的目的。

安全气囊根据安装的位置及保护对象不同，主要分为：对驾驶员进行保护的气囊，装在方向盘内，防止驾驶员与转向盘、仪表板及前挡风玻璃发生碰撞；对前排乘员进行保护的气囊，装在仪表板内，防止乘员与仪表板、前挡风玻璃发生碰撞；对后排乘员进行保护的气囊，一般安装在前排座椅的靠背上后部或头枕内部，防止乘员与前排座椅发生碰撞。由于后排乘员受到的伤害程度较轻，后座椅安全气囊一般只在高级轿车上使用。