槍式機械破窗逃生器

李隆禧 楊坤

本破窗器是一種安裝在封閉艙室里的輔助逃生裝置，當緊急情況發生時可以快速擊碎車窗玻璃，以達到順利逃生的目的。因此，破窗器對于載員較多的車輛而言至關重要。以公交車為例，我國的公交車為了保證車內的亮度，在設計時使用了相對較多的玻璃。在有突發情況時，從玻璃窗逃生是一種正確而快速的選擇，可以讓大量乘員在短時間內從發生意外的車內撤離。公交車的玻璃窗在大多數情況下可以正常打開，但是在冬天洗車或者降雪后會出現門窗打不開的現象，當車窗導軌雜物積攢過多時，也會出現打不開的情況，這直接導致在發生突發情況乘員需要逃出車內時會因沒有出口而不能及時逃出，當車輛掉入水中或者起火時，逃生通道不暢會直接導致乘員傷亡率大幅上升。臺灣的客車起火案所造成的巨大傷亡觸目驚心，根本原因就是起火后乘員不能打破玻璃門窗及時逃出起火的車輛。隨著城市的不斷發展，人口的膨脹，以及公交優先發展戰略的推行，越來越多的人選擇公共交通出行。而公共交通工具上人員眾多，空間狹窄擁擠，出口較小，存在著較多的安全隱患。普通的用于公交車上的輔助逃生工具安全錘容易被盜，安全錘在使用時存在空間限制問題，且緊急情況下，乘客很難在短時間內拿到安全錘并找到合適擊打點正確使用。

因此，槍式機械破窗應運而生。我國的破窗器最初是安全錘。當時，由于鋼化玻璃厚度不大，所以，使用安全錘敲擊玻璃一至兩次就可打破玻璃逃出車內。但是，隨著近年來公交車在安全方面的設計考量逐步加大，玻璃門窗的厚度逐步增加，許多實驗證明：現在的安全錘即使用力敲擊玻璃六至七次，玻璃仍幾乎完好無損。打不破玻璃的破窗器不是合格的破窗器。因此，新型的破窗器必須被設計并制造。

當前公交車上使用了一種手拍式破窗器，其使用方法是手掌拍擊破窗器后部，整塊玻璃即可破碎，其原理是使用撞針打擊鋼化玻璃的四角部分，進而快速破窗。這種方法雖然快，但是拍擊者的安全卻成了問題，這種破窗器的撞針尾部并不大，在拍擊時會產生極大壓強，使使用者舒適性大幅下降；再者，在敲碎玻璃時，使用者的手部離破碎的玻璃較近，破碎的玻璃碴極有可能對使用者的手部造成嚴重損害。

針對手拍式破窗器的缺陷，我們設計了一種新型槍式機械破窗

改進如下：

1.槍式機械破窗的動力源是彈簧。

2.槍式機械破窗的啟動裝置是扳機而不是手掌直接啟動。

眾所周知，能夠發射BB彈的玩具槍可以在幾米外擊碎普通玻璃，由于所積蓄的能量大，現今已被公安部門列為違禁品。其原理就是用彈簧儲能，而后扣動扳機，釋放能量。我們的設計也采用了這個原理，手拉彈簧，使彈簧伸長到一定長度，這時，彈簧激活扳機，使扳機處于待發狀態。可以直接用手摳動扳機，釋放能量擊碎玻璃，也可以事先在扳機上綁一條繩子，在遠處拽動繩索激發扳機。這樣不僅使用者不會手痛，在玻璃被擊碎時，玻璃碎片也不會傷到使用者。

選材過程如下：

彈簧：選用琴鋼絲，這是用得最廣、質量又好的一種高碳彈簧鋼絲，因而有“彈簧鋼絲之王”之稱。其所以被稱為琴鋼絲是因為它是從樂器，特別是鋼琴中的弦演變而成為彈簧鋼絲的。這類鋼絲一般是采用硫磷等雜質較少的高級生鐵和高級廢鋼為原料，電爐中熔煉后，經過仔細的熱軋成為圓鋼或盤條，再經一系列的處理后所獲得的一種強度好，韌性好的彈簧鋼絲。車窗都是鋼化玻璃，為了確保能夠有效擊穿，因此必須采用這種勁度系數大的彈簧材料。

破窗釘：選用45號鋼直徑6-8mm的鋼釘。

板材：從輕量化和制造方便考慮出發，選用塑料，不僅重量輕盈而且強度較好易于制造。

模型設計如下：

模型儲能執行裝置：先將一根勁度系數大的彈簧放入一端封住的發射管中，而后將這段發射管固定在一個中心開有同直徑的孔的防護板上并固定好。在彈簧的一端裝好載有尖銳破窗釘的執行塊，執行塊與破窗釘緊密結合，不會因受到沖力而散架，在塊體上還有相應的孔，以便儲能時使用。同時執行塊下部裝有凸起物，該凸起物能夠與擊發裝置控制塊的凸起物相配合。

擊發裝置：將一根勁度系數適中的彈簧放入一端封閉的控制管內，再將彈簧和一個有凸起物的控制塊緊密結合，該控制塊也有一個凸起物，能夠與執行機構的執行塊相配合；控制塊上安有相應的孔，以便于擊發時對槍式機械破窗進行操控。

連接裝置：采用數塊輕質塑料板構成連接裝置，能夠連接擊發裝置和儲能執行裝置。

使用方法如下：

先將操縱桿裝入儲能執行裝置的執行塊，雙指扣住操縱桿，向后拉彈簧直至兩個摸塊上的凸起物得到配合；再抽出操縱桿，將操縱桿裝入擊發裝置控制塊上的相應孔內。此時已做好破窗準備，操作人員需要采取相關自我保護措施。之后雙指下拉擊發裝置的控制塊，執行裝置啟動，尖銳破窗釘彈出，擊碎玻璃，完成破窗。如果本次破窗失敗，可以再次進行儲能，進行第二次破窗。

經過實驗，模型可以擊穿4mm左右的玻璃，執行機構的防護板可有效防止玻璃飛濺。達到了設計的要求。

綜上所述，我們設計的破窗器簡單而且效果明顯，且能夠有效保護操作者，達到了設計的要求。

（作者單位：沈陽理工大學）