4月8日，《北京晚报》“大学实验室”栏目，采访报道了我校机电与机电与车辆工程学院学生创新科技成果“轻便免维护高处逃生缓降器”，该项目是在秦建军老师的指导下，由机093班何振龙、华岩等同学设计完成，该作品曾获得第六届“挑战杯”首都大学生课外学术科技作品竞赛二等奖、首都高校第五届机械创新设计大赛二等奖等奖项，并已获得国家发明专利授权。报道全文如下：
大号“吹风机”助你逃离高楼火场
进入春季，风干物燥，容易引发各种火灾。对于居住在楼房的居民来说，一旦遇到楼房起火，能否快速撤离至楼外的地面直接关系到生命安全。媒体报道显示，在楼房火灾中身亡的市民很大一部分都死于有毒烟雾下的窒息。那有没有一种装置，能让市民以最快的速度离开起火的大楼，又可以避开楼道内四处飘散的毒烟呢？
近日，在北京建筑大学举行的大学生科技节上。一款循环式阻尼缓降装置一亮相就引来众多参观者关注，因为它正好解决了上述两大难题。装置由该校几名2013届本科生在大一时发明，目前已经获得了发明专利。指导老师秦建军告诉记者，量产后的缓降装置重量不到3千克，安装更是比装空调室外机还容易，非常适合居住在中低楼层的家庭使用。
产品展示
“吹风机”伸出腰带
可绑住人匀速下降
北京建筑大学大学生科技节当天，记者在北京建筑大学见到了这套缓降装置。粗一看，记者还以为是一个放大版的吹风机——它有一个直径约30厘米的“风筒”，以及一截约40厘米长的“出风口”，似乎跟逃生的功能毫不相关。
正在记者疑惑之际，负责演示的建筑大学学生打开了“风筒”盖子，然后迅速地从“吹风机”里抽出了两根约三厘米宽的腰带，缠在自己的腰间，扣好保险扣。随着他身体的不断移动，腰带不断从“吹风机”里被匀速抽出。“我们用水平的移动模拟了一个垂直下降的过程，这套装置的一大核心技术就在于刚才你们看到的腰带‘匀速’抽出，这在高层垂直降落时非常关键。”在一旁讲解的秦建军说，保险扣可以根据不同人的体型调节位置，可松可紧，同时确保将人牢牢固定。
创意缘由
参加机械创新大赛
瞄准火灾逃生设备
时光回到2009年。这年何振龙、华岩等同学考入北京建筑大学（当时学校名称为北京建筑工程学院），就读于机电与车辆工程学院机械工程专业。秦建军是他们的科技创新指导老师。
当年底，全国大学生机械创新设计大赛启动报名，秦建军带领学生们参加比赛。当届大赛的主题是“救援与逃生”，秦建军和何振龙等同学经过讨论，决定以火灾逃生为研究方向。“现在城市里火灾频发，严重威胁生命安全。救援更多地是专业机构的行为，能否发明一种装置帮助人自救呢？进行一些逃生技术和设备的探索，可以更好地服务广大市民。”秦建军说。
确定研究方向后，秦建军带领学生做了大量市场调研。他们发现，市面上已经出现了一些火灾逃生装置，但普遍体积巨大，需要专业人员才能操作和定期维护，购置费用也动辄数千甚至数万元，普通家庭用户根本无力承受，“所以一旦火灾发生，市民只能冒险迎着火焰或者毒烟摸索撤离，或者留在室内被动等待消防队员救援。”
设计过程
放弃“手柄方案”
利用“重力摩擦制动”
秦建军回忆，这是何振龙等同学进入大学后第一次参加创新大赛，他们的机械知识才刚有一个基础，“有了创意只能先画在草稿纸上，因为还不会CAD制图。”如今已经大学毕业的何振龙回忆起设计这台缓降装置的过程也颇为感慨：“尽管有‘提出问题—分析问题—解决问题’的基本设计思路，但大部分仍是一时拍脑袋想出来的，并没有考虑后期的可行性。直到制作实物时才发现这一点。”
按照同学们的最初设计思路，这个缓降装置是一个手柄，平时挂在家中的墙上，遇到火灾等紧急情况，居民可以用它砸破窗玻璃，然后控制手柄伸出里面的缆绳，居民抓住缆绳从窗外或者阳台外缓缓下降到地面。但问题随之而来，首先人的臂力不尽相同，相当一部分人无力抓紧下降绳缆，一旦脱手反而容易造成二次伤害；其次是让一个体积较小的手柄承受70公斤以上的人体重量，难度也不小。
手柄方案被放弃，同学们转向其他角度的思考。整个2010年初的寒假，秦建军带着学生们一直在不断地“头脑风暴”，从早到晚泡在实验室，画图纸、做力学论证、搭建模型……经常连吃饭都顾不上。
2010年3月开学初，学生华岩根据汽车安全带的自锁原理，设计出楔形滑块结构，何振龙也成功设计出了减速装置，能够让绑住人体的安全带减速运行，缓降装置的技术终于有了重大突破。此外秦建军带着学生对整个装置的外观以及系统可靠性也作了进一步优化。通过三代的实物改进后，这台循环式阻尼缓降装置终于定型。
秦建军告诉记者，整个装置运行的基本原理就是“重力摩擦制动”。在缓降装置内有两个活动的摩擦块，分别长约15厘米，厚约5厘米，摩擦块通过安全带S形缠绕，可以形成不同的接触面积，接触面积不同，摩擦力就会不同，“人绑住安全带下降时，体重的不同会使得摩擦块有不同的接触面积，从而控制摩擦力，让安全带绑住人实现匀速下降。”
效果验证
走进工地真人实验
半分钟匀速缓降15米
2010年6月，在丰台的一个工地，何振龙和同学们在工人师傅的帮助下对设计定型的循环式阻尼缓降装置做了第一次真人试验。他们把装置吊装到一个离地面高约15米的塔吊基架上固定。参与试验的学生张亮登上基架，腰间缠紧了装置里伸出的安全带。
在基架底下师生的紧张目光中，学生双脚悬空，离开基架。没有意料之外的突然急速下坠，而是以每秒0.5米的速度缓缓降落。大约半分钟后，这名男生安全到达地面。全场师生发出欢呼声。试验成功了。
秦建军说，在半分钟内实现15米高度的安全着落是一个了不起的成绩，它意味着居民从绑上安全带到离开6层楼高度的家中平稳逃生至地面不到5分钟，“安全带在滑轮的作用下是循环的，这意味着一家三口脱险只需15分钟。”
未来设想
轻量化至3千克内
期待有厂商关注
这套循环式阻尼缓降装置在2010年获得首都高校第五届机械创新设计大赛二等奖，后来又于2012年成功获得了发明专利。
同为发明专利人的秦建军告诉记者，这套装置经过轻量化后重量不足3千克，轻便且免维护，可以像空调室外机那样安装在阳台或者窗台外侧，一旦有需要可以随时取用。“由于重量很轻，因此安装难度远小于室外机，用不了1小时就能装完。”秦建军说，按照他们的设计，逃生安全带长度最长可达30米，承重达200千克，完全能够满足市民需要。
秦建军说，他们设计制作这套缓降装置花了大约1000元钱，“很多部件需要厂家单件定做，所以成本较高。”他表示，一旦能够实现量产，这样一套缓降逃生装置的成本也就不到300元，“性价比还是非常不错的。”
遗憾的是，这套装置获得专利已近两年，却一直没有感兴趣的商家。秦建军也坦言，这套装置凝聚着大学师生的智慧，有很强的实用价值，束之高阁确实有些可惜，“期待有人能慧眼识珠。”
消防专家意见：
适合五层楼以下逃生使用
记者咨询了北京海淀、朝阳等多个消防中队的官兵。在详细听取了原理介绍后，消防官兵告诉记者，这类逃生缓降装置有一定的使用价值。尤其是楼内结构复杂，消防队员不便在短时间内进入搜救的情况下，装置能够实现减少人员伤亡。
不过消防队员也表示，该装置最适合家住在五层楼以下的居民安装使用。因为楼层一旦过高，在缓降过程对保险绳或者安全带的质量要求就非常高，一旦绳子维护不到位出现损坏，极易发生危险；同时楼层过高，在降落过程中会受到城市楼间强风的影响，也很容易发生危险。
他们表示，市民一旦遇到家中或者楼内起火，还是应该第一时间拨打火警电话119，至于使用逃生缓降装置，也最好是在专业消防队员的指导下，配合地面充气垫进行。
本报记者张航J067
