Способ тушения пожара с вертолета

Устройство пожаротушения с вертолета

Изобретение относится к технике пожаротушения, в частности к технике пожаротушения с вертолета. Сущность изобретения состоит в том, что оно обеспечивает широкий охват очага пожара при помощи выдавливания воды из стакана через отверстия — сопла сжатым воздухом, а при заборе новой порции воды из водоема обеспечивает автоматическое управление шибером, герметически открывающим и закрывающим выходные сопла, и подсасывание воздуха из стакана с помощью вакуумного насоса для ускорения процесса забора новой порции воды. Указанные признаки обеспечивают разбрызгивание воды на очень большой площади при пролете вертолета над очагом пожара. 1 ил.

Изобретение относится к технике пожаротушения, в частности к технике пожаротушения с вертолета.

Известны различные способы пожаротушения с вертолета с помощью раскрывающихся контейнеров, газокапельных сопел, газодинамического сдува пламени и др.

В качестве наиболее близкого аналога изобретению принято устройство пожаротушения с вертолета, содержащее подвешенный к вертолету с помощью силового троса погружной стакан с шибером, имеющий возможность забирать воду из водоема, управляющую лебедку, имеющую возможность поднимать и опускать шибер, и силовую лебедку (патент США 3485302, кл. А 62 С 31/00, опубл. 23.12.1969).

Изобретение направлено на создание такого устройства, которое обеспечивало бы автоматический забор воды из водоема с разбрызгиванием ее на большой площади при пролете вертолета над очагом пожара.

Указанная задача достигается тем, что устройство пожаротушения с вертолета содержит подвешенный к вертолету с помощью силового троса погружной стакан с шибером, имеющий возможность забирать воду из водоема, управляющую лебедку, имеющую возможность поднимать и опускать шибер, и силовую лебедку, и отличается тем, что оно снабжено воздушным компрессором и вакуумным насосом, имеющим возможность откачивать воздух из погружного стакана через шланг, при этом воздушный компрессор работает в паре с баллоном высокого давления и редуктором, настроенным на выходное давление 2-3 ати для вытеснения через тот же упомянутый шланг воды из погружного стакана под указанным давлением.

Сущность изобретения заключается в том, что с вертолета на силовом тросе с помощью лебедки к очагу пожара опускают стакан с водой емкостью 1,5-2,0 м 3 , имеющий в нижней части боковые отверстия для выхода воды, закрывающиеся цилиндрическим шибером, затем с помощью управляющего троса поднимают шибер вверх, одновременно с помощью воздушного компрессора нагнетают по гибкому шлангу в стакан сжатый до 2-3 ати воздух и вытесняют воду через отверстия на очаг пожара.

Заправку стакана новой порцией воды осуществляют в режиме зависания над водоемом, при этом стакан погружают в воду при поднятом шибере, одновременно, для ускорения процесса забора воды, включают вакуумный насос. По окончании забора воды опускают шибер, герметически перекрывая выходные отверстия, и продолжают пожаротушение новой порцией воды.

Изображенное на чертеже устройство пожаротушения с вертолета состоит из силового троса 1, цилиндрического стакана 2, цилиндрического шибера 3 с сальником 4, в нижней части стакана расположены отверстия 5 для выпуска воды и эластичная прокладка 6. Стакан с водой 7 связан с вертолетом при помощи эластичного шланга 8, соединенного с воздушным компрессором 9 через клапан 10 и с вакуумным насосом 11 — через клапан 12, и при помощи управляющего троса 13 с — управляющей лебедкой 14. Силовая лебедка 15 соединена тросом 1 со стаканом 2.

Устройство работает следующим образом.

Вертолет с заполненным водой 7 стаканом 2, подвешенным на силовом тросе 1, посылают к очагу пожара. Над очагом пожара с помощью управляющего троса 13 поднимают шибер 3, открывая отверстия 5 для выхода воды. Одновременно открывают клапан 10 и включают воздушный компрессор 9, вытесняя через шланг 8 воду из стакана под давлением 2-3 ати. После вытеснения воды из стакана компрессор 9 выключают и клапан 10 закрывают. Вертолет уходит к близлежащему водоему для забора новой порции воды. Стакан 2 погружают в воду при поднятом шибере 3, одновременно открывают клапан 12 и включают вакуумный насос 11 для ускорения наполнения стакана новой порцией воды. После забора воды шибер 3 опускают, обесточивают клапан 12 и насос 11 и вертолет возвращается к очагу пожара.

Устройство пожаротушения с вертолета, содержащее подвешенный к вертолету с помощью силового троса погружной стакан с шибером, имеющий возможность забирать воду из водоема, управляющую лебедку, имеющую возможность поднимать и опускать шибер, и силовую лебедку, отличающееся тем, что устройство снабжено воздушным компрессором и вакуумным насосом, имеющим возможность откачивать воздух из погружного стакана через шланг, при этом воздушный компрессор работает в паре с баллоном высокого давления и редуктором, настроенным на выходное давление 2-3 ати для вытеснения через тот же упомянутый шланг воды из погружного стакана под указанным давлением.

Источник

Тушение пожаров на открытых пространствах (местностях) с воздуха

Возгорание лесных угодий, особенно в жаркую и душную погоду способно привести к крайне плачевным последствиям: уничтожение большого количества посадок, деревень, а также к человеческим жертвам. Поэтому большое значение имеет быстрое обнаружение очага возгорания и предотвращение его распространения. Тушение лесных пожаров самолетом наиболее действенный способ справиться с возгоранием, и не дать распространиться огню на рядом расположенные важные объекты.

Созданная 10 мая 1995 года, пожарная авиация МЧС России по сей день является действенной и высокоэффективной службой при тушении возгораний с воздуха.

Тушение лесного пожара с воздуха

К основным направлениям, где применяется авиационная техника МЧС России, относятся:

• транспортировка пожарных, технических и спасательных средств, огнетушащих веществ;
• доставка личного состава к объекту возгорания;
• спасение и эвакуация пострадавших;
• защита населенных пунктов от огня путем организации заградительных полос с помощью веществ и растворов препятствующих распространению горения;
• тушение пожаров с самолета путем сброса водного залпа на очаг возгорания.

Виды и характеристика авиационной техники

Парк пожарной авиации насчитывает большое количество воздушных судов. Большую часть составляют вертолеты, оставшаяся часть – это самолеты различных видов.

Вертолеты

Тушение пожара вертолетом осуществляется с помощью водной бомбардировки места, которое необходимо затушить.

Пожарные вертолеты представлены 2 видами:

1. Сухопутные. Для полноценной работы таких вертолетов необходим, в ближайшей доступности, водоем. Сухопутный вертолет имеет подвесное водосливное устройство, с помощью которого он и зачерпывает необходимую воду.
2. Вертолеты-амфибии. Здесь вертолет имеет на борту собственную водную цистерну и, как правило, водонепроницаемый корпус. Также есть дополнительный бак с пенообразующей жидкостью (пенообразователем).

Для тушения пожаров с вертолета чаще всего устанавливаются: напорные рукава с ручными стволами на 240 м, баки для воды емкостью на 5000 литров, 2-4 насоса для подачи воды, поворот-штанги, переносные огнетушители (не более 10), бак с пенообразователем на 200 литров.

Однако с помощью только пожарных вертолетов не всегда возможно справиться с возгоранием, особенно, если поблизости нет водных объектов. Поэтому при больших площадях возгорания происходит тушением пожаров самолетом.

Самолеты

Самолеты практически всегда применяются для тушения степных, лесных пожаров и на нефтекомбинатах.

К таким самолетам относятся:

• самолет Ил-76ТД, созданный в конце 90-х и способный за один вылет обрушить на площадь, охваченную огнем до 42 т воды и огнетушащих растворов;
• самолет-амфибия БЕ-200. Самолет для тушения пожаров БЕ-200 способен самостоятельно заправиться водой, путем посадки на водоем и заполнения баков за несколько секунд в режиме глиссирования. Он ловко доставляет и сбрасывает на место пожара до 12 тонн воды. Данный пожарный самолет показал себя прекрасно не только при тушении пожаров, но и в сдерживании распространения огненного очага. Прекрасно он выполняет патрулирование лесных площадей.

Пожарная авиация показала свою высокую эффективность в тушении пожаров с воздуха.

Недостатки

Однако есть и некоторые недостатки в применении пожарных самолетов:

1. У сухопутных видов самолетов довольно длинный временной промежуток между вылетами.
2. Эксплуатация и поддержание самолетов в боевой готовности обходится довольно дорого. Целесообразно их применять, когда вред от пожара будет превышать стоимость нескольких полетов таких самолетов.
3. Пожарные самолеты имеют очень большую площадь разброса воды, поэтому их нужно использовать только на больших территориях возгорания.

Источник

Системы горизонтального пожаротушения для вертолетов: виды и действие

В настоящее время во многих городах мира остро стоит проблема защиты высотных зданий от пожара. Для решения этой проблемы может быть использован вертолет, оснащенный пожарной системой. Вертолет способен быстро, минуя дорожные заторы, прибыть к месту пожара и сразу же приступить к тушению. Но действуя традиционным способом – сбрасывая воду на крышу здания, можно причинить ущерб больший, чем нанесет сам пожар (происходящий в одной из квартир). Поэтому конструктора пытаются создавать различные типы систем горизонтальное тушения для размещения их на вертолете. Реализация этой идеи привлекает, как возможностью пустить водяную струю в окно горящей квартиры, так и экономным расходом тушащего вещества. Кроме того, зависнув рядом с источником открытого огня (что намного безопаснее) можно заливать его навесной струей.

В связи с чисто техническими ограничениями применять такую водяную пушку предпочтительнее на соосных вертолетах ввиду необходимости вынесения сопла за радиус несущего винта (у соосных вертолетов он меньше).

Пожарный вертолет Ка-32А1 с системой горизонтального тушения в работе

В случае использования подобной системы на вертолете с хвостовым винтом струя воды будет либо разбиваться потоком воздуха, либо необходимо будет создавать пушку с необычайно длинным стволом. Хотя такие попытки предпринимались. Еще в 1971 году был создан вертолет Ми-6 ПЖ2 с водометом размещенным в носовой части фюзеляжа. Но эта установка использовалась для тушения лесных пожаров.

На пожарном вертолете Ми-6 ПЖ2 работает носовой комбинированный лафетный ствол (испытания на Химкинском водохранилище)

В первом случае предполагалось подавать огнетушащую жидкость по пожарному рукаву к вертолету от водяного насоса высокого давления. Главный недостаток проекта – низкая оперативность: автомобиль со специальной насосной станцией и рукавом необходимо было доставлять к месту пожара по земле.

Пример совместной работы вертолета и пожарного автомобиля

Во втором проекте – «СПВ» (система пожаротушения высотная) – два сменных пластиковых бака с водой крепились на внешней грузовой подвеске и соединялись шлангами с системой горизонтального пожаротушения. Давление, необходимое для подачи тушащей жидкости, создавалось подрывом специальных пиропатронов внутри баков. Но ввиду быстрого падения давления так и не удалось достичь равномерности и дальности. Кроме того, перезарядка баков или их замена создавали дополнительные сложности.

Система горизонтального пожаротушения «Игла-В»

Система Игла-В

Третий вариант – совместная разработка с российской фирмой «Темперо» установки горизонтального пожаротушения «Игла-В». Это вододисперсионная система, основанная на газодинамической технологии, при которой осуществляется разгон частиц или капель огнегасящего компонента сжатым воздухом. Распыленная до дисперсного состояния вода под большим давлением выстреливается короткими импульсами. Объем воды в баках под полом вертолета составлял 740 л. С внешней стороны фюзеляжа по левому борту крепилась батарея баллонов со сжатым воздухом. Заявляемая разработчиком дальность «выстрела» – около 50 м. Длина струи позволяет вертолету держаться на безопасном расстоянии от стены здания, а её высокая скорость и, как следствие, отсутствие сильного искривления траектории струи облегчает прицеливание и позволяет направить струю далеко вглубь горящего помещения. Кроме того предлагаемая система обеспечивает значительно более эффективное тушение, чем традиционные пожарные средства. Размер капель в струе составляет около 100 мкм.

При попадании в зону горения происходит их интенсивное испарение, образующийся при этом пар вытесняет воздух, а благодаря высокой скорости происходит срыв пламени. Воздействие одновременно трех факторов тушения позволяет ликвидировать пожары намного меньшим количеством воды, чем при использовании традиционных средств. При этом зданию практически не наносится дополнительного ущерба, связанного с попаданием воды на расположенные ниже этажи.

Кроме бытовых пожаров с помощью системы может производиться тушение нефтепродуктов. Вертолет, оснащенный системой также может использоваться при тушении пожаров на промышленных предприятиях, автозаправочных станциях, лесных пожаров, а также пожаров в труднодоступных местах (например в горах). Кроме того на вертолете может монтироваться другое спасательное оборудование, что позволяет использовать его как средство спасения при различных чрезвычайных ситуациях.

Пожарный вертолет Ка-32А1 с установкой «Игла-В»

В настоящее время система «Игла-В» предназначена для вертолета Ка-32А фирмы «Камов», но может быть установлена на любой другой. Соответственно его грузоподъемностью будет определяться длительность работы установки. На 49-м Всемирном салоне «БРЮССЕЛЬ-ЭВРИКА – 2000» «Игла-В» получила золотую медаль.

Технические характеристики

Огнетушащее вещество	Вода, вода с пенообразующими добавками
Расход ОТВ, кг/с	10
Дальность, м	50*
Размер капель, мкм	100
Скорость капель, м/с	110
Запас ОТВ, л	700

*Дальность при размещении на базе вертолета Ка-32. При размещении на наземных средствах доставки дальность системы может достигать 80 м и более.

Газодинамическая технология пожаротушения

Преимущества

• универсальность системы по видам очагов – возможность тушения твердых материалов, нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся горючих жидкостей, электрооборудования под напряжением;
• тушение производится мелкораспыленной водой, значительно сокращается ее расход для ликвидации очага, зданию наносится меньший дополнительный ущерб, связанный с попаданием большого количества воды на расположенные ниже этажи;
• высокая скорость струи, отсутствие искривлений траектории, позволяет направить ее далеко вглубь горящего помещения, при этом динамика и состав струи, имея все преимущества мелкораспыленной воды, не приведут к разрушению конструкций и оборудования зданий;
• обеспечение дальности действия системы при меньших энергетических потребностях оборудования по сравнению со струйными средствами;
• прицельное тушение через окно здания, при этом длина струи позволяет вертолету держаться на безопасном расстоянии от стены здания. При этом зданию практически не наносится дополнительного ущерба, связанного с попаданием воды на расположенные ниже этажи.

Недостатки

• сложности с перезарядкой и заправкой воды и воздуха;
• громоздкость установок;
• недостаточная эффективность водяной пыли по противодействию некоторым видам пожаров.

Водяная пушка IFEX 3000

Водяная пушка IFEX 3000

Голландская компания IFEX разработала собственную вододисперсионную установку, которая размещается на различных типах вертолетов, в частности, на EUROCOPTER Ecureuil AS-350 B2/B3, с установкой внешнего топливного бака воды на 300 л и двойной пушки 2х18 л, и на Kaman K-MAX, со встроенным резервуаром для воды до 2000 л и двойной пушки 2х25 л.

Производитель утверждает, что 100 л выпущенных из их водяных IFEX пушек по эффективности приравниваются к 1000 л сброшенным с вертолета обычным способом. Эффективная «стрельба» ведется импульсами водяной пыли на расстояние от 10 до 100 м. К воде могут добавляться присадки. Система может пополняться из окрестных водоемов в режиме висения.

Недостатком данного устройства является малый запас воды и время «перезарядки», составляющее 2-3 с. А поскольку при ликвидации масштабных очагов горения важен разовый массовый выброс тушащего вещества, то ее использование достаточно ограничено. На вертолете S-64F Helitanker также может устанавливаться горизонтальная водяная пушка, управляемая в вертикальной плоскости. Ее использование ограничено дальностью стрельбы, стоимостью и громоздкостью самого носителя.

Система Fire Attack

На вертолетном заводе ФГУП «КумАПП» в Кумертау адаптировали вертолеты Ка-32 к сертифицированным образцам западного спецоборудования – системе борьбы с огнем Fire Attack разработанной американской фирмой Simplex. Она позволяет вертолету сбрасывать до 3140 л воды (раствора), что больше, чем у других аналогичных вертолетных систем. Первоначально разработанная Simplex в 1993 году система борьбы с огнем для Ка-32 также пользовалась повышенной популярностью среди азиатских и восточноевропейских операторов. К началу 2009 года Simplex было поставлено 48 различных систем борьбы с огнем для вертолетов Ка-32, что сделало компанию ведущим производителем противопожарной техники для этой модели вертолетов. Однако нужно отметить, что успехи вертолета Ка-32 в качестве платформы для Fire Attack Simplex делит с корейской LG Int., которая разработала для Ка-32 бак, вмещающий 5000 л. Система Fire Attack Simplex может быть установлена и демонтирована без особых инструментов за 15 минут.

Пожарно-спасательный вертолет Ка-32А с установкой пожаротушения Fire Attack от американской фирмы Simplex

У всех вышеперечисленных систем горизонтального пожаротушения главным недостатком является то, что наведение на цель (в одной плоскости, а то и в обеих) осуществляется пилотом. При расходе тушащего вещества (снижении массы), порывах ветра, изменении движения огня ему крайне сложно не только удерживать машину, но еще и отслеживать процесс тушения. Впрочем, это вопрос опыта пилота.

Источник