Авиационное средство пожаротушения

 

Изобретение относится к средствам борьбы с пожарами и может быть использовано для эффективной борьбы с крупномасштабными и мощными пожарами, в том числе лесными и лесостепными, а также с пожарами, возникающими в труднодоступных местах. Авиационное средство пожаротушения включает взрывательное устройство, выполненные из термопластичного полимерного материала стабилизатор и емкость, в полости которой размещены огнетушащий состав и диспергирующий заряд, подвесную систему, размещенную на наружной поверхности емкости симметрично поперечной плоскости, проходящей через центр масс авиационного средства пожаротушения, и выполненную в виде двух обручей, разнесенных и жестко соединенных накладкой с ушками. Авиационное средство пожаротушения может быть снабжено обтекателем в виде отнесенного вдоль продольной оси диска, скрепленного с передним днищем емкости втулкой и передаточным зарядом взрывчатого вещества, размещенным в полости втулки. Технический результат состоит в возможности использования в качестве дополнительного средства доставки авиационного средства пожаротушения военной (армейской) авиации при одновременном увеличении поверхности взаимодействия огнетушащего состава с горящим материалом, увеличении коэффициента полезной нагрузки и снижении трудоемкости его изготовления. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам борьбы с пожарами, а более точно касается устройства для локализации и/или тушения пожаров, и может быть использовано для эффективной борьбы с крупномасштабными и мощными пожарами, в том числе лесными и лесостепными, а также с пожарами, возникающими в труднодоступных местах как географически (крутые горы, непроходимая тайга, джунгли), так и по причине близкого расположения источника опасности (взрывы, высокая температура).

Известно устройство для тушения лесных пожаров с воздуха (патент США №4344489, МПК А 62 С 3/02), состоящее из снаряда, наполненного инертным газом под давлением, который сбрасывают на огонь и автоматически распределяют газ. При ударе устройства о землю множество имеющихся в корпусе отверстий одновременно раскрываются, позволяя огнегасящему агенту распространяться на предписанную площадь.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

- сложность конструкции, а следовательно, высокая стоимость корпуса устройства;

- низкая надежность действия (множество элементов, которые необходимо одновременно задействовать);

- отсутствие стабилизирующего устройства, что может привести к неустойчивому движению устройства на траектории падения и, как следствие, отказу его в действии;

- невозможность применить в качестве средства доставки армейских самолетов и вертолетов, так как в конструкции устройства отсутствует подвесная система, позволяющая подвесить устройство на балочный держатель носителя.

Известна противопожарная бомба по патенту Российской Федерации №2068286, 6 А 62 С 39/00.

Бомба содержит корпус со стабилизатором, заполненный огнетушащим составом, при этом бомба снабжена лопастным винтом, соединенным с червячным винтом, а корпус выполнен из двух половин, раскрытие которых осуществляется червячным винтом.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

- низкая эффективность действия, так как при раскрытии корпуса огнетушащий состав разливается на небольшой площади;

- сложность конструкции;

- отсутствие подвесной системы, что не позволяет ее применение с армейских вертолетов и самолетов.

Известно устройство пожаротушения по авторскому свидетельству №1712245, В 64 D 1/16. Устройство пожаротушения состоит из металлического тонкостенного бака, заполненного огнетушащим составом, стабилизатора, подвесной системы, позволяющей использование армейской авиации (самолеты, вертолеты) в качестве средства доставки, взрывательного устройства, размещенного по центру масс перпендикулярно продольной оси.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

- образование осколочного поля из материала емкости в момент срабатывания заряда исключает возможность применения устройства для тушения пожара в городских условиях и существенно снижает безопасность его применения для тушения лесных и лесостепных пожаров;

- низкая эффективность действия из-за неравномерного распределения огнетушащего состава на местности.

Наиболее близким к предлагаемому авиационному средству пожаротушения является пожароподавляющее устройство (патент РФ №2111032, 6 А 62 С 3/02 - прототип), содержащее емкость из прессованного картона, диспергирующий заряд, калиберный стабилизатор и взрывательное устройство в виде датчика высоты и/или контактного датчика с инициаторами взрыва.

В случае использования вертолета в качестве средства доставки устройство по патенту 2111032 должно быть размещено в специальном контейнере, подвешенном под вертолетом, и зафиксировано замком, освобождающим устройство по сигналу сброса.

К недостаткам прототипа следует отнести:

- невозможность применения самолетов и вертолетов армейской авиации, оборудованных балочными держателями для подвески грузов, в качестве средства доставки, так как в конструкции устройства отсутствует подвесная система под балочный держатель;

- снижение летно-технических характеристик авиационных средств доставки, укомплектованных пожароподавляющими устройствами (в значительной мере это сказывается в случае применения самолета в качестве средства доставки), из-за повышенного коэффициента лобового сопротивления устройства (головная часть емкости выполнена в виде усеченного конуса малой высоты);

- низкий коэффициент полезной нагрузки из-за необходимости размещения устройства в специальном контейнере и изготовления емкости из материала с низкими прочностными характеристиками;

- высокая трудоемкость изготовления емкости из-за необходимости разработки и изготовления специальной оснастки, а также необходимости нанесения водостойкого покрытия.

Кроме того, в материалах заявки прототипа отсутствуют сведения о конструкции и материале стабилизатора, которые могут оказать существенное влияние на коэффициент полезной нагрузки устройства, а следовательно, на эффективность действия устройства в зоне пожара.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности применения авиационного средства пожаротушения при одновременном повышении его эффективности действия в зоне пожара и снижение трудоемкости изготовления.

Технический результат состоит в возможности использования в качестве дополнительного средства доставки авиационного средства пожаротушения военной (армейской) авиации при одновременном увеличении поверхности взаимодействия огнетушащего состава с горящим материалом, увеличении коэффициента полезной нагрузки и снижении трудоемкости его изготовления.

Технический результат достигается тем, что авиационное средство пожаротушения включает взрывательное устройство, выполненные из термопластичного полимерного материала, стабилизатор и емкость, в полости которой размещены огнетушащий состав и диспергирующий заряд, подвесную систему, размещенную на наружной поверхности емкости симметрично поперечной плоскости, проходящей через центр масс авиационного средства пожаротушения, и выполненную в виде двух обручей, разнесенных и жестко соединенных накладкой с ушками.

Использование армейской авиации в качестве средства доставки без какой-либо доработки возможно при условии подвески средства пожаротушения на штатные балочные держатели грузов, которыми укомплектованы самолеты и вертолеты армейской авиации.

Снабжение авиационного средства пожаротушения подвесной системой, размещенной на наружной поверхности емкости симметрично поперечной плоскости, проходящей через центр масс средства пожаротушения и выполненной в виде двух обручей, разнесенных и жестко соединенных накладкой с ушками, позволяет обеспечить подвеску его на штатные балочные держатели грузов армейских носителей, стабилизацию на участке воздушной траектории полета и прицельное сбрасывание в зону пожара.

Выполнение емкости и стабилизатора из термопластичного полимерного материала, например полиэтилена, позволяет по сравнению с прототипом повысить коэффициент полезной нагрузки авиационного средства пожаротушения, так как предлагаемый материал на порядок прочнее прессованного картона (а следовательно, позволяет при одних и тех же габаритах уменьшить толщину стенки емкости и увеличить объем пожаротушащего состава), не впитывает влагу (исключается необходимость нанесения водостойкого покрытия), не требует разработки и изготовления специальной оснастки для изготовления емкости и стабилизатора.

Кроме того, предлагаемый материал имеет относительное удлинение при разрыве до 700%, что существенно снижает размер капель пожаротушащего состава при его диспергировании, так как разрушение корпуса емкости происходит после значительного увеличения его первоначального объема, что в конечном итоге приводит к увеличению поверхности взаимодействия состава с горящим материалом, а следовательно, к повышению эффективности действия средства пожаротушения.

Авиационное средство пожаротушения может быть снабжено обтекателем, выполненным в виде отнесенного вдоль продольной оси диска, скрепленного с передним днищем емкости втулкой.

Это позволяет снизить коэффициент лобового сопротивления авиационного средства пожаротушения, а следовательно, повысить летно-технические характеристики средства доставки, укомплектованного штатными балочными держателями грузов.

В полости втулки может быть размещен передаточный заряд взрывчатого вещества, который усиливает детонационный импульс, передаваемый от взрывательного устройства к диспергирующему заряду, тем самым повышает надежность действия авиационного средства пожаротушения.

На фиг.1 показано авиационное средство пожаротушения.

На фиг.2 показано авиационное средство пожаротушения с обтекателем.

На фиг.3 показан обтекатель и его связь с днищем емкости.

Авиационное средство пожаротушения включает емкость 1 с огнетушащим составом 2 и диспергирующим зарядом 3, взрывательное устройство 4, стабилизатор 5, подвесную систему в виде двух обручей 6, накладки 7 и ушков 8.

Авиационное средство пожаротушения может быть снабжено обтекателем в виде диска 9 и втулки 10, соединенной с днищем 11 емкости. В полости втулки размещен передаточный заряд взрывчатого вещества 12.

Авиационное средство пожаротушения при сбросе его с носителей, оборудованных штатными балочными держателями грузов, работает следующим образом.

По команде летчика подается сигнал на срабатывание замка балочного держателя грузов.

После срабатывания замка ушки 8 подвесной системы выходят из зацепления и средство пожаротушения под действием силы тяжести отделяется от носителя, при этом импульс электрического тока через рейку механизма подачи импульса носителя подается на электровоспламенитель взрывательного устройства 4, которое по истечении времени дальнего взведения готово к действию.

При встрече авиационного средства пожаротушения с грунтом (или кроной деревьев) срабатывает взрывательное устройство 4, детонационный импульс которого напрямую или через передаточный заряд взрывчатого вещества 12 задействует диспергирующий заряд 3.

Образующиеся в результате срабатывания диспергирующего заряда детонационная волна и продукты взрыва увеличивают давление в объеме емкости 1 в сотни тысяч раз, что приводит к разрушению корпуса емкости 1, обручей 6 подвесной системы и метанию огнетушащего состава 2. В процессе движения огнетушащий состав 2 дробится на капли размером в несколько десятков микрон, что увеличивает поверхность взаимодействия состава с горящим материалом. Расширение продуктов взрыва вызывает образование воздушной ударной волны, которая двигается со сверхзвуковой скоростью впереди облака диспергированного состава. Механизм тушения состоит в одновременном воздействии на очаг пожара воздушной волны, скоростного напора и огнетушащего состава. Первые два фактора сбивают пламя и удаляют горящий материал, а огнетушащий состав охлаждает очаги и изолирует горящий материал, прекращая пиролиз и прогрев окружающей среды.

Авиационное средство может применяться с носителей, не оборудованных балочными держателями грузов (гражданская авиация), при этом вместо подвесной системы используется, например, подвесной контейнер, примененный в прототипе.

По своим технико-экономическим параметрам предлагаемое авиационное средство пожаротушения позволяет:

- в качестве средства “первого удара” для подавления интенсивных зон горения в десятки раз увеличить эффективность применения традиционных сливных систем;

- привлечь военную авиацию к решению задач по тушению пожаров без каких-либо затрат на модификацию самолетного и вертолетного парков;

- решать задачу без привлечения в зону пожара дополнительного числа людей и спецтехники за счет практического устранения опасного осколочного и фугасного воздействий;

- использовать ее для тушения пожаров в зонах радиационного заражения местности.

Формула изобретения

1. Авиационное средство пожаротушения, включающее емкость с огнетушащим составом и диспергирующим зарядом, взрывательное устройство и стабилизатор, отличающееся тем, что оно снабжено подвесной системой, размещенной на наружной поверхности емкости симметрично плоскости, проходящей через центр масс средства и выполненной в виде двух обручей, разнесенных и жестко соединенных накладкой с ушками, при этом емкость и стабилизатор выполнены из термопластичного полимерного материала.

2. Авиационное средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что оно снабжено обтекателем в виде отнесенного вдоль продольной оси диска, скрепленного с передним днищем емкости втулкой.

3. Авиационное средство пожаротушения по п.2, отличающееся тем, что оно снабжено передаточным зарядом взрывчатого вещества, размещенным в полости втулки.

РИСУНКИ