ПОЖАРНЫЙ ДИРИЖАБЛЬ Российский патент 2008 года по МПК A62C29/00 B64B1/08 B64D1/16 A62C31/00 

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к летательным аппаратам - дирижаблям, используемым при тушении масштабных пожаров.

Дирижабль широко используется в качестве противопожарной техники благодаря тому, что он является мобильным и надежным средством при достаточно большой автономности, обладает высокой грузоподъемностью и весовой отдачей, универсальностью применения и достаточно низкой по сравнению, например, с самолетом стоимостью.

Известен дирижабль [Патент RU №2098318, МПК В64В 1/08, 1/58, 1997], используемый в качестве противопожарной техники, конструкция которого предусматривает погрузку транспортируемых для тушения пожара средств, а именно воды, без осуществления приземления летательного аппарата на водной поверхности близлежащих водоемов. Однако это не может обеспечить полностью бесперебойную работу дирижабля.

Наиболее близким к предлагаемому является пожарный дирижабль [патент RU 2250122, МПК А62С 3/00, 2005 г.], содержащий дискообразный аэростатический корпус, систему силовых установок с изменяемым вектором тяги, кабину для экипажа с системой управления, шасси и причально-швартовочное приспособление, при этом корпус состоит из верхней и нижней эластичных выпуклых оболочек, кромки которых закреплены на замкнутой по периметру раме из контактирующих торцами секций, связанной жесткими радиальными балками с образующим центральный отсек жестким трубчатым элементом, размещенным вдоль вертикальной оси аэростатического корпуса, полость которого разделена наклонной газонепроницаемой мембраной на отсек газа легче воздуха с баллонами, заполненными последним, и расположенный под ним отсек термического балластирования, верхняя и нижняя выпуклые оболочки выполнены с верхним силовым кольцом, закрепленным на торце трубчатого элемента, и нижним силовым кольцом с образующим грузовой отсек стаканом, внешняя и внутренняя кромки газонепроницаемой мембраны закреплены соответственно на замкнутой раме и на нижнем силовом кольце, соединенном посредством продольно жестких элементов с замкнутой рамой и жестким трубчатым элементом, в грузовом отсеке установлен бак для воды с выходной трубой, являющейся частью расположенного в грузовом отсеке устройства, формирующего пакеты с водой для сброса через люк на горящую территорию.

Для обеспечения эффективной и бесперебойной работы пожарного дирижабля в паре с транспортировочным дирижаблем, доставляющим воду для заправки бака пожарного дирижабля, в верхней части бак соединен гибким шлангом с трубой, установленной коаксиально жесткому трубчатому элементу, заканчивающейся воронкой, закрепленной на верхнем силовом кольце.

Основным недостатком известных дирижаблей является отсутствие возможности прицельного метания огнетушащих снарядов, в рассматриваемых случаях пакетов с водой, в зону горения, а нахождение дирижабля непосредственно над очагом пожара представляет для него опасность из-за мощных турбулентных восходящих потоков разогретого воздуха, которые всегда присутствуют в зоне лесного пожара.

Кроме того, эти потоки еще более снижают точность попадания огнетушащих снарядов в зону горения.

Задачей изобретения является повышение эффективности тушения пожара за счет точности попадания огнетушащих снарядов в зону горения и обеспечение безопасной работы дирижабля при сохранении возможности его бесперебойной работы.

Поставленная задача решается в случае, когда пожарный дирижабль, содержащий дискообразный аэростатический корпус, систему силовых установок с изменяемым вектором тяги, кабину для экипажа с системой управления, шасси и причально-швартовочное приспособление, при этом корпус состоит из верхней и нижней эластичных выпуклых оболочек, кромки которых закреплены на замкнутой по периметру раме из контактирующих торцами секций, связанной жесткими радиальными балками с образующим центральный отсек жестким трубчатым элементом, размещенным вдоль вертикальной оси аэростатического корпуса, полость которого разделена наклонной газонепроницаемой мембраной на отсек газа легче воздуха с баллонами, заполненными последним, и расположенный под ним отсек термического балластирования, верхняя и нижняя выпуклые оболочки выполнены с верхним силовым кольцом, закрепленным на торце трубчатого элемента, и нижним силовым кольцом с образующим грузовой отсек стаканом, внешняя и внутренняя кромки газонепроницаемой мембраны закреплены соответственно на замкнутой раме и на нижнем силовом кольце, соединенном посредством продольно жестких элементов с замкнутой рамой и жестким трубчатым элементом, в грузовом отсеке установлен бак для воды, в верхней части соединенный гибким шлангом с трубой, установленной коаксиально жесткому трубчатому элементу, заканчивающейся воронкой, закрепленной на верхнем силовом кольце для обеспечения возможности наполнения бака водой при помощи транспортировочного дирижабля, бак для воды выполнен, по крайней мере, с одной выходной трубой, связывающей бак с устройством для формирования пакетов с водой для сброса на горящую территорию, снабженной клапаном-дозатором, отличается от известного тем, что дирижабль снабжен, по крайней мере, одним лафетным стволом для сброса сформированных пакетов с водой на горящую территорию, установленным на палубе, которая расположена под грузовым отсеком, и связанным посредством воздухопровода с компрессором, входящим в систему силовых установок.

Поставленная задача решается также в случае, когда:

- лафетный ствол связан с устройством, формирующим пакеты с водой с обеспечением возможности формирования пакетов с водой в казенной части ствола непосредственно перед их подачей в отверстие ствола;

- собственно ствол выполнен двухслойным, с наружным металлическим слоем и внутренним слоем из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE, при этом материалом для формирования оболочки пакета служит полиэтилентирефталат марки ERTALYTE ТХ;

- лафетный ствол содержит вышибной заряд с запальной свечой, которая срабатывает при заданном при помощи датчика положении пакета с водой в отверстии ствола.

Посылка пакетов с водой посредством лафетного ствола обеспечивает точность попадания пакетов, далее называемых огнетушащими снарядами, в очаг пожара и возможность нахождения пожарного дирижабля, а также транспортировочного дирижабля, посредством которого осуществляется бесперебойная доставка воды к пожарному дирижаблю, вне той зоны пожара, где наиболее сильно на летательный аппарат воздействуют мощные турбулентные восходящие потоки разогретого воздуха.

Согласно определению [Большой энциклопедический словарь под редакцией Прохорова A.M., Научное издательство «Большая Российская энциклопедия» 1997 г.] лафетный ствол предполагает наличие конструктивных средств, предназначенных для придания стволу необходимого положения перед посылкой снаряда, передвижения ствола, а также поглощения энергии отдачи.

Известно использование устройства для тушения пожаров типа лафетного ствола, [патент JP 2769802 В2 9047523], которое также предназначено для «стрельбы огнетушащими снарядами». Огнетушащий снаряд выстреливается посредством усилия сжатой пружины.

Данное устройство обеспечивает точность попадания снарядов в цель, но, являясь наземным, требует площадки для своей установки и не может быть использовано при тушении, например, лесного пожара. Кроме того, усилие сжатой пружины обеспечивает посылку огнетушащего снаряда на относительно небольшое расстояние.

Установка известного устройства на дирижабль без какого-либо его усовершенствования не привело бы к обеспечению требуемой безопасности работы дирижабля, то есть не могла бы решить поставленной задачи.

Именно совокупность всех признаков изобретения обеспечивает эффективную и безопасную работу дирижабля.

Более конкретно, возможность бесперебойного формирования огнетушащих снарядов непосредственно перед их подачей в отверстие ствола обеспечивается уже существующими признаками изобретения.

Посылка снарядов на большие расстояния посредством усилия сжатого воздуха обеспечивается наличием в системе силовых установок дирижабля компрессоров. Причем система силовых установок дирижабля допускает введение специального компрессора для лафетного ствола.

Эффективность работы дирижабля может быть еще более повышена, если огнетушащие снаряды формировать в казенной части ствола непосредственно перед их подачей в отверстие ствола.

Выполнение ствола двухслойным с наружным металлическим слоем и внутренним слоем из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE повышает прочность ствола и позволяет максимально снизить трение при перемещении огнетушащего снаряда, оболочка которого выполнена из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE TX. Для наружного слоя, как правило, материалом служит конструкционная сталь.

При перемещении снаряда по стволу под воздействием давления воздуха в момент времени, когда снаряд находится примерно на 2/3 пути, возможно срабатывание датчика, по сигналу которого происходит замыкание электрической цепи, приводящее к зажиганию запальной свечи и приведению в действие вышибного заряда. Результатом использования указанных конструктивных элементов является увеличение дальности полета снаряда и, как следствие, обеспечение максимально безопасной работы дирижабля.

Наличие новых элементов не исключает использования в составе дирижабля полного набора известных элементов. В частности, палуба, на которой установлен лафетный ствол, может быть совмещена с дождевальной рамой. Бак для воды может иметь две и более выходные трубы и соответственно быть связанным с двумя и более устройствами для формирования огнетушащих снарядов. При этом в зависимости от стадии пожара часть сформированных снарядов может быть послана с помощью лафетного ствола, а другая часть может быть просто сброшена в виде водяных бомб. Обязательной при формировании снарядов, посылаемых с помощью лафетного ствола, является дозировка воды и соответственно наличие клапана-дозатора.

Изобретение поясняется графическими материалами.

На фиг.1 схематично показана часть пожарного дирижабля с палубой.

На фиг.2 показан лафетный ствол дирижабля в исходной позиции перед формированием огнетушащего снаряда.

На фиг.3 показан лафетный ствол дирижабля в исходной позиции со сформированным огнетушащим снарядом.

Дирижабль 1 имеет грузовой отсек, в котором установлен бак для воды 2, в верхней части соединенный гибким шлангом 3 с трубой 4, установленной коаксиально жесткому трубчатому элементу 5. Труба заканчивается воронкой 6, закрепленной на верхнем силовом кольце 7. Бак для воды имеет выходные трубы 8, которые являются частью устройств, формирующих пакеты с водой - огнетушащие снаряды. На фиг.1 показано только одно такое устройство 9, предназначенное для формирования снарядов в виде водяных бомб, подаваемых в камеру для сброса водяных бомб 10. Устройство 9 и камера 10 расположены на палубе 11, расположенной под грузовым отсеком. На этой же палубе размещены два лафетных ствола 12 с устройствами для формирования соответствующих снарядов, связанные посредством труб 8 с баком для воды 2. На палубе также расположены камеры для складирования заготовок оболочек снарядов и вышибных зарядов (не показаны). Трубы 8 снабжены клапанами-дозаторами (не показаны). На чертежах также не показаны известные конструктивные элементы пожарного дирижабля, а также транспортировочный дирижабль [патент RU 2250122, МПК А62С 3/00, 2005 г.].

Лафетный ствол (фиг.2, 3) связан с устройством, формирующим снаряды - пакеты с водой, с обеспечением возможности их формирования в казенной части ствола 13 непосредственно перед их подачей в отверстие ствола 14 при отодвинутой крышке затвора ствола 15. Крышка затвора отодвигается и задвигается посредством штоков, поршня, управляемых золотниковой системой (на фиг.2, 3 не показаны). Поз. 16 показана заготовка оболочки снаряда. Заготовка снаряда снабжена клапаном (не показан), который представляет собой две соединенные между собой пластины, одна из которых металлическая, а другая выполнена из эластичного материала, с взаимно смещенными отверстиями. Принцип действия такого клапана аналогичен принципу действия ниппельного клапана автомобильных камер, футбольных мячей и т.п. и основан на том, что наполняющая оболочку среда, в данном случае вода, пропускается только в одном направлении.

В крышке затвора ствола 15 (фиг.2, 3) может быть установлен вышибной заряд 17, связанный с запальной свечой 18, которая в свою очередь является элементом электрической цепи (не показана), замыкающейся по сигналу датчика давления 19. Лафетный ствол снабжен конструктивными средствами, предназначенными для придания стволу необходимого положения перед посылкой снаряда путем его поворота вокруг вертикальной оси, а также поглощения энергии отдачи (не показаны). Ствол установлен на тумбе 20. К лафетному стволу подведен воздухопровод 21, связанный с компрессором, входящим в систему силовых установок дирижабля, снабженный обратным шариковым клапаном в штуцере воздухопровода (не показаны) для его защиты от удара взрывной волны в случае использования вышибного заряда. Поз. 22 обозначен сформированный огнетушащий снаряд.

Вышибной заряд представляет собой брикет пороха в виде таблетки со сквозным отверстием, при помощи которого он крепится вместе с запальной свечой на выступающей внутрь части крышки затвора.

Собственно стволы выполнены двухслойными, с наружным слоем из стали 45 и внутренним слоем из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE. Оболочка огнетушащего снаряда выполнена из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE ТХ.

При работе пожарного дирижабля выбирается безопасное для него, а также для транспортировочного дирижабля расстояние от очага пожара, как правило, 250-300 м, своего рода свободный от восходящих турбулентных потоков горячего воздуха коридор. С выбранного расстояния в очаг пожара с помощью лафетного ствола посылаются огнетушащие снаряды, которые тут же формируются в виде пакетов с водой. Вода поставляется посредством транспортировочного дирижабля, обеспечивая непрерывность процесса «обстрела».

Наиболее эффективно формировать снаряды непосредственно в казенной части ствола 13, при этом крышка затвора ствола 15 отодвигается и заготовка оболочки снаряда 16 укладывается в казенную часть ствола 13, к которой также подводится труба 8 для заполнения оболочки дозированным количеством воды и формирования снаряда.

Далее при закрытой крышке затвора 15 в ствол посредством трубопровода 21 подается под высоким давлением сжатый воздух, от которого снаряд получает энергию для своего движения.

Для увеличения дальности полета огнетушащего снаряда служит вышибной заряд 17, устанавливаемый в крышке затвора 15. Вышибной заряд срабатывает от запальной свечи 18, которая в свою очередь срабатывает при замыкании электрической цепи по сигналу датчика 19. Дальнобойность при этом составляет 300-350 м при обеспечении возможности 3-4 выстрела в минуту.

Со снижением интенсивности пожара дирижабль переходит в режим сбрасывания водяных бомб над очагом пожара, а далее - полива очага водой при помощи дождевальной рамы. Таким образом, может быть осуществлен целый комплекс эффективных мер по борьбе с крупномасштабными пожарами.

Изобретение относится к противопожарной технике. Пожарный дирижабль содержит дискообразный аэростатический корпус, систему силовых установок с изменяемым вектором тяги, бак для воды, устройство для формирования пакетов с водой и лафетный ствол для сброса пакетов с водой на горящую территорию. Аэростатический корпус состоит из верхней и нижней эластичных выпуклых оболочек, кромки которых закреплены по периметру рамы, а его полость разделена наклонной газонепроницаемой мембраной на отсек газа легче воздуха и отсек термического балластирования. Верхняя и нижняя выпуклые оболочки выполнены с верхним силовым кольцом, закрепленным на торце трубчатого элемента, и нижним силовым кольцом со стаканом, образующим грузовой отсек, в котором установлен бак для воды, соединенный гибким шлангом с трубой, установленной коаксиально жесткому трубчатому элементу и заканчивающейся воронкой, закрепленной на верхнем силовом кольце. Под грузовым отсеком расположена палуба, на которой установлен лафетный ствол, соединенный воздухопроводом с компрессором системы силовых установок. Изобретение направлено на повышение эффективности тушения пожара и обеспечение безопасности работы. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Пожарный дирижабль, содержащий дискообразный аэростатический корпус, систему силовых установок с изменяемым вектором тяги, кабину для экипажа с системой управления, шасси и причально-швартовочное приспособление, при этом корпус состоит из верхней и нижней эластичных выпуклых оболочек, кромки которых закреплены на замкнутой по периметру раме из контактирующих торцами секций, связанной жесткими радиальными балками с образующим центральный отсек жестким трубчатым элементом, размещенным вдоль вертикальной оси аэростатического корпуса, полость которого разделена наклонной газонепроницаемой мембраной на отсек газа легче воздуха с баллонами, заполненными последним, и расположенный под ним отсек термического балластирования, верхняя и нижняя выпуклые оболочки выполнены с верхним силовым кольцом, закрепленным на торце трубчатого элемента, и нижним силовым кольцом с образующим грузовой отсек стаканом, внешняя и внутренняя кромки газонепроницаемой мембраны закреплены соответственно на замкнутой раме и на нижнем силовом кольце, соединенном посредством продольно жестких элементов с замкнутой рамой и жестким трубчатым элементом, в грузовом отсеке установлен бак для воды, в верхней части соединенный гибким шлангом с трубой, установленной коаксиально жесткому трубчатому элементу, заканчивающейся воронкой, закрепленной на верхнем силовом кольце для обеспечения возможности наполнения бака водой при помощи транспортировочного дирижабля, бак для воды выполнен, по крайней мере, с одной выходной трубой, связывающей бак с устройством для формирования пакетов с водой для сброса на горящую территорию, снабженной клапаном-дозатором, отличающийся тем, что дирижабль снабжен, по крайней мере, одним лафетным стволом для сброса сформированных пакетов с водой на горящую территорию, установленным на палубе, которая расположена под грузовым отсеком, и соединенным посредством воздухопровода с компрессором, входящим в систему силовых установок дирижабля.2. Пожарный дирижабль по п.1, отличающийся тем, что лафетный ствол связан с устройством, формирующим пакеты с водой с обеспечением возможности формирования пакетов с водой в казенной части ствола непосредственно перед их подачей в отверстие ствола.3. Пожарный дирижабль по п.1, отличающийся тем, что ствол выполнен двухслойным, с наружным металлическим слоем и внутренним слоем из полиэтилентирефталата марки ERTALYTE, при этом материалом для формирования оболочки пакета служит полиэтилентирефталат марки ERTALYTE ТХ.4. Пожарный дирижабль по п.1, отличающийся тем, что лафетный ствол содержит вышибной заряд с запальной свечой, которая срабатывает при заданном при помощи датчика положении пакета с водой в отверстии ствола.