СПОСОБ ПОЖАРОТУШЕНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БРОНИРОВАННОЙ МАШИНЫ Российский патент 2010 года по МПК A62C27/00 

Изобретение относится к средствам специального назначения, а более конкретно к способам пожаротушения с использованием транспортных средств, имеющих оборудование для пожаротушения и помещение для размещения личного состава.

Известными способами пожаротушения с использованием транспортных средств с оборудованием и личным составом для пожаротушения являются прежде всего способы пожаротушения с помощью автомобилей [1], представляющих один из самых массовых видов техники, используемых как в народном хозяйстве страны, так и в Вооруженных силах (особенно в Сухопутных войсках). Например, способ пожаротушения с использованием автомобиля ЗИЛ-131, содержащего установленные на шасси кабину, кузов и силовую установку, а также оборудование и личный состав, размещенные в кузове. Недостатком этого способа является открытое размещение оборудования и личного состава в кузове, сложность и неудобство крепления в кузове элементов пожарного оборудования, повышенная опасность для автомобиля и личного состава (пожарного расчета) при пожаротушении в особо опасных условиях (при тушении пожаров в лесу, на атомных электростанциях и т.д.), ограниченная проходимость и др.

Такие же недостатки характерны и для других способов пожаротушения, использующих модификации автомобилей, специально оснащенных дополнительными креплениями для размещения в них оборудования для тушения пожаров [2]. В кузове автомобиля, как правило, размещаются ручные огнетушители, навесной инструмент (ломы, лопаты, топоры), крепежные приспособления и др. Предусмотрена установка емкости с водой, ведер, мотопомпы и другого оборудования.

Тушение пожаров с помощью рассмотренных средств связано с повышенной опасностью как для техники, так и для личного состава. Вместе с тем такие виды пожаров, как пожары на поле боя, в парках боевых машин, на складах, в лесных массивах, зонах военных конфликтов, на торфяниках, водной поверхности и др., требуют особых мер защиты и самого транспортного средства, и пожарного оборудования, и, особенно, личного состава (пожарного расчета), поскольку эти пожары в ряде случаев отличаются образованием горящих завалов, труднопреодолимых участков местности (для колесной техники), повышенного уровня радиации и др. Тушение подобных пожаров с помощью средств на открытой колесной базе не эффективно, прежде всего из-за низких проходимости и защищенности [3, 4]. Для этих целей более подходят транспортные средства на гусеничной базе, особенно с броневым корпусом [5]. Кроме того, при тушении пожаров, как правило, необходимо проведение первоочередных аварийно-спасательных работ по спасению людей, имущества и оказанию первой доврачебной помощи пострадавшим [6]. В этом смысле бронированные машины, особенно на гусеничной базе, имеют предпочтение.

Вместе с тем следует отметить, что в настоящее время значительная часть устаревших бронированных машин снимается с вооружения и по линии конверсии направляется в народное хозяйство. Именно они могут быть использованы в качестве средств пожаротушения. Особенно приемлемой для этих целей является боевая машина пехоты [7]. Способы пожаротушения с ее использованием более эффективны, поскольку она содержит установленный на гусеничную ходовую часть броневой корпус с отделением управления и силовой установкой, отделением для личного состава, системой противопожарного оборудования и ручными огнетушителями и этим выгодно отличается от предшествующих машин. Наличие броневого корпуса значительно повышает степень защищенности пожарного расчета от горящих обломков, веток, высокой температуры (при движении в горящем лесу), радиации (на зараженных участках), от стрелкового оружия (в зонах военных действий) и др. Гусеничная ходовая часть обеспечивает ее собственную защиту от горящей местности (степь, лес) и высокую проходимость в местах завалов, на заболоченной местности и др. Установка в корпусе помимо ручных огнетушителей еще и системы противопожарного оборудования существенно повышает собственную защищенность машины от пожаров (особенно при преодолении горящих лесных завалов).

Однако несмотря на явные преимущества способа пожаротушения с использованием машины на базе БМП он также имеет недостатки. Поскольку основным назначением БМП является не только транспортировка личного состава в условиях огня противника, пожаров и др., то значительное место в составе ее оборудования занимают боекомплект, комплекс вооружения, обслуживающие его системы и др. В составе БМП-1 [7] имеется еще и комплекс управляемого ракетного вооружения. Поэтому размещение дополнительно к штатному еще и противопожарного оборудования (емкости с огнегасящей жидкостью, насоса и др.), а следовательно, и пожаротушение становятся затруднительными. Создание больших запасов огнегасящих средств из-за вращающегося боевого отделения становится невозможным. Однако, учитывая происходящие в настоящее время сокращение и конверсию военной техники и вооружения, устранение этих недостатков становится не только возможным, но и экономически эффективным, поскольку позволяет дать вторую жизнь военной технике как в войсках, так и в народном хозяйстве. Примером этого может служить способ пожаротушения с использованием бронированной машины по патенту РФ №2055614, 1996 [5].

Для дальнейшей экономии средств при конверсии боевых машин пехоты, расширения их функциональных возможностей и повышения эффективности при тушении пожаров с их использованием в способе тушения пожаров, реализованном в известной машине по патенту РФ 2163496, 1999 [8], предусмотрено за счет введения дополнительного оборудования выполнение ряда дополнительных функций, позволяющих значительно расширить возможности по тушению пожаров вне машины путем увеличения запасов огнегасящей жидкости и размещения ее вместе с баком на крыше корпуса, а также за счет установки гидрофицированного оборудования, позволяющего расчищать горящие завалы и сооружать огнезащитные полосы. Эти качества делают этот способ труднозаменимым при тушении пожаров в лесных условиях, горящей техники на поле боя и в других ситуациях тушения особо сложных пожаров, которые могут возникать на критически важных, пожаровзрывоопасных объектах [9, 10].

Наличие в составе вооружения БМП комплексов управляемого ракетного вооружения позволяет осуществить расширение возможностей пожаротушения, поэтому систему наведения управляемых ракет и элементы, обеспечивающие ее функционирование, необходимо исключить из состава демонтируемого оборудования и использовать их для пожаротушения путем их оснащения противопожарными управляемыми ракетами [11].

Известен способ пожаротушения с использованием бронированной машины по патенту РФ на изобретение №2163496, который является наиболее близким по технической сути к заявляемому и принимается за его прототип. Одновременно он является и базовым объектом предлагаемого способа.

Способ пожаротушения с использованием бронированной машины по патенту РФ на изобретение №2163496 включает создание запаса огнегасящей жидкости, подготовку к функционированию силовой установки и передачи, системы пожарного оборудования, насосной станции с пожарным насосом и пожарным стволом, гидросистемы с масляным баком, масляным насосом, гидрораспределителем, масляным фильтром и гидрофицированной навеской, приводов управления и аппаратуры, обеспечивающих совместную работу элементов при пожаротушении, движение к очагу пожара с расчисткой, при необходимости, маршрута движения, занятие исходного положения для тушения пожара, включение насосной станции и направление струи огнегасящей жидкости на горящие элементы очага пожара.

Основным недостатком указанного способа является необходимость приближения непосредственно к очагу пожара при его тушении, что в ряде случаев выполнить невозможно из-за повышенной опасности (огонь противника на поле боя, падающие конструкции зданий и др.) или условий местности (болотистая местность, водные преграды и др.). Ситуация усугубляется при наличии нескольких очагов пожара, удаленных друг от друга, например горящей техники на поле боя.

Предлагаемый способ позволяет практически исключить присущие прототипу недостатки.

Задачей настоящего изобретения является расширение возможностей и повышение эффективности тушения пожаров горящих объектов, расположенных в труднодоступных местах и на значительном расстоянии.

Решение указанной задачи достигается тем, что в способе пожаротушения с использованием бронированной машины, включающем создание запаса огнегасящей жидкости, подготовку к функционированию силовой установки и передачи, системы пожарного оборудования, насосной станции с пожарным насосом и пожарным стволом, гидросистемы с масляным баком, масляным насосом, гидрораспределителем, масляным фильтром и гидрофицированной навеской, приводов управления и аппаратуры, обеспечивающих совместную работу элементов при пожаротушении, движение к очагу пожара с расчисткой, при необходимости, маршрута движения, занятие исходного положения для тушения пожара, включение насосной станции и направление струи огнегасящей жидкости на горящие элементы очага пожара дополнительно готовят к функционированию систему наведения управляемых ракет и оснащают ее противопожарными ракетами, формируют линию визирования, определяют и запоминают ее начальное положение, наводят ее последовательно на очаги пожара, совмещают с объектом пожаротушения, измеряют и запоминают дальность объектов пожаротушения, их угловые отклонения от заданного исходного направления в горизонтальной и вертикальной плоскостях, определяют зоны вероятного пожаротушения относительно объектов возможного пожаротушения с использованием выражений

где Д₁ - дальность до очага пожара №1,

Д₂ - дальность до очага пожара №2,

V_p - маршевая скорость управляемой ракеты,

t_п - потери времени, определяемые инерционностью системы наведения и оператора,

ω_нг, ω_нв - рациональные (располагаемые) угловые скорости наведения управляемой ракеты соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях,

Ψ_2,1, φ_2,1 - угловые размеры зон вероятного поражения соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях, определяют рациональную очередность пожаротушения с использованием выражений (1), определяют необходимые отклонения от линии визирования по высоте и направлению управляемой ракеты в процессе ее полета к объекту пожаротушения, производят пуск управляемой ракеты в направлении первого объекта пожаротушения и ее захват системой наведения, вводят в систему наведения значение определенных необходимых отклонений управляемой ракеты от линии прицеливания и управляют ее движением на траектории полета к первому объекту пожаротушения, при подлете к нему производят распыление огнегасящей смеси, а по истечении заданного времени на тушение пожара на первом объекте прекращают распыление огнегасящей смеси и переводят в соответствии с выражениями (1) линию визирования на последующие объекты пожаротушения и в процессе их пролета управляемой ракетой производят распыление над ними огнегасящей смеси, после чего возвращают линию визирования в исходное положение и при необходимости повторяют вышеописанные действия.

Введенные признаки позволяют расширить возможности известных способов, обеспечить их свойствами тушения пожаров на большом расстоянии, на недоступной местности, с использованием управляемых ракет, дальность действия которых в настоящее время превышает 5 км. Реализация этих способов обеспечит возможность тушения пожаров на недоступной для рассмотренных машин местности (горящая техника на поле боя), в условиях наличия преград (водных преград, болотистой местности, ущелий и др.).

Реализация (работа) предлагаемого способа происходит следующим образом. Создание запаса охлаждающей жидкости, подготовка к функционированию всех систем и элементов прототипа, используемых при пожаротушении, происходят так же, как и в прототипе [7, 8]. Для тушения пожара, в зависимости от его вида, может быть использовано как штатное оборудование бронированной машины, так и вновь установленное. Если очаг пожара возник внутри машины, то используются штатные система противопожарного оборудования и/или огнетушители в соответствии со штатными инструкциями по эксплуатации. Если пожар возник снаружи машины и его размеры невелики, то могут быть использованы огнетушители, лопаты, ведра и др. При более мощных пожарах (лесных пожарах и др.) используются введенные элементы пожарного оборудования [8]. Заполнение бака огнегасящей жидкостью производится насосом через заборный и заливной патрубки. Время заполнения - 6-10 мин. Забор огнегасящей жидкости может производиться как из водоема, так и непосредственно из бака. В последнем случае тушение пожара может производиться как с неподвижной машины, так и с движущейся.

В предлагаемом способе расчистка горящих завалов, окапывание и др. производятся с помощью гидрофицированной навески, для чего на ней устанавливают либо лопату бульдозера, либо скрепер, либо плуг, управление которыми производят с помощью элементов гидросистемы машины.

Возросшая за последние годы дальность стрельбы управляемыми ракетами и возможность использования их при пожаротушении [11] позволяют осуществлять их перенацеливание на несколько очагов пожаров. После ориентировочного выбора нескольких горящих объектов, наведение на которые возможно с использованием принципа последовательного наведения управляемых ракет на несколько объектов, производят определение и запоминание координат каждого из них. При этом в качестве координат целесообразно принимать такие, которые относительно просто определяются в типовых бронированных машинах: дальность до цели - Д, азимутальный угол - Ψ (угловое отклонение объекта пожаротушения от исходного направления в горизонтальной плоскости) и угол места - φ (угловое отклонение объекта от исходного направления в вертикальной плоскости). При определении координат совместное функционирование лазерного дальномера, датчиков углов, запоминающих устройств, вычислительного устройства и других элементов аппаратуры организуется таким образом, чтобы в моменты измерения дальности до очагов пожара одновременно измерялись и запоминались бы их угловые координаты относительно начального направления, в качестве которого может быть принято и направление на одну из целей. В последнем случае реализация принципа последовательного наведения технически осуществляется значительно проще.

В то же время после тушения одного из источников пожара (ближайшего) существует потенциальная возможность в перенацеливании управляемой ракеты на другой источник пожара, находящийся на большем удалении от стреляющего комплекса, чем предыдущий. Диапазон возможных дальностей стрельбы современных комплексов управляемого ракетного вооружения (25-8500 м) позволяет за время полета ракеты на максимальную дальность осуществить ее перенацеливание несколько раз и реализовать принцип последовательного наведения на несколько источников пожара.

Необходимым условием для успешного применения принципа последовательного наведения управляемой ракеты на несколько источников пожара является их такое расположение, при котором динамика систем наведения позволяла бы совершать маневр управляемой ракеты с одного направления линии прицеливания - на другое. Для оценки этого условия необходимо иметь информацию о дальностях до целей и их угловом отклонении от основного направления стрельбы (или от направления на ближайшую цель). В простых ситуациях опытные операторы (спасатели) могут самостоятельно выбирать очаги пожаров для их тушения и осуществлять принцип последовательного наведения с использованием современных, принятых на вооружение комплексов управляемого ракетного вооружения без каких-либо их конструктивных изменений. В более сложных ситуациях (например, более 2-х источников пожара, расположенных на необходимом удалении по глубине друг от друга, с большим угловым отклонением от начального направления или от предыдущего пожара и др.) в системы наведения целесообразно вводить дополнительные вычислительные устройства, средства измерения и информации, программы вычисления (см. выражения (1)), в том числе и для определения необходимых отклонений управляемой ракеты от линии визирования. Определяют необходимые отклонения от линии визирования по высоте и направлению управляемой ракеты в процессе ее полета к объекту пожаротушения с учетом высоты линии прицеливания над неровностями местности, ее рациональной высоты над объектом пожаротушения, с точки зрения эффективности пожаротушения и др. Производят пуск управляемой ракеты в направлении первого объекта пожаротушения и ее захват системой наведения, вводят в систему наведения значение определенных (ранее) необходимых отклонений управляемой ракеты от линии прицеливания по высоте и курсу и управляют ее движением на траектории полета к первому объекту пожаротушения. При подлете к нему производят распыление огнегасящей смеси, а по истечении заданного времени на тушение пожара на первом объекте, которое зависит, в первую очередь, от размеров объекта пожаротушения, скорости управляемой ракеты, ее удаления от объекта, прекращают распыление огнегасящей смеси и переводят в соответствии с выражениями (1) линию визирования на последующие объекты пожаротушения. В процессе их пролета управляемой ракетой производят распыление над ними огнегасящей смеси, после чего возвращают линию прицеливания в исходное положение и при необходимости, если очаги пожара не потушены, повторяют вышеописанные действия.

Предлагаемый способ позволяет в комплексе решать сложные задачи по тушению пожаров в самых разнообразных условиях с высокой эффективностью, что подтверждается испытаниями опытных образцов [8, 11]. Использование бронированной машины, возможности тушения на ходу позволяют действовать не только в непосредственной близости от огня, но и благодаря высокой проходимости и маневренности преодолевать зоны сплошного огня и занимать наиболее выгодные позиции для тушения пожара, обеспечивая надежную защиту и личного состава (пожарного расчета), и оборудования.

Пожаротушение с использованием управляемых ракет позволяет многократно увеличить его дальность (более 5000 м), а также менять направления (±360 градусов) пожаротушения без изменения исходной позиции.

Источники информации

1. Агейкин Я.С. и др. Боевые колесные машины. М.: Воениздат, 1974, с.3-12.

2. Шефер В.Э. и др. Организация внутреннего порядка и службы в парке воинской части. Учебное пособие. М.: ВАБТВ, 1989, с.24-26, 50-58, 177-181.

3. Водоцистерна пожарного автомобиля. Авторское свидетельство №1602552, 1990.

4. Пожарный автомобиль. Авторское свидетельство №910165, 1982.

5. Бронированная машина. Патент на изобретение РФ №2055614, 1996.

6. Гражданская защита. Понятийно-терминологический словарь / Под общ. ред. Ю.Л.Воробьева. - М.: Издательство «Флайт», Информационно-издательский центр «Геополитика», 2001, 240 с.

7. Боевая машина пехоты БМП-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. М.: Воениздат, 1979, с.5-32, 43-48, 509-518).

8. Бронированная машина. Патент на изобретение РФ №2163496, 1999.

9. Современные технологии защиты и спасения /Под общ. ред. Р.Х. Цаликова; МЧС России. - М.: Деловой Экспресс, 2007. - 288 с.

10. Совершенствование гражданской обороны в Российской Федерации. Материалы V Научно-практической конференции; МЧС России. - М.: «ИПП «Куна», 2008. - 216 с.

11. В.П.Ковалев, А.В.Петухов, В.И.Ткаченко. Способ тушения пожара бронеобъекта. Заявка на изобретение №4542694/12/05011 от 24.12.90 г. Положительное решение №16492 от 13.01.92 г.

Способ включает создание запаса огнегасящей жидкости, подготовку к функционированию всех систем и элементов бронированной машины, обеспечивающих их совместную работу при пожаротушении. Способ отличается использованием бронированной машины с системой наведения управляемых противопожарных ракет для последовательного тушения объектов таким образом, что формируют линию визирования, определяют и запоминают ее начальное положение, наводят ее последовательно на очаги пожара, совмещают с объектом пожаротушения, измеряют и запоминают дальность объектов пожаротушения, их угловые отклонения от заданного исходного направления, определяют зоны вероятного пожаротушения и рациональную очередность пожаротушения, производят пуск управляемой ракеты в направлении первого объекта пожаротушения и ее захват системой наведения, вводят в систему наведения значение необходимых отклонений управляемой ракеты от линии визирования и управляют ее движением на траектории полета к первому объекту, при подлете к нему производят распыление огнегасящей смеси, а по истечении заданного времени, прекращают распыление огнегасящей смеси и переводят линию визирования на последующие объекты пожаротушения и в процессе их пролета управляемой ракетой производят распыление над ними огнегасящей смеси, после чего возвращают линию визирования в исходное положение. Изобретение обеспечивает расширение возможностей и повышение эффективности тушения пожаров.

Способ пожаротушения с использованием бронированной машины, включающий создание запаса огнегасящей жидкости, подготовку к функционированию силовой установки и передачи, системы пожарного оборудования, насосной станции с пожарным насосом и пожарным стволом, гидросистемы с масляным баком, масляным насосом, гидрораспределителем, масляным фильтром и гидрофицированной навеской, приводов управления и аппаратуры, обеспечивающих совместную работу элементов при пожаротушении, движение к очагу пожара с расчисткой, при необходимости, завалов на маршруте движения, занятие исходного положения для тушения пожара, включение насосной станции и направление струи огнегасящей жидкости на горящие элементы очага пожара, отличающийся тем, что дополнительно готовят к функционированию систему наведения управляемых ракет и оснащают ее противопожарными ракетами, формируют линию визирования, определяют и запоминают ее начальное положение, наводят ее последовательно на очаги пожара, совмещают с объектом пожаротушения, измеряют и запоминают дальность объектов пожаротушения, их угловые отклонения от заданного исходного направления в горизонтальной и вертикальной плоскостях, определяют зоны вероятного пожаротушения относительно наиболее вероятных объектов возможного пожаротушения с использованием выражений

где Ψ_2,1 φ_2,1 - угловые размеры зон вероятного поражения соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
Д₁ - дальность до очага пожара №1;
Д₂ - дальность до очага пожара №2;
V_р - маршевая скорость управляемой ракеты;
t_п - потери времени, определяемые инерционностью системы наведения и оператора;
ω_нг, ω_нв - рациональные располагаемые угловые скорости наведения управляемой ракеты соответственно в горизонтальной и вертикальной плоскостях,
определяют рациональную очередность пожаротушения с использованием выражений (1), определяют необходимые отклонения от линии визирования по высоте и направлению управляемой ракеты в процессе ее полета к объекту пожаротушения, производят пуск управляемой ракеты в направлении первого объекта пожаротушения и ее захват системой наведения, вводят в систему наведения значение определенных необходимых отклонений управляемой ракеты от линии визирования и управляют ее движением на траектории полета к первому объекту пожаротушения, при подлете к нему производят распыление огнегасящей смеси, а по истечении заданного времени на тушение пожара на первом объекте прекращают распыление огнегасящей смеси и переводят в соответствии с выражениями (1) линию визирования на последующие объекты пожаротушения и в процессе их пролета управляемой ракетой производят распыление над ними огнегасящей смеси, после чего возвращают линию визирования в исходное положение и при необходимости повторяют вышеописанные действия.