АВИАЦИОННАЯ СИСТЕМА ПОЖАРОТУШЕНИЯ Российский патент 2019 года по МПК B64D1/16 

Летающий подвесной реактивный винтовой ствол (ЛПРВС) - изобретение относится к авиационной технике, его основное применение тушение лесных и степных пожаров, а также тушение любых других крупных пожаров нефтехранилищ, крупных пожаров на предприятиях и в жилом секторе, возможны другие способы применения. Тушение лесных и степных пожаров в настоящее время осложнено рядом обстоятельств, а именно большой пожарной загрузкой в лесном массиве, большой удаленностью, невозможностью раннего обнаружения пожара, сухой и ветреной погодой в следствии чего пожары принимают огромные размеры нанося вред природе и человеку. Имеющиеся на вооружении авиационная пожарная техника применяемая для борьбы с лесными пожарами самолеты амфибии БЕ-200, военно-транспортный ИЛ-76 вертолеты МИ-8. МИ-26 не приносят ожидаемого эффекта по нескольким причинам это прямая траектория сброса воды, а огонь распространяется зигзагообразно, большой разброс воды, неточность попадания в очаг пожара из за скорости из за этого небольшая площадь тушения в следствии чего огонь беспрепятственно продолжает распространяться огибая смоченную поверхность лесного массива. В сводках говорится о количестве сброшенной воды в тоннах и не говорится о количестве потушенных пожаров. Тушение с воздуха основано на одноразовом сбросе воды с высоты со свободным ускорением 9,8 м.с. плюс скорость самолета, при ударе о землю большого количества воды в одну небольшую точку вызывает разлет горящей головни и не может дать положительного эффекта тушения при огромной площади пожара.

Сущность изобретения летающего подвесного реактивного винтового ствола основана на 3 физических свойствах воды H₂O 1. Жидкость несжимаема. 2. Создание давления на каждые 10 метров высоты 1 атмосферы. 3. Создание реактивной тяги при выходе воды из насадка под давлением.

Данным стволом укомплектовываются вертолеты средней и большой грузоподъемностью МИ-8 - 4 тонны и МИ-26 - 20 тонн. Возможно использование других летательных аппаратов по техническим летным характеристикам способные двигаться в воздушном пространстве с малой скоростью и зависать в воздухе, а также совершать посадку и взлет в различных необорудованных для этого местах. Данное изобретение поможет более успешно тушить различные пожары лесные и степные на объектах где хранятся ЛВЖ, ГЖ любые другие виды пожаров, возможны различные другие способы применения ЛПРВС искусственный снег, опыление от вредителей лесных массивов и так далее. Общий вид рисунок - 1.

Летающий подвесной реактивный ствол представляет собой фюзеляж №1 рисунок (1, 2, 3, 4,) основная часть конструкции ЛПРВС служащей для соединения в одно целое всех его частей - корпус фюзеляжа имеющий с передней, задней части с левого и правого бока легкоснимаемые балки с рулевыми винтами №2 рисунок (1, 2, 3, 4) состоящими из лопастей и втулок приводимыми в движение от электродвигателей, балки легко снимаются и ставятся на место их можно устанавливать в различные схемы в зависимости от надобности, к балкам крепятся стабилизаторы с поворотным механизмом №3 рисунок (1, 2, 3, 4.) В корпусе смонтированы крепления под тросы №4 рисунок (2) емкость расположенная внутри корпуса фюзеляжа разделенная на 5 секций №5 рисунок (3, 4.) каждая секция состоит из камеры с двумя выходными патрубками на которые надеваются (резьбовым или другим способом) насадки любых типов диаметров, конструкции и назначения с углами определенного наклона, №6 рисунок (2, 3, 4.) патрубок с подсоединением шланга высокого давления соединенного с разветвлением на каждую секцию №7 рисунок (4) с электрическими кранами №8 рисунок (4) любой подходящей для этого системы соответствующей для данного давления и мощности, а также устройством для регулирования подачи воды на уменьшение или на увеличение. Данная конструкция подвешивается за крепления на тросах с подводом шланга высокого давления и электропроводами №9 рис (1, 2, 5,) шланг и тросы соединены между собой специальными креплениями и намотаны на специальной катушке №10 рисунок (5). которая находится внутри вертолета, от катушки специальными переходниками шланг присоединен к водяной цистерне находящейся внутри вертолета и имеющей объем соответствующий грузоподъемности вертолета №11 рисунок (5). возможна подвеска данной цистерны с наружи как к одному летательному судну так и к нескольким. Внутри вертолета расположены органы управления ЛПРВС камера наблюдения с монитором для проведения разведки, тепловизоры, датчики высоты и другие необходимые приборы предназначенные для безопасной и эффективной работы ЛПРВС.

Емкость внутри фюзеляжа ЛПРВС представляет собой конструкцию сделанную из металла или любого другого соответствующего материала с подводом шланга высокого давления к разветвлению разделенную на пять секций, каждая оборудована электрическим краном с устройством уменьшения или увеличения подачи огнетушащего вещества, камерой двумя выходными патрубками с насадками определенного диаметра конструкции и назначения. Данные секции выполняют различные функции. Первая функция непосредственная подача огнетушащих веществ в очаги горения второй функцией является использование реактивной тяги воды под давлением выходящей из патрубков с насадками для управления ЛПРВС наводя его в нужные направления. Патрубки с насадками для тушения находятся в нижней части емкости ЛПРВС. Патрубки с насадками для управления ЛПРВС находятся с передней, задней, левой и правой стороны емкости ЛПРВС. Для синхронного управления на каждой камере находится по два патрубка с насадками одного диаметра. На фюзеляже с передней и задней, левой и правой стороны находятся балки с рулевыми винтами (пропеллерами) состоящими из лопастей и втулки, в движение приводятся силовой электрической установкой, смонтированы они с управлением угловым положением лопастей которое осуществляется через тяги соединенные с шайбой которая вращается вместе с рулевым винтом, тяговое устройство любого типа через скользящую поверхность (подшипник) будет двигать шайбу вперед и назад по оси меняя угол лопастей через штанги в левую и правую стороны тем самым рулевые винты будут создавать реактивный поток в разных противоположных направлениях удерживая ЛПРВС в одном положении и не допускать его перекручивание на тросах, при помощи рулевых винтов можно будет дополнительно осуществлять управление ЛПРС при его работе. Удерживать ЛПРВС в нужном направлении при помощи воздушных рулевых винтов можно путем поворота балки на которой воздушный винт не меняет угол лопастей, также можно использовать другие конструктивные решения. На корпусе ЛПРВС находится температурный датчик. К секциям от цистерн расположенными внутри летательного аппарата подходит шланг высокого давления который конструктивно будет соответствовать создаваемому давлению и разряжению в зависимости от высоты водяного столба, шланг должен иметь жесткий внутренний корпус выдерживающий гидравлические удары и сдавливание на катушке разрежением создаваемом внутри при перекрытии воды, они оборудованы устройством (кран или клапан) соединяющим их с атмосферным давлением. Шланг и электропровода крепятся к тросам которые присоединены к катушке предназначенной для спуска и подъема ЛПРВС. Катушка оборудована электрическим приводом для подъема и спуска ЛПРВС, имеет функцию быстрого отделения от органов управления и цистерн для сброса с летающего судна в случае создания аварийной ситуации. Органы управления представляют собой конструкцию предназначенную для перекрытия и открытия доступа воды в шланг высокого давления, управления электрическими кранами в секциях, управления рулевыми винтами на фюзеляже ЛПРВС, управления катушкой с электроприводом в соответствии сданными полученными от приборов разведки установленных на ЛПРВС. Управление ЛПРВС открытие или закрытие доступа воды к секциям выполняется электрическими кранами с функцией увеличения или уменьшения подачи огнетушащих средств любой системы и конструкции соответствующей давлению воды создаваемой в зависимости от высоты водяного столба, управление которыми выходит на верх к пульту управления. При развитии данного изобретения возможно подвешивание цистерны с наружи к двум и более летательным аппаратам.

Принцип действия ЛПРВС. Летательный аппарат находится на земле, цистерна заправлена водой в соответствии с грузоподъемностью воздушного судна, подвесные тросы с прикрепленными электропроводами и шлангом находятся в смотанном состоянии на катушке, ЛПРВС находится с наружи удерживаемый на тросах с дополнительным креплением к корпусу, за органами управления находится оператор. Летательный аппарат взлетает и следует к месту пожара лесного массива степного пала или любого другого пожара куда по решению РТП (руководителя тушения пожара) направлено воздушное судно, подлетев к месту пожара снизившись на безопасную высоту оператор приводит в действие катушку, ЛПРВС снимается с дополнительных креплений и начинается спуск, для исключения закручивания оператор включает рулевые винты и выравнивает с помощью их ЛПРВС, выдвинув на полную длину тросов высота ЛПРВС над землей не должна создавать угрозы зацепа за препятствия. Оператор проводит внешнюю разведку очага пожара выбирает кромку огня распространяющегося в лесном массиве включает подачу воды, по шлангу высокого давления вода проходит через разветвления к секциям корпуса ЛПРВС, чем больше будет длинна тросов со шлангом тем эффективнее будет управление ЛПРВС и тушение огня за счет создаваемого давления на каждые 10 метров одна атмосфера, если высота будет 300 метров то давление будет равным 30 атмосферам и так далее. При выходе из насадка воды под давлением образуется реактивная тяга которую оператор будет использовать для наведения ЛПРВС на огонь. Если нужно повернуть ЛПРВС в лево оператор за счет открытия подачи воды через электрический кран правой секции подаст воду под давлением к насадкам находящимся с правой стороны, вода при выходе создаст реактивную тягу под воздействием которой корпус ЛПРВС полетит в левую сторону, дойдя до нужной точки оператор уменьшит давление за счет уменьшения количества воды при помощи частичного закрытия электрического крана до той величины чтобы ЛПРВС завис в данной точке, если необходимо перевести ЛПРВС вправо то оператор подает воду соответственно в левую секцию, предварительно перекрыв правую сторону ЛПРВС в этом случае ЛПРВС за счет реактивной тяги полетит в правую сторону до нужной точки, если нужно подать ствол в перед оператор включит подачу воды в заднюю секцию ЛПРВС, в этом случае ЛПРВС полетит в перед если нужно чтобы ЛПРВС полетел назад то оператор включит подачу воды в секцию находящуюся в передней части ЛПРВС соответственно ЛПРВС полетит назад. Включение подачи воды в камеры ЛПРВС комбинированно будет наводить и удерживать ЛПРВС в различных направлениях необходимых для подачи воды в очаги горения независимо от движения летательного судна на котором подвешена данная система при этом скорость движения должна быть такой чтобы успешно ликвидировать горение обеспечивая безопасность полета. Наводя ЛПРВС в нужные направления оператор включает подачу воды в нижнюю секцию предназначенную для тушения, вода под давлением зависящем от высоты водяного столба пойдет в очаги горения. Эффект тушения будет зависеть от давления воды на выходе из насадка, при большом давлении будет создаваться эффект взрывной волны которая будет сбивать пламя совместно с водой охлаждая зону горения и блокируя подачу кислорода в реакцию горения. Подъем и спуск ЛПРВС над препятствиями и увод ЛПРВС от сильной температуры при срабатывании температурного датчика осуществляется за счет катушки с электроприводом на которой подвешена система и изменение высоты самим летательным судном. На патрубки могут накручиваться генераторы пены для тушения ЛВЖ.ГЖ. и другие приспособления в зависимости от необходимости. После завершения тушения или полного израсходования огнетушащих веществ путем включения катушки ЛПРВС на тросах поднимается к корпусу вертолета, закрепляется и летательный аппарат возвращается к месту постоянной дислокации или на дозаправку водой.

При подаче воды через нижние патрубки при большой высоте будет образовываться реактивная тяга которая будет поднимать корпус ЛПРВС в верх это будет затруднять точность попадания огнетушащих веществ в очаг горения, в момент подачи огнетушащих веществ рулевые винты переводить в верх в направлении противоположном создаваемой реактивной тяги, при этом управление ЛПРВС осуществлять за счет реактивной тяги воды из боковых, задних и передних патрубков с насадками.

При помощи рулевых винтов расположенных на фюзеляже изменяя угол лопастей можно не только удерживать ЛПРВС в нужном положении но и наводить ЛПРВС на нужные участки совместно с использованием реактивной тяги воды выходящей под давлением из патрубков или без нее в зависимости от ситуации. Порядок включения будет соответствовать порядку подачи воды в секции предназначенные для управления ЛПРВС.

ЛПРВС состоит:

1. Фюзеляж, рисунок (1, 2, 3, 4.)

2.. Легкоснимаемые балки с рулевыми винтами, рисунок (1, 2, 3, 4.)

3. Стабилизаторы с поворотным механизмом, рисунок (1, 2, 3, 4.)

4. Крепления под тросы, рисунок (2)

5. Емкость - разделенная на пять секций, рисунок (3, 4)

6. Патрубки с насадками, рисунок (2, 3, 4)

7. Разветвление, рисунок (4)

8. Электрические краны, рисунок (4)

9. Трос со шлангом высокого давления и электропроводкой, рисунок (1, 2, 5)

10. Катушка с электроприводом, рисунок (5)

11. Цистерна, рисунок (5)

Также вся система оборудуется пультом управления включения, выключения подачи воды - раствора, камерой наблюдения, теловизором, датчиками высоты и температуры, атмосферным клапаном на цистерне, краном от цистерны.

Изобретение относится к авиационной технике, применяемой для тушение лесных, степных и других крупных пожаров. Авиационная система пожаротушения состоит из подвесного устройства и вертолета. Подвесное устройство содержит фюзеляж, емкость, разделенную на секции, каждая из которых состоит из камеры с двумя выходными патрубками, насадки, переходники, легкоснимаемые балки с рулевыми винтами и стабилизаторами, крепления под тросы, атмосферный клапан, разветвления к секциям, электрические краны с функцией регулирования подачи воды. На вертолете размещены катушка с тросом, шлангом высокого давления и электропроводкой, которыми вертолет соединен с подвесным устройством, водяная цистерна с краном, камера с монитором, тепловизоры, датчики высоты и температуры, электрооборудование, пульт управления. Подвесное устройство выполнено с возможностью управления своим положением рулевыми винтами и реактивной силой. Обеспечивается повышение точности распыления огнетушащего раствора. 5 ил.

Авиационная система пожаротушения, состоящая из подвесного устройства и вертолета, отличающаяся тем, что подвесное устройство содержит фюзеляж, емкость, разделенную на секции, каждая из которых состоит из камеры с двумя выходными патрубками, насадки, переходники, легкоснимаемые балки с рулевыми винтами и стабилизаторами, крепления под тросы, атмосферный клапан, разветвления к секциям, электрические краны с функцией регулирования подачи воды, а на вертолете размещены катушка с тросом, шлангом высокого давления и электропроводкой, которыми вертолет соединен с подвесным устройством, водяная цистерна с краном, камера с монитором, тепловизоры, датчики высоты и температуры, электрооборудование, пульт управления, при этом подвесное устройство выполнено с возможностью управления своим положением рулевыми винтами и реактивной силой.