Автоматизированная система многоствольных модулей вдоль взлётно-посадочной полосы для тушения горящего аварийного самолёта в движении и после его остановки Российский патент 2022 года по МПК A62C3/00 A62C27/00 F42B12/36 

Изобретение относится к технике пожаротушения и обеспечения эвакуации, в частности к автоматизированным или автоматическим системам пожаротушения (АСП) на объекте путем подачи огнетушащих агентов (OA) на всю площадь объекта, включая горящий участок. Изобретение может быть использовано для быстрого, эффективного тушения движущегося объекта, в частности стремительно движущегося аварийно приземлившегося самолета с момента его касания взлетно-посадочной полосы (ВПП), впервые. Предлагаемая система многоствольных модулей (ММ) может работать самостоятельно, автономно при тушении движущегося горящего самолета по ВПП, когда применение традиционных, пожарных, аэродромных автомобилей (ПАА) не эффективно или совместно с ПАА после остановки самолета. Пожары аварийно приземлившихся самолетов с многочисленными жертвами вплоть до гибели всех пассажиров и экипажа регулярно случаются, при этом существующие на современных аэродромах ПАА способны тушить горящий самолет только после его остановки. Известны многократные случаи взрывов и разрушений горящих самолетов, быстро движущихся по ВПП, после жесткой аварийной посадки или подбитого ракетой, зенитной артиллерией в полете, нередко бывают жесткие посадки на качающуюся палубу авианосца в штормовую погоду с сильными порывами ветра.

Аналоги. Аналогами предлагаемого изобретения является:

традиционные автоматически управляемые лафетные стволы высокой производительности с горизонтальным и вертикальным наведением, например, производства фирмы «ЭФЭР», Петрозаводск, Карелия, используемые для защиты крупных объектов: лесные биржи, парки нефтяных резервуаров, памятники архитектуры, машинные залы электростанций, авиационные ангары и пр. Работа этих лафетных стволов обеспечивается сложными и дорогими: системами самонаведения с датчиками и видео-комплексами, высоко-напорными насосами и трубопроводами, большими резервуарами воды или достаточно мощным водопроводом, отоплением насосов, трубопроводов, резервуаров в зимний период. Поэтому обеспечение ВПП длиной 3-4 км системой из множества насосов, водопроводов, резервуаров, лафетных стволов при расположении стволов не далее как 50-70 м друг от друга - очень дорого в производстве, монтаже и регулярном техническом обслуживании высококвалифицированными специалистами - нереально даже для очень богатых стран;

2 - патенты автора: №2008048 RU «Пожаротушащая установка» (Россия) и №1263 5A UA «Захисна багатоствольна комбiнована вогнегасна установка» (Украина), содержащие ММ, с каналами стволов, заполненными последовательно расположенными массой 15-25 литров огнетушащего агента (OA) и метательным пороховым зарядом. Залп стволов ММ создает газокапельные Шквалы из воды, геля; газо-пылевыми Вихрями из порошка, пыли; газо-песчаными Смерчами, с широкими до 10-15 м фронтами, способными тушить вдоль траектории движения до 100-120 м площади до S=400-800 кв.м за 1-2 сек. Это единственные на сегодня распылительные модули, создающие Шквалы с дальностью, профилем и площадью Фронта, способные сбить пламя со всей поверхности фезюляжа, движущегося с высокой скоростью самолета, и участка ВПП под ним.

Прототип. Патент №2.726.100 Многоствольный модуль универсального, распыления импульсного - отличается от аналога -2 повышенной прочностью и дальностью распыления. Однако до настоящего времени ММ не были испытаны для тушения движущихся объектов. Необходимо провести полигонные испытания, по оптимизации их конструкции применительно к ширине профиля тяжелых пассажирских самолетов, быстро движущихся по ВПП навстречу создаваемым огнетушащим Вихрям и Шквалам, интервалы между расположением модулей, а также отработать тактику встречного тушения системой ММ горящего самолета быстро движущегося по ВПП.

Задачей предлагаемого изобретения является создание автоматизированной системы автономных, многоствольных модулей вдоль взлетно-посадочной полосы для тушения движущегося горящего аварийного самолета и совместно с пожарными аэродромными автомобилями для тушения пожара розлива авиатоплива вокруг остановившегося горящего самолета, сбивания Пламени с фюзеляжа, крыльев и их охлаждения. Также по анализу имеющихся испытаний необходимое совершенствование конструкции многоствольного модуля в стационарном варианте для установки вдоль ВПП.

Поставленная задача решается тем, что Автоматическая стационарная система пожаротушения, с исполнительной частью, состоящей из стационарных исполнительных модулей, отличающаяся тем, что исполнительная часть системы тушения пожаров расположена вдоль всей взлетно-посадочной полосы (ВПП) и выполнена в виде автономных многоствольных модулей, равномерно расставленных с одной стороны ВПП или с обеих сторон ВПП и фиксировано наведенных на свой участок полосы; при этом автономные многоствольные модули являются модулями ударно-волнового распыления залпами с горизонтальными и вертикальными рядами стволов и имеют электрическую систему инициирования, в каналах стволов размещены распылительные патроны с электрокапсюлями и герметичные одноразовые контейнеры, разрушаемый метательной волной в каналах стволов полностью на осколки, не обладающие поражающим воздействием, при этом контейнеры загружены огнетушашим составом полностью без воздушных полостей; при расположении автономных многоствольных модулей с одной стороны ВПП обеспечивается перекрытие всей ширины полосы фронтом огнетушащего газокапельного шквала, создаваемого залпом всех стволов модуля; при этом каждый модуль выполнен с возможностью срабатывания при приближении аварийного самолета к дистанции, с которой фронт шквала, созданного залпом этого модуля, перекрывает всю ширину ВПП, при этом модули расположены в линии на дистанциях не более 100 м друг от друга; при расположении автономных модулей с обеих сторон ВПП, модули размещают на разных сторонах друг напротив друга или в шахматном порядке вдоль всей взлетно-посадочной полосы, t при этом модули выполнены с возможностью срабатывать залпами, перекрывая сливающимися фронтами шквалов всю ширину ВПП; при этом модули выполнены с возможностью срабатывать залпами, перекрывая сливающимися фронтами всю ширину ВПП; при этом система выполнена с возможностью осуществления серии залпов, поочередно, при приближении самолета.

На фиг. 1-3 изображены: общий вид исполнительной системы пожарной защиты взлетно-посадочной полосы - 1 в виде трех схем расстановки распылительных модулей - 2 вдоль полосы - 1. На рис. 1 показана расстановка по два модуля - 2 параллельно по разные стороны от полосы - 1. На рис. 2. показана расстановка модулей - 2 в шахматном порядке по обе стороны от полосы - 1. На рис. 3. показана расстановка модулей в одну линию с одной стороны от полосы. При различных схемах расстановки изменяются расстояния между модулями вдоль полосы - 1. На полосе - 1 показан аварийно приземлившийся самолет - 3 и обозначение контуров - 4 эффективного воздействия фронтами Шквалов, расширяющихся вдоль траектории их движения и захватывающий своим воздействием всю поверхность аварийного самолета и участок полосы - 1 под ним и вокруг него. Такое многостороннее, эффективное, огнетушащее воздействие обеспечивается на различно ориентированные поверхности самолета - 3 и полосы - 1. При одновременном создании двух Шквалов - модулями, находящимися с различных сторон полосы их фронты объединяются в общий фронт - 5, распространяющийся далеко за аварийный самолет и тушащий полосу горящего авиатоплива, слившегося из поврежденного бака самолета - 3 по траектории его движения.

Подготовка модулей - 2 к работе в режиме ожидания проводится следующим образом. С дульного отверстия в стволы вставляются пористые контейнеры с распыляемым огнетушащим составом (ОС) жидкостью, вязким гелем, порошком или природными инертными материалами: грунт, грязь, песок, снег, пыль, предварительно пропускаемые через сита для очистки от случайных камней. Открываются затворы казенных частей, вставляются специальные, распылительные патроны с электро-воспламенительными втулками и пороховыми зарядами, затворы закрываются. Исправность инициирующей сети проверяется слабым током из управляющего пульта. После этого модули включается в общую сеть управления исполнительными модулями системы тушения на ВПП. Целостность системы также проверяется слабыми токами.

Данная система модулей работает следующим образом. Система постоянно находится в режиме ожидания в интенсивно работающем аэропорту с регулярными взлетами и посадками или по крайней мере перед посадкой каждого самолета, если вдруг посадка случайно станет аварийной, например из-за ошибки пилота, сильного порыва ветра или другой непредсказуемой ситуации перед посадкой. В момент объявление тревоги в аэропорту перед посадкой аварийного самолета система приводится в режим повышенной боеготовности.

Начало работы системы с момента начала прочного сцепления шасси аварийного самолета с поверхностью взлетно-посадочной полосы и быстрого передвижения самолета по ней. Этот момент определяется диспетчером по камерам видеонаблюдения и дается сигнал на срабатывание ближайшего модуля по курсу движения горящего самолета. Дальнейшие модули по курсу движения самолета срабатывают автоматически по мере вхождения фронтальной части самолета в зону их эффективного тушения. Мульти-вихревая структура фронта обеспечивает быстрое тушение всей поверхности фюзеляжа самолета, включая крылья и хвостовое оперение, а также исключит вероятность взрыва и снизит степень динамического разрушения самолета. Также газодисперсный удар фронта сразу по всему поперечному сечению самолета создает мощный тормозящий эффект. При условии расстановки ММ-10 (5 стволов в горизонтальном ряду х 2 ряда стволов по вертикали), ММ-16 (8×2) или ММ-20 (10×2) с одной или двух сторон ВПП через 50-100 м друг от друга, система ММ может серией последовательных залпов сбить пламя с фюзеляжа, крыльев, хвостового оперения самолета и неизбежные повторные воспламенения вытекающего горючего из поврежденных баков и цистерн самолета. Также серия Шквалов с плотными фронтами значительно до 2-3 раз снизит тормозной путь самолета, что позволит ПАА - традиционным с лафетными стволами и новым ПАА, оснащенным башенными ММ-50, ММ-72, ММ-84 и ММ-96, быстрее начать мощную огнетушащую атаку для полного сбития Пламени, тушение и решения главной задачи - быстрой эвакуации пассажиров и экипажа из потенциально взрывоопасного самолета.

Данная система многоствольных модулей может впервые в мире непрерывной серией мощных, масштабных огнетушащих шквалов обеспечить - (практически гарантировать) тушение горящего самолета, быстро движущегося по взлетно-посадочной полосе, предотвратить его взрыв и разрушение в движении до момента остановки самолета на ВПП и вступление в операцию тушения пожарных, аэродромных автомобилей - традиционных с лафетными стволами и новых с башенными многоствольными распылительными модулями. Такие автоматические системы пожаротушения также могут быть применены на взлетно-посадочных полосах авианесущих кораблей, авианосцев, вертолетоносцев, ангаров, машинных залов электростанций, включая атомные и других крупных пожаро и взрывоопасных объектов, вплоть до крупномасштабного тушения пожаров классов А, В, С, Д широкого диапазону размеров и мощности, поджогов, включая случаи применения зажигательного вооружения.

Изобретение относится к противопожарной технике, а именно к автоматической стационарной системе пожаротушения с исполнительной частью, состоящей из стационарных исполнительных модулей, при этом исполнительная часть системы тушения пожаров расположена вдоль всей взлетно-посадочной полосы (ВПП) и выполнена в виде автономных многоствольных модулей, равномерно расставленных с одной стороны ВПП или с обеих сторон ВПП и фиксированно наведенных на свой участок полосы; при этом автономные многоствольные модули являются модулями ударно-волнового распыления залпами с горизонтальными и вертикальными рядами стволов и имеют электрическую систему инициирования, в каналах стволов размещены распылительные патроны с электрокапсюлями и герметичные одноразовые контейнеры, разрушаемые метательной волной в каналах стволов полностью на осколки, не обладающие поражающим воздействием, при этом контейнеры загружены огнетушащим составом полностью без воздушных полостей; при расположении автономных многоствольных модулей с одной стороны ВПП обеспечивается перекрытие всей ширины полосы фронтом огнетушащего газокапельного шквала, создаваемого залпом всех стволов модуля; при этом каждый модуль выполнен с возможностью срабатывания при приближении аварийного самолета к дистанции, с которой фронт шквала, созданного залпом этого модуля, перекрывает всю ширину ВПП, при этом модули расположены в линии на дистанциях не более 100 м друг от друга; при расположении автономных модулей с обеих сторон ВПП, модули размещают на разных сторонах друг напротив друга или в шахматном порядке вдоль всей взлетно-посадочной полосы, при этом модули выполнены с возможностью срабатывать залпами, перекрывая сливающимися фронтами всю ширину ВПП; при этом система выполнена с возможностью осуществления серии залпов, поочередно, при приближении самолета. Изобретение способно обеспечить тушение горящего движущегося самолета и розлива топлива из него на ВПП, многократно снизить высокую вероятность разрушения и взрыва горящего аварийного самолета на пути торможения, а также сократить этот путь серией газодинамических торможений плотным фронтом газокапельного огнетушащего шквала. 3 ил.

Автоматическая стационарная система пожаротушения с исполнительной частью, состоящей из стационарных исполнительных модулей, отличающаяся тем, что исполнительная часть системы тушения пожаров расположена вдоль всей взлетно-посадочной полосы (ВПП) и выполнена в виде автономных многоствольных модулей, равномерно расставленных с одной стороны ВПП или с обеих сторон ВПП и фиксированно наведенных на свой участок полосы; при этом автономные многоствольные модули являются модулями ударно-волнового распыления залпами с горизонтальными и вертикальными рядами стволов и имеют электрическую систему инициирования, в каналах стволов размещены распылительные патроны с электрокапсюлями и герметичные одноразовые контейнеры, разрушаемые метательной волной в каналах стволов полностью на осколки, не обладающие поражающим воздействием, при этом контейнеры загружены огнетушащим составом полностью без воздушных полостей; при расположении автономных многоствольных модулей с одной стороны ВПП обеспечивается перекрытие всей ширины полосы фронтом огнетушащего газокапельного шквала, создаваемого залпом всех стволов модуля; при этом каждый модуль выполнен с возможностью срабатывания при приближении аварийного самолета к дистанции, с которой фронт шквала, созданного залпом этого модуля, перекрывает всю ширину ВПП, при этом модули расположены в линии на дистанциях не более 100 м друг от друга; при расположении автономных модулей с обеих сторон ВПП модули размещены на разных сторонах друг напротив друга или в шахматном порядке вдоль всей взлетно-посадочной полосы, при этом модули выполнены с возможностью срабатывать залпами, перекрывая сливающимися фронтами всю ширину ВПП; при этом система выполнена с возможностью осуществления серии залпов, поочередно, при приближении самолета.