Наружное тушение высотных пожаров в зданиях

 Бурное развитие человечества привело к стремительному росту числа городов-мегаполисов с преобладанием высотного домостроения этажностью свыше пятидесяти. Разумеется, что на таких высотах в случае пожара работа пожарных либо очень затруднена, либо невозможна вообще. Так, длина раздвижных лестниц ограничена 45-60 метрами, а пребывание пожарных на огромной высоте связано с большим риском для собственной жизни. Ситуацию традиционно усугубляют дорожные пробки (вечные спутники городов), которые зачастую не позволяют пожарным бригадам вовремя прибыть на место, развернуть своё оборудование и приступить к тушению пожара.Работа пожарных внутри здания также очень проблематична, т.к. лифты (как правило) отключаются и на 50, 100, 200 этаж придётся топать пешком. К тому же встречный поток служащих, эвакуирующихся в суматохе, также не способствуют быстрому продвижению к очагу возгорания.

Поэтому самый быстрый и эффективный (на мой взгляд) способ потушить пожар на верхних этажах высотного здания (н-р, офисное помещение с большой поверхностью остекленения) – это применить транспортный вертолёт в качестве мобильного всевысотного транспортного средства с установленной внутри его салона небольшой гладкоствольной пушкой калибра 100-120 мм (длина ствола 10-15 калибров), метающей пластиковые снаряды, начинённых водой.
Пушка устанавливается в салоне вертолёта на станке-треноге, который крепится к полу с помощью быстросъёмных замков и стреляет на левый (правый) борт через открытую дверь как одиночными выстрелами, так и очередями. В последнем случае практическая скорострельность достигает 120 выс./мин.
При внутреннем объёме метаемого снаряда в 3 л за минуту пожарный вертолёт способен будет доставить точно в цель порядка 350 л воды.
Пластиковый водяной снаряд в задней донной части имеет пороховой газогенератор с контактным электрозапалом. Гильза как таковая отсутствует. Мощность газогенератора (а следовательно и количество пороховой навески) незначительна, т.к. предполагается, что снаряд общей массой 3,3 кг необходимо будет метнуть на дальность в 50-100 м с начальной скоростью не более 50 м/сек.
Большая скорость метания снаряда неприемлема прежде всего из соображений безопасности, т.к. достаточно тяжёлый снаряд с высокой энергетикой способен будет не только частично разрушить само здание, но и серьезно травмировать людей, попавших в зону тушения. Скорость полёта снаряда должна быть достаточна лишь для доставки 3 л воды в зону возгорания и не более того. А для этого потребуется всего лишь 4,1 кДж энергии, что сопоставимо с энергетикой пули калибра 7,62 х 54R винтовочного патрона (3,3 кДж).
Использование пневматики для метания водяных снарядов считаю нецелесообразным ввиду того, что потребуется ёмкий ресивер высокого давления со скоростным краном-вентилем, автономный компрессор, а это всё значительно усложнит общую конструкцию и сделает её менее надёжной. К тому же пороховой заряд даёт строго дозированный импульс, тогда как пневматическая система не может похвастаться высокой стабильностью своих показателей, что неминуемо скажется на точности метания (постоянный недолёт-перелёт).
Использование пневматики станет практически невозможно при использовании для пожаротушения компактных малогабаритных вертолётов, которые, соответственно, будут иметь наименьшую стоимость и наибольшую перспективность.
Вместе с тем стоимость пороховой навески газогенератора весьма незначительна и может составить 0,1-0,2 $/выстрел.
Далее, водяной снаряд имеет центральную трубку-детонатор, которая соединяет донный газогенератор с носовым оголовком. Пороховые газы от газогенератора через замедлитель поджигают заряд ВВ в трубке, после детонации которой образуется мощный гидравлический удар, распыляющий воду снаряда в мелкодисперсный аэрозоль в объёме 10-15 м3.
Пластиковый снаряд может иметь несколько тысяч точечных ослаблений корпуса, которые после гидравлического удара образуют своеобразную лейку-ситечко. Время задержки замедлителя – 1 сек, что вполне достаточно для преодоления дистанции в 20-50 м от вертолёта до окна и вглубь горящего помещения. Для регулирования дальности метаемого снаряда можно либо использовать несколько сменных стволов разной длины, либо ввести в конструкцию арт. станка регулятор давления пороховых газов и в случае надобности часть их выпускать вне объёма ствола.
В носовой части водяного снаряда в его оголовке размещается мгновенный запал, состоящий из полиэтиленовой капсулы с легковоспламеняющейся жидкостью (пары эфира), который при пролёте снаряда через пламя мгновенно сдетонирует осевой заряд ВВ и позволит распылить воду непосредственно в самом очаге возгорания.Для повышения эффективности тушащих свойств воды в неё необходимо предварительно ввести некоторое количество ПАВа (поверхностно-активных веществ). Для особых случаев противопожарные снаряды могут быть снаряжены пеногенерирующей массой либо сухим льдом, которые могут быть применены там, где использование воды категорически запрещено (электрощитовая, тушение технологического оборудования, использующего углеводородное сырьё и др.). Противопожарная пушка имеет верхнее боепитание через жёстко закреплённый магазин. Подача выстрелов производится как вручную вторым номером расчёта, так и автоматически (наиболее оптимальный вариант) из механизированной боеукладки транспортёром. Как указывалось выше, используются безгильзовые унитарные выстрелы с электрозапалом, что значительно упрощает процедуру произведения выстрела.Автоматика пушки действует за счёт отдачи массивного свободного затвора (типа АГС-17, Mark-19). Применить простую схему автоматики позволили сравнительно слабый метательный заряд, невысокое значение дульной энергии водяного снаряда и малая длина ствола. В принципе ствол пушки может быть изготовлен даже из цельнотянутой водо-газопроводной трубы соответствующего диаметра с хромированным внутренним покрытием и местным усилением казённика.Т.к. стрельба ведётся не по настильной, а по навесной гаубичной траектории (ввиду изначально малой скорости снаряда), то весьма желательно установить на пушку лазерный дальномер, который позволит системе управления автоматически устанавливать необходимый угол возвышения ствола в зависимости от расстояния между вертолётом и стеной здания.При стрельбе (особенно очередями) обратный импульс отдачи будет постоянно отводить вертолёт от стенки здания, поэтому обязательна постоянная коррекция угла возвышения ствола. Необходимо будет также учитывать вертикальный нисходящий момент от воздушного потока, производимого несущими лопастями вертолёта, скорость бокового ветра, турбулентность восходящих горячих газов от пожара и т.д. Надобности в боковом упреждении, по всей видимости, не возникнет, т.к. вертолёт будет находиться "в точке", либо двигаться с очень малой скоростью вдоль очага возгорания. В любом случае потребуется устойчивая связь стрелка-оператора с пилотом вертолёта для корректировки совместных действий.Максимальной точности метания можно будет достигнуть при использовании полностью автоматизированной системы наведения, включающей в себя помимо лазерного дальномера и бортового компьютера ещё и тепловизор-пеленгатор. Но подобная автоматизация стрельбы в несколько раз удорожит противопожарное орудие. Полная автоматизация будет максимально эффективной при использовании компактных телеуправляемых вертолётов. Лишённые "человеческого бортового персонала" они, тем не менее, смогут нести достаточное количество зарядов и успешно выполнять большинство задач по пожаротушению без излишнего риска для человеческих жизней. (Возможно, в будущем будут созданы специализированные радиоуправляемые вертолёты-пожарные, в которых метание высоконапорной водяной струи (до 100 атм.) будет осуществляться с помощью компактного насоса с индивидуальным приводом от персонального ГТД).Предполагается в городах-мегаполисах организовать высокомобильные воздушные противопожарные бригады из расчёта один вертолёт с арт. установкой на 100 высотных здания. Для быстрого пополнения боезапаса необходимо на крыше каждого высотного здания оборудовать вертолётную площадку и разместить рядом с ней небольшой склад снаряжённых водой снарядов (предположительно 1-2 тыс. шт.). Базирование противопожарных вертолётов должно производиться на крышах самых высоких зданий поквадратно, что позволит сократить время подлёта до 1 минуты. Вертолётные противопожарные арт. установки позволят локализовать очаг возгорания в кратчайшие сроки, не дав разгореться пламени до катастрофических масштабов, когда тушение огня становится бесперспективным занятием. При этом этажность здания не имеет принципиального значения. Будущие пожарные должны действовать по принципу: "Прилетел – расстрелял (огонь) – улетел", на всё про всё – 3 минуты. На четвёртой минуте пожарный инспектор уже должен выписывать штраф нерадивому хозяину здания за нарушение противопожарной техники безопасности. При этом 2-3 человека (экипаж противопожарного вертолёта) способен будет заменить 50-100 наземных пожарных. А в некоторых случаях им просто не будет альтернативы.Гладкоствольное орудие для метания водяных снарядов в самом упрощённом варианте может найти массовое применение и для наземных пожарных бригад, т.к. при бесспорной простоте и надёжности обладает очень высокой эффективностью. Орудие позволяет дистанциировать пожарных от очага возгорания на значительное расстояние (до 300 м), многократно повысив безопасность пожаротушения.Так, например, при открывании дверей горящего здания возможен эффект обратной тяги, когда доступ свежего воздуха активизирует процесс горения, сопровождающийся выбросом горючих газов в сторону пожарных. Если же установить на расстоянии 30-50 м от двери пушку с защитным щитом и выстрелить массивным водяным снарядом с упрочнённым оголовком, то можно безопасно пробить в двери аккуратное отверстие небольшого диаметра и распылить вблизи двери 3 л воды. Небольшое отверстие покажет наличие или отсутствие обратной тяги, а также подготовит входной проём к полному открыванию. При отсутствии излишнего героизма дверь можно расстрелять несколькими сотнями снарядов, а затем дотушить успокоившееся пламя из брандспойтов. Использование высокомобильной противопожарной арт. установки с собственной массой до 100 кг и разбираемой на сегменты, даст возможность тушить пожары в труднодоступных и особо опасных местах с высокой точностью и эффективностью и при значительном удалении. Более того, возможна организация высокомобильных групп противопожарной обороны с арт. установками на шасси полноприводных автомобилей типа УАЗ для предварительной локализации пожара до прибытия основных сил.По типу малой противопожарной пушки можно построить и большой противопожарный миномёт-мортиру калибром до 500 мм для тушения обширных очагов возгорания на местности, в лесу, в пром. зоне, нефтехранилищах и т.д. Дистанция обстрела может быть увеличена до 1.000 м, а объём разового метаемого заряда – до 150 л. Таким способом можно достаточно просто тушить, например, скоростной верховой пожар в лесу с очень высокой тепловой энергетикой.Принципиальное отличие предложенного выше способа пожаротушения от классического заключается в том, что порция воды помещается в некую оболочку и доставляется непосредственно в зону возгорания в компактном виде, а затем интенсивно распыляется в форме мелкодисперсного аэрозоля. При этом достигается высокая точность и дальность метания, экономное расходование рабочей жидкости, безопасность работы с электрическими сетями (т.к. нет непосредственной связи пожарного с электрооборудованием через водяную струю).Плотная струя воды из традиционного брандспойта неэффективно работает на конечном участке своей траектории, т.к. практически не распыляется, а просто заливает поверхность. При этом перерасход воды может быть в 3-5-10 раз выше. После такого тушения (даже при незначительном возгорании) капитальный ремонт зданию обеспечен. Более того, изначально плотная струя воды из брандспойта с увеличением дистанции до объекта пожаротушения может дробиться, рассеиваться и даже заворачиваться мощными турбулентными тепловыми потоками, тогда как арт. выстрелы способны без проблем доставить и распылить боеприпас непосредственно в центр возгорания. Для арт. выстрелов не составит особого труда разрушение стеклянных элементов (наружных защитно-декоративных панелей, оконных стёкол), тогда как водяная струя из пожарного ствола может и не справиться с этой задачей.В случае тушения высотного пожара в здании из вертолёта через пожарный ствол (Ка-32А1) мощные нисходящие потоки воздуха будут сильно распылять струю воды даже на незначительном расстоянии до объекта. К тому же потребуется мощный водяной насос с индивидуальным приводом. А это всё лишний вес и снижение общей надёжности. Полностью автономная противопожарная арт. система лишена этих недостатков. Достаточная компактность и простота обслуживания арт. установки позволит использовать в качестве мобильного средства сравнительно небольшие вертолёты типа Ка-62, Ка-226. При этом имеется возможность оперативной доставки 3-4 оперативных пожарных с полным снаряжением на крышу здания с тем, чтобы они сразу же после отстрела всех водяных снарядов и локализации очага возгорания приступили бы к завершающей стадии пожаротушения либо помогли в эвакуации персонала до подхода основных сил. В кризисной ситуации противопожарный вертолёт может организовать экстренную переброску и эвакуацию оставшихся людей на крыши соседних зданий (н-р, при блокировании проходов вниз).При массовом внедрении противопожарных технологий в крупных городах с использованием арт. систем на базе вертолётов необходимо будет сооружение тренировочного полигона для отработки всех противопожарных мероприятий (тушение пожара, эвакуация людей). В идеале для этого подошло бы старое высотное здание, стоящее обособленно. Но, скорее всего такового не окажется и поэтому придётся строить некий макет – фрагмент этажа на высоте в 20-30 м. Этого будет вполне достаточно для отработки подлёта, отстрела боеприпасов, а также для анализа действий водяных боеприпасов по цели и испытание новых образцов противопожарной техники. В учебно-тренировочный процесс обязательно должен быть включён элемент глубокоэшелонированного пожаротушения, когда отстрел водяных боеприпасов производится несколькими вертолётами либо одновременно, либо в многозаходной серии. При этом также должна быть отработана скоростная погрузка боеприпасов на борт вертолёта с промежуточного склада и согласованные действия с пожарными бригадами, находящимися внутри здания.Один вопрос, который непременно (рано или поздно) будет задан после прочтения данной статьи: "А возможно было бы устранить или минимизировать последствия событий 11 сентября?" Достаточно сложный вопрос. Я думаю, что скорее всего предотвратить обрушение зданий Всемирного торгового центра всё же не удалось бы даже при использовании большого количества противопожарных вертолётов со специализированными зарядами по углеводородам. Всё-таки 120 т авиационного керосина – это очень серьезно. Тем более, что они были распределены по всей площади этажа, а не только с краю. К тому же имело место значительное разрушение несущих конструкций здания самой инертной массой самолёта. Но всё же некоторый шанс на то, что удалось бы заметно снизить интенсивность горения топлива и его разрушающее воздействие на здание остаётся (примерно 10-20 %). Всё же будем учитывать, что события 11 сентября – это сверхэкстремальное событие, которые в будущем достаточно маловероятно. Новая террористическая угроза может нести локальный характер в виде начинённых взрывчаткой вертолётов либо малогабаритных самолётов и беспилотных ЛА. И в этом случае развёрнутая вертолётная противопожарная система может достойно противодействовать любым мелкомасштабным террористическим деяниям. 

Предложенная выше схема пожаротушения в высотных зданиях с использованием серийных вертолётов и специализированных арт. установок не имеет себе равных по эффективности и себестоимости.
Производство арт. установки и соответствующих боеприпасов можно наладить практически на любом специализированном оборонном предприятии.
При этом ожидаемая себестоимость изделий будет крайне низкой, что будет способствовать широчайшему внедрению данной противопожарной техники в жизнь (в т.ч. и для наземных противопожарных служб). Можно смело сказать, что данное оружие – самое гуманное оружие в мире.
Следует также особо отметить и высокий экспортный потенциал данной разработки, т.к. означенная проблема достаточно серьёзная и не имеет на данный момент альтернативного разрешения.

                            /"ТРАКТАТЪ об уменьшении энтропии", т. II, тема № 80/ 

Комментарии   

 
#1 11111 06.08.2011 22:01
излишки пороховых газов лучше направить на зад от орудия,как в безоткатном орудии. отдача от 3 литров станет меньше.
Цитировать
 

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Комментарии