Автомобиль пожарный
FIRE TRUCK

Область техники.
Изобретение относится к пожарной технике, конкретно к пожарным автомобилям, предназначенным для доставки к месту пожара боевого расчета, пожарно-технического вооружения и запаса огнетушащих веществ, преимущественно воды для тушения пожаров в населенных пунктах и в сельской местности с малоэтажной застройкой.
Уровень техники.
Известны пожарные автомобили /ГОСТ Р 53247-2009 "Техника пожарная. Пожарные автомобили. Классификация, типы и обозначения"; Преснов А.И., Каменцев А.Я., Иванов А.Г. и др. Пожарные автомобили: Учебник водителя пожарного автомобиля. - Санкт-Петербург, 2006.-507с.; RU 2318565; RU 83188; RU 73792/ на базе трехосного колесного шасси высокопроходимого (в условиях бездорожья) автомобиля марки «Урал».
Указанные пожарные автомобили предназначены для тушения возгораний (пожаров) на высотах до 10-12 метров и содержат установленные на трехосном автомобильном шасси кабину и кузов для перевозки боевого расчета и пожарно-технического вооружения, соответственно.
Наиболее близким (по назначению и технической сущности) к заявляемому изобретению относится «Автомобиль пожарный» /патент RU 73792/, выбранный в качестве прототипа изобретения.
Описание прототипа.
Автомобиль пожарный /RU 73792/ содержит колесное шасси повышенной проходимости, на котором установлены двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с валом отбора мощности, кабина с органами управления пожаротушением и кузов с пожарно-техническим оборудованием, включающим раздвижную пожарную штурмовую лестницу с подъемным приводом, цистерну для воды с запорной арматурой, средства водяного пожаротушения, пожарный насос, водонапорные и водозаборные рукава, причем штурмовая лестница выполнена раздвижной и установлена на крыше кузова автомобиля, на крыше кабины которого установлен лафетный стол для крепления средств пожаротушения.
При этом средства пожаротушения включают лафетный водонапорный ствол, установленный подвижно на крыше кабины, и ручные водонапорные стволы, размещенные на крыше кузова автомобиля. Лафетные и ручные стволы снабжены быстро разъемными пожарными муфтами для быстрого соединения стволов с водонапорными рукавами.
Основным техническим недостатком известного пожарного автомобиля является пониженная производительность пожаротушения, связанная с необходимостью ручного подъема по штурмовой лестнице пожарных стволов и водонагнетающих рукавов (шлангов) к очагу возгорания и с возможностью остановки процесса тушения пожара из-за возгорания пожарного автомобиля и из-за нарушения целостности окон кабины управления пожаротушением осколочными и падающими продуктами пожара.
Задачей и техническим результатом изобретения является повышение производительности известного /RU 73792/ пожарного автомобиля.
Сущность изобретения.
Достижение заявленного технического результата и решение поставленной задачи обеспечивается тем, что автомобиль пожарный (АП) содержит колесное шасси повышенной проходимости. В качестве колесного шасси повышенной проходимости использовано базовое шасси автомобиля «Урал». На шасси установлены двигатель внутреннего сгорания (ДВС) с валом отбора мощности, кабина с органами управления пожаротушением и кузов с пожарно-техническим оборудованием.
Пожарно-техническое оборудование кузова включает цистерну для воды с запорной арматурой, средства водяного пожаротушения, пожарный насос, водонапорные и водозаборные рукава и раздвижную пожарную штурмовую лестницу с подъемным приводом. Штурмовая лестница выполнена раздвижной и установлена на крыше кузова автомобиля. На крыше кабины установлен лафетный стол для крепления средств пожаротушения.
Согласно изобретению пожарный автомобиль дополнительно содержит устройство водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания, устройство защиты стекол автомобиля от повреждений механическими предметами очага пожара и устройство для доставки средств пожаротушения к очагу пожара, причем устройство водяной защиты содержит распылительные головки, установленные с возможностью образования водяной завесы от огня с боковых сторон и с передней части автомобиля, устройство защиты оконных стекол автомобиля выполнено в виде съемных металлических сеток, а устройство доставки средств пожаротушения к очагу пожара выполнено в виде съемного тройника, снабженного средствами крепления к перекладинам верхнего конца штурмовой лестницы и муфтами для соединения тройника по входу с выходом водонапорных труб, а по выходам - со средствами пожаротушения.
Введение устройства водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания, устройства защиты стекол автомобиля от повреждений механическими предметами очага пожара и устройства для доставки средств пожаротушения к очагу пожара с помощью выдвижной штурмовой лестницы позволило осуществлять оперативное пожаротушение в непосредственной близости от очага пожара.
Это в свою очередь, позволило повысить производительность пожарного автомобиля (АП) по пожаротушению за счет сокращения времени развертывания пожарного оборудования АП и за счет исключения простоев АП в условиях обширных и взрывоопасных возгораний.
Сущность изобретения поясняется рисунками, представленными на фиг. 1-5.
На фиг.1 представлен рисунок, поясняющий водяную защиту от огня и защиту от осколков оконных стекол кабины с боковых сторон пожарного автомобиля. На фиг. 2 - рисунок, поясняющий размещение средств пожаротушения, раздвижной штурмовой лестницы и крупногабаритного пожарного оборудования на крышах кузова и кабины пожарного автомобиля. На фиг. 3 - рисунок, поясняющий водяную защиту от огня и защиту лобовых стекол кабины с передней стороны пожарного автомобиля. На фиг. 4 – рисунок, поясняющий конструкцию устройства доставки средств пожаротушения к очагу пожара и средства его крепления к перекладинам верхнего конца штурмовой лестницы. На фиг. 5 – рисунок, поясняющий конструкцию съёмного распылителя воды для тушения пожаров.
На фиг. 1- 5 обозначены:
1 - колесное шасси повышенной проходимости (шасси автомобиля «Урал»);
2 - двигатель внутреннего сгорания (ДВС);
3 - кабина с органами управления пожаротушением;
4 - кузов с пожарно-техническим оборудованием;
5 - раздвижная пожарная штурмовая лестница с подъемным приводом;
6 - цистерна для воды с запорной арматурой;
7 - средства водяного пожаротушения;
7.1 - водоструйные ручные стволы;
7.2 - лафетные стволы;
7.3 - распылители воды;
7.3.1 – полусфера распылителя 7.3;
7.3.2 - плоская пластина;
7.3.3 – отверстия распылительные;
7.3.4 - разъёмная муфта;
8 - пожарный насос;
9 - водонапорные рукава;
10 - водозаборные рукава;
11 - лафетный стол (рабочее место лафета);
11.1 - лафет (механизм крепления и управления средствами пожаротушения);
12 - устройство водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания;
13 - устройство защиты оконных стекол автомобиля от повреждений механическими предметами очага пожара;
14 - устройство для доставки средств пожаротушения к очагу пожара;
14.1 - средство крепления устройства 14 к перекладинам верхнего конца раздвижной лестницы 5 (ремни крепления с механическими замками – защелками;
15 - распылительные головки;
16 - водяная завеса от огня;
17 - съемная металлическая сетка;
18 – тройник (разветвитель) водопроводный;
18.1 - горизонтальная труба тройника 18;
18.2 – входной патрубок тройника 18;
18.3, 18.4 - выходные патрубки тройника 18;
19 – металлопластиковая труба с распылительными головками 15 для формирования водяной завесы с лобовой части пожарного автомобиля;
20 -  бампер пожарного автомобиля;
21 - металлопластиковая труба с распылительными головками 15 для формирования водяной завесы с боковых сторон пожарного автомобиля.
Раскрытие сущности изобретения.
Согласно фиг. 1-5 автомобиль пожарный содержит колесное шасси 1 повышенной проходимости. В качестве колесного шасси 1 повышенной проходимости использовано базовое шасси автомобиля «Урал». На шасси 1 установлены двигатель 2 внутреннего сгорания (ДВС) с валом отбора мощности, кабина 3 с органами управления пожаротушением и кузов 4 с пожарно-техническим оборудованием. Пожарно-техническое оборудование кузова 4 включает цистерну 6 для воды с запорной арматурой, средства 7 водяного пожаротушения, пожарный насос 8, водонапорные 9 и водозаборные 10 рукава и раздвижную пожарную штурмовую лестницу 5 с подъемным приводом. Запорная арматура цистерны 6 выполнена в виде клапанов с ручным, электромеханическим или пневматическим управлением. Штурмовая лестница 5 выполнена раздвижной и установлена на подъемном приводе на крыше кузова 4 автомобиля. Подъемный привод штурмовой лестницы 5 выполнен пневматическим, электромеханическим или в виде кинематического звена, связанного с распределительной коробкой вала отбора мощности ДВС 2.
На крыше кабины 3 установлен лафетный стол (лафет с приводом) 11 для крепления средств 7 пожаротушения и управления направлением водяной струи. Привод лафетного стола, штурмовой лестницы 5, и запорная арматура цистерны 6 соединены по управлению с органами управления пожаротушением кабины 3 автомобиля.
Пожарный автомобиль дополнительно содержит устройство 12 водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания, устройство 13 защиты оконных стекол автомобиля от повреждений механическими предметами очага пожара и устройство 14 для доставки средств пожаротушения к очагу пожара.
Устройство 12 водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания содержит систему труб с распылительными головками 14 для образования водяной завесы 16 от огня с передней и боковых сторон автомобиля. Для защиты пожарного автомобиля с передней (лобовой) стороны распылительные головки 14 равномерно установлены на металлопластиковой трубе 19, горизонтально расположенной под передним бампером 20 пожарного автомобиля. Водопитающий вход трубы 19 соединен через водовод и первый электрический насос с запорной арматурой цистерны 6 (на фигурах не показано). Для образования водяной завесы 16 от огня с боковых сторон пожарного автомобиля распылительные головки 14 равномерно установлены на металлопластиковых трубах 21, горизонтально расположенных в верхних частях соответствующих боковых сторон кузова 4 пожарного автомобиля. Водопитающие входы труб 21 соединены трубопроводами 22 через смеситель и второй электрический насос с запорной арматурой цистерны 6 (на фигурах не показано) пожарного автомобиля.
Устройство 13 защиты оконных стекол автомобиля от повреждений механическими предметами очага пожара выполнено в виде съемных металлических сеток 17 с петлями и запорами крепления на оконных проемах кабины автомобиля и внутри неё в режиме перевозки и хранения (на фигурах не показано). Съемные металлические сетки 17 устройства 13 выполнены с возможностью защиты от падающих горящих и осколочных элементов взрывного пожара. Для этого сетка 17 выполнена из сваренных между собой стальных прутьев диаметром от 6 до 8 мм и с размерами ячеек от 60 х 60 мм до 65 х 65 мм.
Устройство 14 доставки средств пожаротушения к очагу пожара выполнено в виде съемного тройника 18, снабженного средствами крепления к перекладинам верхнего конца штурмовой лестницы 5 и муфтами для соединения тройника 18 по входу с выходом водонапорных труб 9, а по выходам - со средствами 7 пожаротушения. Тройник 18 устройства 14 доставки средств 7 пожаротушения к очагу пожара содержит горизонтальную трубу 18.1 с одним входным 18.2 и с двумя выходными 18.3, 18.4 патрубками, а средства 18.5 его крепления к перекладинам верхнего конца раздвижной лестницы 5 – в форме ремней с механическими замками – защелками. При этом труба 18.1 тройника 18 выполнена длинной, соответствующей ширине верхнего конца штурмовой лестницы 5, проходное отверстие трубы 18.1 – с диаметром, соответствующим внутреннему диаметру водонапорного рукава 9. Для возможности высотного тушения пожара из кабины 3 автомобиля выходные патрубки 18.3, 18.4 тройника 18 развернуты вокруг оси горизонтальной трубы 18.1 относительно входного патрубка 18.2 на угол 85-95 градусов. Это позволяет тушить пожар с помощью съемных средств 7 пожаротушения, установленных на лестнице без подъёма по ней пожарных к опасному очагу пожара.
Съемные средства 7 пожаротушения содержат быстросъемные водоструйные ручные стволы 7.1, лафетные стволы 7.2 и/или распылители 7.3 воды, снабженные разъемными муфтами и средствами их крепления на лафетном столе крыши кабины 3 и/или на крыше кузова 4 автомобиля. Водоструйные ручные стволы 7.1, лафетные стволы 7.2 выполнены заводского производства штатной пожарной техники, быстросъемные распылители 7.3 воды – собственного производства заявителя.
Быстросъемные распылители 7.3 воды выполнены в виде полусферы 7.3.1. Полусфера 7.3.1 с открытого конца закрыта плоской пластиной 7.3.2 с отверстиями 7.3.3 для экономного распыления воды. С противоположной (выпуклой) стороны полусферы установлена разъёмная муфта 7.3.4 для соединения с выходом водонапорного 9 рукава через тройник 18 устройства 14 доставки средств 7 пожаротушения к очагу пожара. Вход водонапорного рукава 9 соединен через водонапорную арматуру с полостью цистерны 6. Цистерна 6 снабжена быстросъемными муфтами для подключения водяного насоса, водозаборных рукавов 10. Запорная арматура цистерны 6 выполнена в виде механических вентилей, электромагнитных или пневматических клапанов, соединенных по управляющему входу с соответствующими штатными органами управления пожаротушением кабины 3 автомобиля. Для забора воды из водоемов, удаленных от пожара на десятки - сотни метров, в кузове 4 автомобиля могут быть установлены катушки с гибкими пожарными шлангами и мотопомпа для удаленного забора воды (на фигурах не показано).
Работа пожарного автомобиля.
В дежурном режиме цистерна 6 автомобиля пожарного (АП) заправлена водой. Задвижки клапанов запорной арматуры цистерны 6 закрыты. На кузове 4 АП быстросъемными зажимами закреплены водозаборные рукава 10, водоструйные ручные стволы 7.1, лафетные стволы 7.2, распылители 7.3 воды и другие крупногабаритные средства 7 водяного пожаротушения. Внутри кузова 4 в отдельных отсеках размещены встроенные запорная арматура цистерны 6, водяной насос и/или съемная мотопомпа с катушками гибких водозаборных шлангов.
При пожарной тревоге дежурный пожарный расчет в составе 3 пожарных занимает места в кабине 3 АП и выезжает на место пожара.
При прибытии на место пожара первый пожарник – руководитель пожарного расчета снимает с крюков в кабине 3 комплект съемных металлических сеток 17 и устанавливает их на лобовое стекло и боковые окна кабины 3 автомобиля образуя защиту последних и боевого расчета кабины от осколков и падающих предметов из очага пожара. Далее занимает рабочее место водителя с органами управления пожаротушением и контролирует по соответствующему приборному оборудованию кабины 3 установку и подготовку пожарного оборудования АП к работе. Одновременно второй пожарник поднимается по встроенной лестнице с задней стороны кузова 4 АП на его крышу. Открепляет от крыши кузова 4 АП водозаборные рукава 10 и передает их на землю третьему пожарнику, а сам устанавливает и закрепляет на выдвижном конце штурмовой лестницы 5 устройство 14 доставки средств 7 пожаротушения к очагу пожара соответствующими ремнями с замками – захватами перекладин лестницы 5. После закрепления устройства 14 на выдвижном конце лестницы 5 этот пожарный подключает к муфте входного патрубка 18.2 тройника 18 устройства 14 выходной конец водонапорного рукава 9, а к его двум выходным патрубкам 18.3, 18.4 необходимые два средства 7 для высотного пожаротушения, например, водоструйный ручной ствол 7.1 и распылитель 7.3 воды, или два распылителя 7.3 воды. Лафетный ствол 7.2 он устанавливает на лафетном столе крыши кабины 3 АП. Третий пожарный одновременно подключает к запорной арматуре цистерны 6 водозаборные рукава 10 для забора воды в цистерну 6 от колонки внешней водомагистрали. В случае отсутствия водомагистрали пожарник раскатывает катушечные пожарные шланги и тянет их ближайшему водоему. Затем на удаленном конце собранной системы шлангов он устанавливает мотопомпу, водозаборный конец которой опускает в открытый водоем, например, в пожарный пруд.
По завершению развертывания пожарной техники на крыше кузова 4 АП пожарный кабины 3 управления включает устройство 12 водяной защиты пожарного автомобиля от возгорания, путем включения электронасосов и клапанов запорной арматуры цистерны 6, ответственных за подачу воды в форсунки 15 металлопластиковых труб 19 и 21, установленных с передней и боковых сторон АП. При этом с передней и боковых сторон АП образуется водяная завеса 16 от огня. С включенной водяной завесой 16 АП подводится первым пожарником с места водителя ближе к очагу пожара. Далее первый пожарник включает привод штурмовой лестницы 5 и с его помощью поднимет и раздвигает лестницу в направлении очага пожара. При этом устройство 14 доставки, закрепленное на конце выдвижной секции штурмовой лестницы 5, тянет за собой водонапорный рукав 9 и средства 7 пожаротушения, закрепленные на тройнике 18 устройство 14, к очагу пожара. После завершения подъема средств 7 пожаротушения к очагу пожара первый пожарник с пульта управления кабины 3 выдает команду на включение пожарного насоса и на включение соответствующего клапана запорной арматуры цистерны 6. При этом под действием давления пожарного насоса вода из цистерны 6 через открытый клапан и напорный рукав 5 поступает к средствам 7 пожаротушения, поднятым лестницей 5 к высотному очагу пожара. Одновременно второй пожарник занимает рабочее место на кабине 3 АП и приступает к тушению лафетными стволами 7.2, установленными на лафетных столах 11 кабины 3 АП наземных пожаров. При ослаблении внешнего огня очага пожара и необходимости тушения огня внутри высотного объекта третий пожарник под прикрытием водяной струи лафетного ствола второго пожарника поднимается по штурмовой лестнице 5, разбивает оконное стекло горящего помещения. Далее с помощью ручного водоструйного ствола или распылителя 7.3, подключенных удлинительными шлангами к выходным патрубкам 18.3 и 18.4 устройства 14, закрепленного на пожарной лестнице, он гасит пламя внутри помещения.
После завершения пожаротушения очага пожара пожарная команда производит свертывание пожарного оборудования в порядке обратном его развертыванию и возвращается в дежурную пожарную часть постоянной дислокации. Далее процесс использования АП при очередном пожаре повторяется.
Изобретение не ограничивается представленным примером его осуществления. В рамках данного изобретения возможны и другие варианты его осуществления, не выходящие за пределы данного изобретения. В частности, цистерна 6 АП может быть разделена на отдельные секции для воды, пеногасящего и газогасящего вещества. Водонапорные рукава и водозаборные шланги могут быть оснащены ремонтно-съемными муфтами для закрытия свищей и разрезов в процессе пожаротушения. В качестве высокопроходимого шасси может быть выбрано колесное шасси автомобиля «КАМАЗ», гусеничное шасси или комбинированное шасси на основе колесных пар и гусениц.
Промышленная применимость.
Изобретение разработано на уровне опытного образца АП и готово к промышленному освоению. Испытания опытного образца АП показали возможность и целесообразность его применения в районах с недостаточно развитой структурой дорог, преимущественно в сельской местности. При этом повысилась производительность пожарного автомобиля по пожаротушению за счет сокращения времени развертывания пожарного оборудования АП, за счет исключения простоев АП в условиях обширных и взрывоопасных возгораний.