ТРЕНАЖЕР
SIMULATOR

Изобретение относится к моделям и тренажерам и может использовано для обучения, приобретения и закрепления навыков при подготовке спасателей и пожарных к работе в условиях техногенных аварий и катастроф.
Известен тренажер [RU 2360293, C1, G09B 9/00, A63J 11/00, 27.06.2009], выполненный в виде свето- и водонепроницаемого корпуса, внутри которого расположен каркас с закрепленными на его вертикальных балках перегородками, при этом перегородки крепятся с помощью шарниров, благодаря чему можно многократно изменять конфигурацию внутренних помещений объекта, причем каждая из перегородок имеет фиксатор, а на верхней плоскости корпуса находятся входное и выходное отверстия.
Недостатками этого тренажера являются относительно низкая безопасность, поскольку не обеспечивается возможность контроля за обучающимися и оперативная помощь находящемуся внутри тренажера обучаемому при возникновении опасной ситуации.
Кроме того, тренажер отличается относительно большими массогабаритными размерами и не является мобильным.
Наиболее близким по технической сущности к предложенному является тренажер [RU 2230369, C1, G09B 9/00, 10.06.2004], содержащий шесть передвижных контейнеров, выполненных в виде рамной конструкции прямоугольного сечения, имеющей соединительные отверстия по периметру торцевой части рамы и промежуточные соединительные модули с соединительными отверстиями, а также две пары опор трапецеидальной формы, при этом первый контейнер расположен горизонтально на поверхности, второй контейнер расположен под углом к поверхности, на которой размещен тренажер, и соединен одной торцевой частью с первым, а другой торцевой частью соединен с третьим контейнером через промежуточные соединительные модули, причем нижний край второго контейнера опирается на одну опору трапецеидальной формы из первой пары опор, третий контейнер соединен одной торцевой частью через промежуточный соединительный модуль со вторым контейнером, а другой торцевой частью через промежуточный соединительный модуль соединен с одной торцевой частью четвертого контейнера, расположен горизонтально на двух опорах трапецеидальной формы из второй пары опор, которые соединены с торцевыми частями контейнера, четвертый контейнер расположен под углом к поверхности, на которой размещен тренажер, и соединен другой торцевой частью через промежуточный соединительный модуль с одной торцевой частью пятого контейнера, нижний край четвертого контейнера опирается на другую опору трапецеидальной формы из первой пары опор, пятый и шестой контейнеры расположены горизонтально на поверхности и последовательно соединены один с другим через промежуточные соединительные модули, причем каждая опора из первой пары равна по высоте удвоенному произведению значения высоты контейнера на квадрат косинуса половины угла, а угол при основании равен арктангенсу отношения высоты опоры к ширине контейнера, каждая опора из второй пары равна по высоте произведению значения длины контейнера на косинус угла, а угол при основании равен  ширина верхнего основания опор равна ширине контейнера, а ширина нижнего основания опор равна удвоенной ширине контейнера.
Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно большие массогабаритные размеры, что затрудняет его транспортировку к месту тренировки, а также относительно узкие функциональные возможности, вследствие отсутствия средств, обеспечивающих тренировку на специальных препятствиях, и средств с разрушаемыми элементами для специальных тренировок, что ограничивает область использования тренажера.
Задачей, которая решается в изобретении, является уменьшение массогабаритных размеров при транспортировке и расширение функциональных возможностей.
Требуемый технический результат заключается в уменьшении массогабаритных размеров в собранном для транспортировки состоянии и расширение функциональных возможностей.
Поставленная задача решается, а требуемый технический результат достигается тем, что в тренажер, содержащий, по крайней мере, одну проходную секцию и, по крайней мере, один промежуточный соединительный модуль, выполненные в виде рамных конструкций прямоугольного сечения и имеющих совпадающие по размеру торцевые рамы, в которых по периметру выполнены соединительные отверстия для соединения между собой, по крайней мере, одной проходной секции и, по крайней мере, одного промежуточного соединительного модуля, согласно изобретению введены, по крайней мере, одна секция-препятствие и, по крайней мере, одна сменная кассета с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами, выполненная с возможностью установки в промежуточный соединительный модуль, при этом проходная секция содержит разборный каркас с двумя боковыми поперечными рамами, смонтированными с возможностью соединения с торцевыми рамами, потолочную раму, выполненную с возможностью присоединения к верхним элементам торцевых и боковых поперечных рам, и сплошной либо сетчатый настил, выполненный с возможностью соединения с нижними элементам торцевых и поперечных рам, причем в боковых поперечных рамах и в потолочной раме установлены сетки, а секция-препятствие выполнена в виде сборной конструкции с двумя прямоугольными торцевыми рамами, совпадающими по размеру с торцевыми рамами промежуточных соединительных модулей и имеющих по периметру соединительные отверстия для соединения между собой, по крайней мере, одной секции-препятствия и, по крайней мере, одного промежуточного соединительного модуля.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что тренажер выполнен в виде одноярусной конструкции, содержащей три проходных секций, с первой по третью, семи промежуточных соединительных модулей, с первого по седьмой, и пяти секций-препятствий, с первой по пятую, при этом первая проходная секция через первый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с первой секцией-препятствием, которая через второй промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена со второй секцией-препятствием, которая через третий промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена со второй проходной секцией, которая через четвертый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с третьей секцией-препятствием, которая через пятый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой без разрушаемых элементов соединена с четвертой секцией-препятствием, которая через шестой промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с пятой секцией-препятствием, которая через седьмой промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с третьей проходной секцией.
Кроме того, требуемый технический результат достигается тем, что тренажер выполнен в виде двухъярусной конструкции со средним и первым и вторым боковыми ответвлениями и содержит семнадцать проходных секций, с первой по семнадцатую, две проходные секции, выполненные с возможностью наклонной установки, с первой по вторую, и пяти секций-препятствий, с первой по пятую, при этом среднее ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами первую секцию-препятствие, вторую секцию-препятствие, третью секцию-препятствие, первую, вторую, третью, четвертую и пятую проходные секции и четвертую и пятую секции-препятствия, первое боковое ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами первую проходную секцию, выполненную с возможностью наклонной установки, шестую, седьмую и восьмую проходные секции, под каждой из которых последовательно установлены соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами девятая, десятая и одиннадцатая проходные секции, правые боковые стенки которых соединены с левыми боковыми стенками третьей, четвертой и пятой проходных секций соответственно, а второе боковое ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами вторую проходную секцию, выполненную с возможностью наклонной установки, двенадцатая, тринадцатая и четырнадцатая проходные секции, под каждой из которых последовательно установлены соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами пятнадцатая, шестнадцатая и семнадцатая проходные секции, правые боковые стенки которых соединены с правыми боковыми стенками третьей, четвертой и пятой проходных секции соответственно.
На чертежах представлены:
на фиг. 1 - общий вид тренажера (частный вариант одноярусного исполнения);
на фиг. 2 - общий вид тренажера (частный вариант двухъярусного исполнения);
на фиг. 3 - проходная секция тренажера;
на фиг. 4 - проходная секция тренажера, выполненная с возможностью наклонной установки;
на фиг. 5 - сменные кассеты тренажера с разрушаемыми элементами;
на фиг. 6 - секция-препятствие «Упавшая плита»;
на фиг. 7 - секция-препятствие «Завал»;
на фиг. 8 - секция-препятствие «Плита»;
на фиг. 9 - секция-препятствие «Обрушающаяся конструкция».
Частный вариант одноярусного исполнения тренажера, представленного на фиг. 1, содержит три проходные секции 1 и пять секций-препятствий 2 с размещенными между ними промежуточными соединительными модулями с установленными в них сменными кассетами 3 (с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами).
При этом частный вариант одноярусного исполнения тренажера выполнен в виде одноярусной конструкции, содержащей три проходные секции, с первой по третью, семи промежуточных соединительных модулей, с первого по седьмой, и пяти секций-препятствий, с первой по пятую, причем первая проходная секция через первый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с первой секцией-препятствием, которая через второй промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена со второй секцией-препятствием, которая через третий промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена со второй проходной секцией, которая через четвертый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с третьей секцией-препятствием, которая через пятый промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой без разрушаемых элементов соединена с четвертой секцией-препятствием, которая через шестой промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с пятой секцией-препятствием, которая через седьмой промежуточный соединительный модуль с установленной в нем кассетой с разрушаемыми элементами соединена с третьей проходной секцией.
Двухъярусный тренажер (частный вариант двухъярусного исполнения), представленный на фиг. 2, содержит проходные секции 1, промежуточные соединительные модули с установленными в них сменными кассетами 3 (с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами), а также специализированные секции-препятствия «Упавшая плита» - 4, «Завал» - 5, «Плита» - 6 и «Обрушающаяся конструкция» - 7, подъем на второй ярус и спуск с него осуществляется по наклонной проходной секции 8.
При этом двухъярусный тренажер выполнен в виде двухъярусной конструкции со средним и первым и вторым боковыми ответвлениями и содержит семнадцать проходных секций, с первой по семнадцатую, две проходные секция, выполненные с возможностью наклонной установки, с первой по вторую, и пяти секций-препятствий, с первой по пятую, при этом среднее ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами первую секцию-препятствие, вторую секцию-препятствие, третью секцию-препятствие, первую, вторую, третью, четвертую и пятую проходные секции и четвертую и пятую секции-препятствия, первое боковое ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами первую проходную секцию, выполненную с возможностью наклонной установки, шестую, седьмую и восьмую проходные секции, под каждой из которых последовательно установлены соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами девятая, десятая и одиннадцатая проходные секции, правые боковые стенки которых соединены с левыми боковыми стенками третьей, четвертой и пятой проходных секций соответственно, а второе боковое ответвление содержит последовательно установленные и соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами вторую проходную секцию, выполненную с возможностью наклонной установки, двенадцатая, тринадцатая и четырнадцатая проходные секции, под каждой из которых последовательно установлены соединенные через промежуточные соединительные модули с установленными в них кассетами с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами пятнадцатая, шестнадцатая и семнадцатая проходные секции, правые боковые стенки которых соединены с правыми боковыми стенками третьей, четвертой и пятой проходных секции соответственно.
В качестве первой, второй, третьей, четвертой и пятой секций-препятствий используются соответственно секция-препятствие «Завал», секция-препятствие «Плита», секция-препятствие «Обрушающаяся конструкция» и секция-препятствие «Упавшая плита» и секция препятствие «Упавшая плита».
Проходная секция 1 (фиг. 3) выполнена в виде разборного каркаса 9 с двумя торцевыми рамами 10, на элементах 11 которых выполнены отверстия 12, и двух боковых поперечных рам 13, на элементах 14 которых выполнены отверстия с возможностью соединения с торцевыми рамами 10, сплошного или сетчатого настила 15, выполненного с возможностью соединения с нижними элементам торцевых 10 и боковых поперечных 13 рам, и потолочной рамы 16 с сеткой, выполненной с возможностью соединения к верхним элементам торцевых 10 и боковых поперечных 13 рам, при этом поперечные боковые рамы 13 оснащены сеткой 17.
Для уменьшения времени на сборку тренажера и проходной секции 1, в частности, используют неразрывное соединение одной боковой поперечной рамы и соответствующей ей торцевой рамы, а также других боковой поперечной и торцевой рам, образуя, тем самым, две Г-образные части проходной секции.
Потолочные рамы 16 и поперечные боковые рамы 13 оснащены шпингалетами 18.
Проходная секция тренажера может быть выполнена с возможностью наклонной установки (в виде наклонной проходной секции 8 (фиг. 4), имеющей форму наклонного параллелепипеда, длина которого более чем вдвое превышает длину проходной секции 1. В наклонной проходной секции 8 каркас 19 наклонной проходной секции собран из двух Г-образных частей 20, для чего используют в частности неразрывное соединение одной боковой поперечной рамы и соответствующей ей торцевой рамы, а также других боковой поперечной и торцевой рам, образуя, тем самым, две Г-образные части наклонной проходной секции 8.
В каркас 19 наклонной проходной секции 8 вложен настил 21 наклонной проходной секции, а на сам каркас 19 наклонной проходной секции навешиваются на шпингалетах 18 сменные боковые поперечные рамы с сетками 17.
Сменные кассеты 3 (фиг. 5) выполнены с различными разрушаемыми элементами, например с кирпичной кладкой 22, с арматурой 23, с бревнами 24 или используется сменная кассета 25 без разрушаемых элементов.
Секции-препятствия 2 могут иметь различную конструкцию.
Конструкция одной из секций-препятствий показана на фиг. 6. Эта секция-препятствие «Упавшая плита» по длине соответствует проходной секции 1, снабжена плитой 26 в виде прямоугольного параллелепипеда, ось качания 27 плиты 26 по высоте находится вблизи потолочной рамы проходной секции 1. Секция-препятствие «Упавшая плита» выполнена в виде двух Г-образных рамок 28, соединенных между собой с днищем 29 и боковыми стенками 30. В свою очередь, каркас секции-препятствия «Упавшая плита» представляет собой две Г-образные рамки 31 и стойку 32 с двумя подкосами 33.
Другое конструктивное выполнение секции-препятствия показано на фиг. 6 и может быть названо секцией-препятствием «Завал» (фиг. 7), длина которой соответствует длине проходной секции 1. Секция-препятствие «Завал» снабжена грузом 34 секции-препятствия «Завал», выполненным в виде короба (параллелепипеда из двух Г-образных рамок), перемещающимся по направляющим 35.
Еще одно конструктивное выполнение секции-препятствия показано на фиг. 6 и может быть названо секцией-препятствием «Плита» (фиг. 8). Она снабжена плитой 36, выполненной в виде параллелепипеда с вертикальной осью вращения 37, совпадающей с одной из граней параллелепипеда.
Секция-препятствие конструктивно может быть выполнена и в виде секции-препятствия «Обрушающаяся конструкция» (фиг. 9), которая по длине соответствует проходной секции 1 и снабжена грузом 38 секции-препятствия «Обрушающаяся конструкция», перемещаемым вертикально в направляющих 39. Секция-препятствие «Обрушающаяся конструкция» снабжена страхующим фиксатором 40.
Груз 38 секции-препятствия «Обрушающаяся конструкция» также может быть выполнен в виде сборного параллелепипеда из двух Г-образных рамок.
Используется тренажер следующим образом.
Тренажер используется для обучения и приобретения и закрепления навыков при подготовке спасателей и пожарных к работе в условиях техногенных аварий и катастроф в ограниченных замкнутых пространствах (тоннелях, трубах, коллекторах и т.п.). Размеры проходных секций и используемых с ними совместно секций-препятствий и промежуточных соединительных модулей определяются этим назначением, поэтому размеры их проходных сечений составляют 800×600 мм, а длина - 1300 мм.
Тренажер может использоваться для решения следующих задач:
- адаптация человека к работе в различных чрезвычайных условиях (чрезвычайных ситуаций);
- формирование навыков перемещения как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях и преодоление препятствий;
- обучение работе с аварийно-спасательным инструментом, приспособлениями и приборами в стесненных условиях и в замкнутых пространствах;
- формирование навыков работы в условиях ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций;
- формирование навыков взаимодействия при групповых работах (одновременная работа групп из 2-х или 3-х человек);
- формирование навыков работы в изменяющихся условиях (день, ночь) и неблагоприятных климатических условиях (жара, холод, дождь, снег).
Размеры тренажера определяются количеством проходных секций и секций-препятствий, сложность маршрутов - количеством и размещением сменных кассет 3 с разрушаемыми элементами. Работа на тренажере определяется должностными инструкциями, в том числе и по технике безопасности.
Наличие сеток в каждой проходной секции и секции-препятствии позволяют инструктору наблюдать за действиями обучаемого, контролировать их и в случае аварийной ситуации вмешиваться в действия обучаемого, а также фиксировать перемещаемые грузы в конечном положении при помощи страхующих фиксаторов.
Тренажер для подготовки спасателей и пожарных предполагает наращивание сложности отрабатываемых учебных задач не только увеличением числа проходных секций и секций-препятствий, но и разнообразием и уровнем сложности преодолеваемых препятствий.
Использование сменных кассет с разрушаемыми элементами позволяет реализовать самые разнообразные ситуации и стимулировать у обучаемых инженерную находчивость и стремление к совершенствованию профессионального мастерства.
Тренажер может исполняться не только в различных направлениях по поверхности, но и в высоту, что позволяет решать такие задачи для обучения, которые невозможно решать в известных тренажерах.
В практике обучения спасателей и пожарных, в той или иной мере, идеология тренажера воспроизведена в разрозненном виде на полигоне Министерства по чрезвычайным ситуациям России в г. Ногинске, а также на полигоне «Холматро» в г. Тилбург (Голландия) и на аналогичных полигонах Германии, Франции и Республики Беларусь (г. Белая Вежа).
Съемные потолок и боковые стенки секций позволяют организовать боковые лазы и вертикальные колодцы, смонтировать лабиринт из большого количества секций и промежуточных соединительных модулей, смонтировать тренажер для соревнований, организовав встречное движение команд.
Для обеспечения затемнения боковые стенки и потолок секций могут закрываться светонепроницаемыми материалами, а промежуточные соединительные модули выполняться со сменными кассетами со светонепроницаемыми вставками.
Все секции-препятствия снабжены страхующими устройствами и устройствами возвращения препятствий в исходной положение, например лебедками.
С целью обеспечения устойчивости тренажера и безопасности обучаемого, при компоновке тренажера в два яруса, в промежуточных соединительных модулях тренажера используются сменные кассеты без разрушаемых элементов.
Таким образом, благодаря предложенным усовершенствованиям (введению, по крайней мере, одной секции-препятствия и, по крайней мере, одной сменной кассете с разрушаемыми или не разрушаемыми элементами, выполненной с возможностью установки в промежуточный соединительный модуль, при этом проходная секция содержит разборный каркас с двумя боковыми поперечными рамами, смонтированными с возможностью соединения с торцевыми рамами, потолочную раму, выполненную с возможностью присоединения к верхним элементам торцевых и боковых поперечных рам, и сплошной либо сетчатый настил, выполненный с возможностью соединения с нижними элементам торцевых и поперечных рам, причем в боковых поперечных рамах и в потолочной раме установлены сетки, а секция-препятствие выполнена в виде сборной конструкции с двумя прямоугольными торцевыми рамами, совпадающими по размеру с торцевыми рамами промежуточных соединительных модулей и имеющих по периметру соединительные отверстия для соединения между собой, по крайней мере, одной секции-препятствия и, по крайней мере, одного промежуточного соединительного модуля) достигается требуемый технический результат, заключающийся в уменьшении массогабаритных размеров в собранном для транспортировки состоянии (поскольку все элементы тренажера выполнены разборными) и расширении функциональных возможностей (поскольку используются сменные кассеты и секции-препятствия).