Методический подход к оценке дальности обнаружения зон активного горения с борта воздушного судна

МЕТОДИЧЕСКИЙ ПОДХОД К ОЦЕНКЕ ДАЛЬНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ЗОН АКТИВНОГО ГОРЕНИЯ С БОРТА

ВОЗДУШНОГО СУДНА

В.В. Дорофеев, профессор, д.г.н., профессор А.В. Степанов, заместитель начальника кафедры, к.г.н.

В.И. Ковалев, слушатель, к.г.н.

Д.В. Булгин, слушатель ВУНЦ ВВС «Военно-воздушная академия им. Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина», г. Воронеж

Эффективность применения пожарной авиации зависит от зоны пространства охваченного пожаром (зона активного горения, зона теплового воздействия, зона задымления) [2].

Поэтому при метеорологическом обеспечении пожарной авиации летному составу необходимо знать не столько значение метеорологической (МДВ) или метеорологической оптической дальности видимости (МОДВ), а прежде всего полетной видимости зон пространства охваченного пожаром [1].

Полетная видимости (ПВ) - наклонная дальность видимости из кабины воздушного судна (ВС) зон пожаров [1]. Она зависит от метеорологических факторов, основными из которых являются прозрачность атмосферы, количество, форма и высота нижней границы облаков и естественная освещенность земной поверхности [1].

В настоящее время для оценки ПВ зон пожаров нет методик ее оценки по данным наземных метеорологических наблюдений, что существенно снижает эффективность не только расчета сил и средств, но и способов применения авиации [1].

Поэтому целью работы является разработка методического подхода к оценке ПВ зон активного горения, с учетом метеорологических факторов по данным наземных метеорологических наблюдений.

В качестве исходных данных использовались метеорологические наблюдения, доклады экипажей разведчиков погоды армейской авиации о ПВ зон активного горения при выполнении специальных задач при ликвидации очагов возгорания на полигонах.

Одним из главных требований, предъявляемых к оценке ПВ, является оперативность производства расчетов, простота и общедоступность ее определения по данным метеорологических наблюдений, поэтому основным способом расчета ПВ видимости зоны активного горения были выбраны номограммы.

Основными предикторами являются:

- вид (тип) зоны активного горения

- количества и формы облаков;

- прозрачность атмосферы (выраженная через МДВ или МОДВ);

- высота и скорость полета ВС.

Методический подход к оценке ПВ зоны активного горения основан на установлении ее зависимости от прозрачности атмосферы при различных условиях навигации.

Оценка ПВ зон активного горения основана на расчете диаграмм видимости светового сигнала ненаправленного действия (рис. 1) [1].

Богн

Рис. 1. Диаграмма видимости светового сигнала в однородной атмосфере для расчета полетной видимости зон активного горения

Диаграмма видимости зон активного горения (светового сигнала ненаправленного действия) [1] описывается уравнением:

= 1,

Х2 ¥2

- + -

^огн Н"

где Нвнго - нижняя граница облаков (при отсутствии облаков принимается равной 8огн), м; Х и ¥ - координаты, описывающие диаграмму видимости световых ориентиров, м; 8огн - горизонтальная дальность видимости светового огня, м, которую следует рассчитывать из соотношения Аллара [2] по формуле:

21П 80гн - 80гн = 1п 1С ,

/ Есв

где л - показатель ослабления света в атмосфере, 1/м; I - сила светового сигнала, Лм; Есв - порог обнаружения светового сигнала, Лм.

Порог обнаружения огня зависит от естественной освещенности, которая определяется на основе данных о количестве облаков различной оптической плотности.

Диаграмма видимости позволяет учесть тип распределения горизонтальной дальности видимости с высотой и параметры воздушной навигации - высота и скорость полета ВС [1].

В качестве примера, по формулам (1) и (2) с учетом параметров воздушной навигации для расчета ПВ зон активного горения светового сигнала (Бп0г) при однородной атмосфере получено уравнение:

* -тт-'

7 1-— )

1+—— г ж

и1 "

где к - высота полета ВС, м; 1ак - время аккомодации, с; Ж - путевая скорость полета ВС, м/с.

На основании уравнений (2) и (3) разработаны алгоритмы определения ПВ зон активного горения.

В качестве примера на рисунке 2 представлен расчет ПВ зон активного горения в однородной атмосфере, который позволяет производить ее оценку как при инструментальных измерениях прозрачности атмосферы (МОДВ), так и при визуальных наблюдениях за МДВ.

Рис. 2. Номограмма определения полетной видимости зон активного горения

Оценка достоверности расчетов произведена по критериям успешности (коэффициент корреляции (г), средняя абсолютная ошибка расчета (п) и средняя квадратическая ошибка расчета (а)) и представлена в таблице.

Расчетные значения ПВ сравнивались с данными, полученными от экипажей разведчиков погоды.

Анализ критериев успешности показывает на возможность использования предложенных номограмм для оценки ПВ зон активного горения.

Таблица

Значения критериев успешности (г, а, п) при определении полетной видимости

Световые сигналы зон активного горения Критерии успешности

г а, м П, м

0,91 850,6 730,1

Использование предложенного методического подхода к оценке полетной видимости зон активного горения по данным метеорологических наблюдений и условий воздушной навигации позволит повысить эффективность применения пожарной авиации.

Список использованной литературы

1. Дорофеев В.В., Бакланов И.О., Жильчук И.А., Степанов А.В. Полетная видимость, Монография. Воронеж: ВАИУ. - 2013. - 252 с.

2. Федеральный закон от 21.12.1994 № 64-ФЗ «О пожарной безопасности». Ст. № 1. - 15 с.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ ГОРЮЧЕСТИ И ТЕПЛОСТОЙКОСТИ КОМПОЗИТНЫХ МАТЕРИАЛОВ

А.С. Дробыш, старший инженер В.А. Кудряшов, доцент, к.т.н.

Командно-инженерный институт МЧС Республики Беларусь,

г. Минск

Проведена комплексная оценка теплостойкости и огнестойкости композитных материалов, армированных стекловолокном, на основе изофталевой смолы. Дополнение базовых методик испытаний обеспечило получения значительного количества данных, позволяющих оценивать поведение при повышенных температурах композитных материалов. Результаты всех испытаний при количестве образцов более четырех подвергались статистической обработке по ГОСТ 8-207 [1].

На рисунке 1 представлена зависимость температуры дымовых газов во время испытаний образцов композитного материала на горючесть по ГОСТ 12.1.044 [2].

__/

♦

•

/ /

•

У

/

/М ♦

/

у

*

CCKVHJ

О 50 100 150 200 250 300

Рис. 1. Зависимость температуры дымовых газов при испытании материала на горючесть

Видно, что температура дымовых газов во время испытаний поднялась на 500 °С в по сравнению с исходной температурой горения дымовых газов

193