ЛЕНТО-ТРУБНЫЙ СПОСОБ ТУШЕНИЯ ЛЕСНОГО ПОЖАРА С ПРЕОБРАЗУЮЩИМИ СЪЕМНЫМИ ЗВЕНЬЯМИ
TAPE-PIPE METHOD OF EXTINGUISHING FOREST FIRES WITH TRANSFORMING DISMOUNTABLE LINKS

Изобретение относится к технике тушения лесных и других удаленных пожаров с внешним поддержанием работоспособности и может применяться для орошения в сельском хозяйстве, трубопроводном транспорте для оперативной переброски водных ресурсов, нефтепродуктов.
Для возникновения лесного пожара необходим первоначальный источник огня, основная доля которых связана с человеческой деятельностью, а значит леса горят относительно недалеко от дорог, населенных пунктов, где есть водные ресурсы или можно организовать подвоз воды по дорогам, с последующим охватом больших лесных территорий в силу конкретных условий: засушливости времени года, количества и вида древесины, силы ветра, которые в свою очередь определяют скорость наступления огня, его направление, интенсивность горения.
Тушение лесных пожаров начинается с наиболее сложной и трудоемкой операции по локализации пожара воздействием на его горящую кромку с последующим дотушиванием или самоликвидацией догоранием пройденной огнем площади с окарауливанием пожарищ по его периметру, где наиболее эффективным и целесообразным способом локализации пожара является тушение огня с продвижением вдоль линии его распространения сосредоточенным узким фронтом наступления.
Слабые низовые устойчивые пожары с охватом небольшой площади можно остановить непосредственным воздействием на ее горящую кромку с продвижением по ней по мере тушения незначительными материальными ресурсами с тушением водой или растворами с транспортных средств, с прокладываемых магистральных водопроводных линий, подручными средствами: захлестыванием огня ветками, засыпкой кромки пожара грунтом, причем эта работа вредна из-за вредных примесей продуктов горения в воздухе и сопряжена с большой опасностью для жизни рабочих, так как из слабого низового пожар в любой момент может перейти в средний или сильный, фронт распространения которого обладает более высокой температурой, большей степенью загазованности, значительной скоростью продвижения и глубиной фронта интенсивно горящей древесины, из-за чего его остановить значительно труднее.
Такие пожары вынуждают применять дистанционные способы остановки пожара, например с помощью авиации, где только 5-10% огнетушащих веществ попадает в очаги огня, но с доступностью с воздуха к пожарам любой сложности, или устраивать заградительные полосы на пути огня по всему фронту его распространения, но трудоемкость, связанная с удалением растительности или приданием им свойств негоримости предварительно установленными средствами тушения, срабатываемыми в полосе фронта огня на полосе шириной десятков или даже сотен метров на линии большой протяженностью, причем из-за изменения направления ветра велика вероятность смены направления движения пожара, делают эти дистанционные способы неэффективными, в результате выгорают целые лесные массивы с населенными пунктами, с гибелью людей, животных и техники [1, 2, 3, 4, 5].
Более эффективно для тушения лесных пожаров было бы применение пожарной техники, способной автономно передвигаться вдоль линии фронта их распространения по лесной территории, в очагах горения с непрерывным их подавлением огнетушащими средствами (водой) без ограничения в условиях повышенной температуры, недостатка кислорода и задымленности окружающей среды, но существующий уровень лесопожарной техники не отвечает этим требованиям:
- емкость мобильной цистерны с водой (огнетушащей жидкостью) ограничена грузоподъемностью транспортного средства, а за время ее пополнения незатушенная часть пожара иссушит защитную влагу потушенной части с возобновлением огня на ней с дальнейшим захватом новой лесной территории;
- охлаждение мобильной пожарной техники с двигателем внутреннего сгорания объемом перевозимой воды в условиях повышенной температуры окружающего воздуха имеет краткосрочный характер с последующим выходом ее из строя;
- недостаток кислорода в воздухе и резкое повышение концентрации угарного газа, окиси углерода и других вредных продуктов сгорания древесины ставит вопрос о возможности работоспособности в этой зоне: перемещении лесопожарной техники, работе оборудования, жизни экипажа [6, 7, 8].
Известен способ непрерывного тушения с подпиткой пожарных машин водой с помощью прокладываемой магистральной линии из последовательно собранных рукавов или гибких труб от природных или искусственных водоемов, по которым также возможна доставка чистого воздуха для поддержания работоспособности пожарной техники [9].
Недостатком этого способа является сложность или сама возможность осуществления безостановочной организации обеспечения водой и воздухом пожарных мобильных устройств, движущихся вслед за отступающим огнем по линии фронта распространения лесного огня, из-за свойства труб транспортировать материал из одного конца до другого, при котором обе части - боевая мобильная часть непосредственного тушения пожара и часть ее снабжения - становятся неподвижными с невозможностью продвижения по линии лесного огня по мере его тушения и применяются для подавления мощного, но точечного пожара.
Возможен вариант придания подвижности устройствам подавления огня с внешней подпиткой с помощью предварительно изогнутой дугой или волнами гибкой снабжающей трубы с последующим ее распрямлением, но этот ход незначителен по отношению к собственной длине и тем более к периметру охваченной огнем площади и не осуществим из-за пересеченного характера периметра пройденной огнем площади с лесной растительностью [10].
Возможен способ непрерывного снабжения водой и воздухом пожарного автомобиля с помощью пожарных рукавов или труб, монтаж или соединение которых по удлинению общей прокладываемой магистральной трубы осуществляется непосредственно на пожарном автомобиле, запас которых может находиться как на нем за счет уменьшения собственного резерва воды и также пополняться извне с рукавного автомобиля [11].
Длина пожарных рукавов в этом случае не должна превышать размеров цистерны или монтажной площадки с тем, чтобы оба изливающих конца, присоединенный и к которому присоединяется новый рукав, находились в пределах цистерны, причем процесс присоединения рукавов требует хоть короткой, но остановки автомобиля с приостановкой наступательной скорости тушения пожара, которая снижается еще и из-за частоты этих остановок применением коротких рукавов, где пожар, скорость которого выше, без урона продвинется дальше по лесному массиву, поэтому этот способ обеспечения водой и воздухом лесопожарной техники будет также неработоспособным.
Цель изобретения - тушение лесного пожара с его первоначальной локализацией вдоль линии его распространения непрерывной доставкой огнетушащих веществ без ограничения непосредственно в очаги горения мобильными средствами пожаротушения в неблагоприятных условиях окружающего пожара с высокой температурой, задымленности и недостатка кислорода с последующим окарауливанием и дотушиванием локализованной пройденной огнем площади, с возможностью отбора воды в любом месте из проложенной мобильным средством водопроводной трубы с питанием ее от удаленных стационарных источников.
Цель достигается путем постоянного нахождения концов труб, из которых осуществляется подача воды и воздуха в мобильное средство пожаротушения из прокладываемых за ним снабжающих труб от неподвижного водоисточника и места забора чистого воздуха, для чего достаточно организовать производство этих труб из лент с их торцовым наращиванием или удлинением на этом движущимся средстве, где зона преобразования ленты в трубу является границей между подвижной и неподвижной частью одного устройства тушения лесного пожара, не работающих друг без друга.
Техническое осуществление цели основано на применении известных способов производства труб из ленты путем непрерывного последовательного соединения противоположных сторон ленты между собой с образованием трубы с прямолинейным или спиральным швом, разборным или неразборным (многоразовым или одноразовым), из которых наиболее подходящим является вариант герметичного смыкания сторон гибкой ленты с помощью «застежки-молнии», включающий в себя соединительные звенья с герметизирующими элементами, расположенными по краям ленты, и замок, соединяющий и разъединяющий эти звенья при относительном движении между собой, пригодными для многократного использования [12, 13, 14].
Практически задача объясняется и решается путем разреза пожарного рукава вдоль с образованием из него гибкой ленты с установкой по разрезанным краям соединительных элементов и с последующим обратным соединением разрезанных краев соединительными звеньями с помощью замка, соединенного с мобильным средством пожаротушения и являющегося граничащим элементом между лентой и вновь образованным рукавом, или подвижным концом прокладываемой неподвижной трубопроводной линии, всегда находящимся на движущимся средстве пожаротушения с удалением сформированной трубы с движущего средства.
Удлинение трубы производится с позиции двигающей части лесопожарного устройства, согласованные скорости которой позволяют трубе оставаться неподвижной относительно лесной поверхности и места забора воды и воздуха, тогда как производство трубы с другого конца с закреплением начального конца трубы на транспортном средстве тоже обеспечивает постоянное пополнение водой и воздухом во время движения, но и труба должна будет постоянно тянуться за ним, что применимо, например, для снабжения воздухом подводных движущихся объектов и нереально на пересеченной местности в окружающих условиях лесной растительности с увеличивающейся массой, длиной и возрастающим сопротивлением волочения.
В отличие от хранения рукавов в скатках, где противоположные сложенные стороны трубы испытывают чрезмерный изгиб до излома от собственной массы с последующими разрывами в этих местах, хранение ленты в рулонах обеспечивает ее равномерный контролируемый изгиб окружностью рулона, что уменьшает вероятность ее преждевременного выхода из строя, поэтому длина готовых рукавов имеет ограничения для возможности ступенчатого наращивания длины по мере тушения из них и продвижения вслед за пожаром, тогда как длина ленты и сформированной из нее трубы не имеет ограничения по этим параметрам и составляет всю длину прокладываемой линии, т.к. выходной конец постоянно находится в зоне их взаимного перехода на мобильном лесопожарном устройстве, что определяет непрерывность тушения с возможностью передачи транспортируемой воды и воздуха безостановочно в любой точке маршрута.
В отличие от цельной трубы с двумя фиксированными концами, к которым можно подсоединить другие трубы, краны, насадки с передачей давления через них, с возможностью непосредственного тушения из них пожара, в предлагаемом варианте имеется один фиксированный начальный конец, соединенный с насосом или компрессором, воздуходувкой, а второй выходной конец, движущийся вместе с подвижной частью и находящийся относительно его неподвижно, находится в постоянном процессе формирования или изготовления от него трубы, поэтому соединение возможно с внутренней или внешней стороны сформированной трубы, скользящей относительно подвижной части, и к которым сложно еще из-за наличия соединительного шва с сопутствующей технологической утечкой присоединить ствол с полной передачей давления для непосредственного тушения, поэтому необходима промежуточная буферная емкость под концом наращиваемой трубы для свободного излияния воды, которые между собой неподвижны и соединены со вторым водяным насосом, который имеют на вооружении известные применяемые пожарные автоцистерны, причем эти транспортные устройства необходимы и для транспортировки механизмов формирования труб из ленты, что делает предлагаемый вариант непосильным для ручного применения.
В отличие от периодического пополнения запаса воды в цистерны мобильных средств с помощью цельных рукавов, прокладываемых отдельно с целью уменьшения плеча возврата, непрерывное снабжение водой или другими огнетушащими средствами ленто-трубным способом позволяет автоматически содержать емкость полной на протяжении всей борьбы с лесным огнем с расположением к уменьшению собственного запаса воды в меньшей емкости, которая может вообще отсутствовать с забором воды непосредственно из сформированной трубы, а ее массу занимать масса ленты, что дает выигрыш в отсутствие надобности в отдельных специальных рукавных машинах.
Использование лент разной ширины дает возможность формирования труб разного диаметра, причем легко осуществляется формирование труб - одна в другой - путем одновременного или с некоторым опережением в формировании внутренней трубы меньшего диаметра, или наоборот, с отставанием внешней большего диаметра с последовательным обволакиванием на расстоянии большего диаметра лентой трубы меньшего диаметра, чем достигается возможность транспортировки воды и воздуха в одной трубе с разделением воздуха от воды использованием отдельной внутренней трубы, что дает преимущество в повышении надежности снабжения, т.к. проложенный отдельно воздухопровод в случае его пролегания по возобновленным очагам горения сгорит и выйдет из строя, тогда как в окружении воды, которая обладает большей теплоемкостью и может работать как теплоноситель аналогично работе ее в котельных отведет тепло в подобных случаях от внешних стенок трубы, а в случае прогара выливающаяся вода в незначительном количестве потушит источник пламени с прекращением дальнейшего увеличения отверстия, что сохранит рабочее состояние обеих труб, тогда как вставить гибкую трубу или рукав меньшего диаметра в рукав большего диаметра, да еще при нелинейном направлении трудоемко, если вообще выполнимо и займет достаточно много времени с привлечением дополнительной оснастки и специальных наконечников.
Проблема ограничения длины ленты и трубы, из нее сформированной, из-за небольшой грузоподъемности подвижных частей лесопожарных устройств решается с помощью прокладываемой трубы и транспортируемой по ней воды, по которой можно одновременно с водой транспортировать и ленту из зоны забора воды, где условия подвоза новых партий ленты лучше, чем ее подвоз в зону действующего пожара, используя возможность формирования из ленты трубы большего диаметра диагональным соединением противоположных сторон, чем прямоугольное соединение с длиной окружности, равной ширине ленты, при этом в процессе транспортирования лента принимает скрученный вид из-за действия продольных сил, вызванных в том числе и искусственным смещением замков, что исключает перекрытие ее трубы сложением с возможным применением тормозного натягивающего устройства на конце для полного использования ленты, а высвобожденную грузоподъемность лесопожарных устройств можно использовать как для увеличения проходимости с облегченным весом, так и для увеличения мощности насосов с увеличением дальности водной струи с соответствующим увеличением ширины, дальности потушенной и обводненной полосы кромки пожара и пройденной огнем площади или для установки другого оборудования.
Для повышения эффективности тушения лесного пожара, экономии воды и снижения сил трения при протаскивании ленты сквозь трубу возможно использование глинистого раствора [15], применяемого при бурении скважин для снижения сил трения колонны труб и бура и выноса разрушенной породы, который при попадании на горящую растительность уменьшит на нее действие высокой температуры, сократит испарение влаги и выделение горючих веществ с древесины, а при выпадении осадков смоется с древесины, не нарушая впоследствии экологию.
Так как для обеспечения работоспособности подвижной части лесопожарного устройства необходимо еще и снабжение чистым воздухом, ленту к месту формирования из нее трубы на подвижной части целесообразно транспортировать по трубе вместе с водой в виде сформированной из нее трубы меньшего диаметра, по которой в свою очередь транспортировать воздух, что дает возможность надежно снабжать подвижную часть чистым воздухом через ту же одну внешнюю трубу, а не отдельно через лесную поверхность, и в дополнении к безопасности снабжения еще экономию в количестве ленты по сравнению с транспортировкой ленты в виде полосы, где для обеспечения подачи воздуха с необходимостью прокладывания двух питающих магистральных линий необходимо поставлять по водопроводной трубе две таких ленты.
Оба конца транспортируемой внутренней трубы вместе с водой по трубе большего диаметра постоянно находятся на подвижной и неподвижной части с формированием ее в неподвижной части подачи воздуха и расформированием в другой мобильной части с движением трубы относительно обеих частей этого лесопожарного устройства, требующихся для нагнетания в нее воздуха в условиях производства трубы, совместной с запасом ленты герметичной камеры из-за сложности их герметичного разделения с последующим вхождением в транспортируемую воду внешней трубы, давление водяного столба в которой зависит от перепада высот пожара и водоисточника, с необходимостью противостояния ему, с последующим их разделением на подвижной части с целевым использованием, с одновременным процессом расформирования внутренней трубы на ленту и формирования из нее внешней с диагональю большей окружности, где разделение воды и воздуха без взаимного влияния перепада давлений друг на друга требует специальных приемно-разделяющих устройств, что сложнее, чем простое присоединение готовых труб, но осуществимо с использованием известных устройств в виде ресивера компрессора, воздушных клапанов различной конструкции [16] с возможным дорабатыванием известных конструкций, но с более эффективным достижением цели по тушению лесного пожара, тогда как с готовыми трубами эта операция по обеспечению работоспособности мобильных средств пожаротушения не выполнима, т.к. трубы одного размера для последующего удлинения не протащить друг через друга, из трубы меньшего размера не изготовить трубу большего размера, а при использовании труб изменяемого сечения с удлинением внешней путем изворота внутренней внешняя окажется глухой.
Транспортировка воздуха вместе с водой по одной не разделяющей их трубе проблематична из-за возможных перепадов высот в ней с созданием вертикальных перепадов и воздушных пробок в этих местах, тогда как давлению водяного столба внешней трубы в начале может противостоять аналогичное давление воздуха во внутренней трубе с ограничительным клапаном или дросселем на выходе из нее в зоне ее расформирования для свободного выхода воды из внешней трубы без противодавления воздуха, или транспортировать воздух под давлением аналогично водяному столбу меньшим объемом, при котором внутренняя труба будет периодически сжиматься от превышающего внешнего давления воды без закупорки их с последующим выравниванием давлений до близкого к атмосферному без сопротивления на выходе обеих труб в приемно-разделяющих установках лесопожарной техники.
При транспортировке воздуха по внешней неподвижной трубе, а воды - по внутренней подвижной эта перемена не работоспособна, т.к. воздух не обладает несущей способностью, как вода, которая обладает большим весом с соответствующим увеличением сопротивления внутренней трубы при ее движении внутри внешней большего сечения за счет движения воздуха с меньшей плотностью, который так же не снижает сил трения, как вода или глинистый раствор, где не возможен отбор воды на всей протяженности проложенной линии в случае необходимости при окарауливании пожарища или соединений рукавов с повышенной опасностью выхода из строя при возобновлении горения под трубами на недотушенной части или обхода наступающего лесного пожара.
В известных застежках-молниях соединительные звенья соединяются с краями ленты путем их сжатия и удержания с помощью сил трения, прошивания их третьими элементами или заклиниванием в них увеличенных утолщенных краев ленты с технологическим превышением высоты соединительных звеньев к толщине ленты, а при образовании трубы - обоюдным вхождением противоположных соединительных звеньев в зазор между противоположными с усложнением конструкции звеньев или применением дополнительных элементов для герметичности шва, а требования к хранению длинной ленты в рулонах с увеличенной массой, надежности герметичности с сохранением прочности при значительном давлении в сформированных из нее трубах, условий транспортирования сквозь трубы, возможности отбора воды в любом месте проложенной линии при окарауливании лесного пожара не допускает применение ленты с такими постоянно соединенными выступающими соединительными звеньями, применяемыми в легкой промышленности в застежках-молниях, т.к. при хранении в рулонах от большой массы возможно их вдавливание в ленту с ее повреждением, сложности использования дополнительных герметизирующих элементов, которые из-за перепада давлений будут также вдавливаться в соединительные звенья с возможностью разрыва и потерей герметичности, при движении внутренней трубы соединительные выступающие звенья будут являться режущими зубьями оболочки обеих труб, сложностью требуемой конструкции для их частичного разъединения с последующим обратным восстановлением шва в требуемом месте при частичном отборе воды из-за последовательного соединения всех звеньев между собой, поэтому лента с постоянно соединенными звеньями по краям непригодна для производства из нее трубы увеличенной длины.
Совершенно другие требуемые характеристики образует соединение краев ленты непосредственно между собой с помощью съемных соединительных звеньев, без которых хранение ленты большой длины с утолщенными (увеличенными по толщине) краями (синонимы - сторонами, кромками, концами) с ее протаскиванием сквозь трубу не вызывает проблем, двух типов в виде скобы, вилки, подковы, двух стержней с одним общим основанием или любых иных деталей с прорезью или двумя выступами, сдвоенных или строенных, пространство между которыми или зазор ограничен только с одной стороны из четырех, с параллельными внутренними поверхностями раздвоенных окончаний, линейный зазор которых равен одному утолщенному краю ленты плюс толщина ленты (в дальнейшем пропускается как относительно незначительная и нефункциональная величина), с поворотно-натягивающей функцией и выпуклыми симметричными внутренними поверхностями между двумя выступами со свободным поворотом в них двух пересеченных утолщенных краев и узким входным или выходным проемом окончания для свободного прохода одного утолщенного края ленты с опорной функцией, способных при введении их в чередующем порядке с противоположных сторон, а звенья с выпуклыми концами с любой, в сближенные параллельные утолщенные края ленты перекручивать их с переменой мест, где полному повороту противодействует присоединенная лента, звеньями с параллельными прямыми концами поворотом навстречу друг к другу до среднего общего и удерживать сжатые пересеченные утолщенные края ленты звеньями с выпуклыми концами и узким выходом при поперечном натяжении ленты или оболочки таким образом сформированной трубы.
Поворотно-опорная реакция ленты в пространстве съемных звеньев возможна с утолщенными краями их последовательным чередующем размещением с невозможностью перемены мест в узком линейном пространстве зазора и одновременного выхода через это узкое пространство двух пересеченных утолщенных краев, тогда как зажим концов ленты одинаковой толщины без утолщенных краев в пространстве съемных звеньев невозможен, т.к. рабочий зазор будет равен этой двойной толщине ленты из-за их ширины со свободным взаимным переходом в звеньях с линейным пространством и одновременным выходом из выпуклого пространства пересеченных неутолщенных краев ленты.
Соединительные съемные звенья не составляют часть окружности в отличие от соединения утолщенных краев через них, как в известных застежках типа «молнии», и не требуют дополнительных мер по обеспечению своей герметичности, которая создается криволинейным прилеганием утолщенных концов между собой с образованием стягивающей поперечной силы натяжения предварительным разложением линейной силы натяжения утолщенных сторон их криволинейным состоянием от пересечения на составляющие с уже действующим сопротивлением растягивающим силам оболочки трубы, тогда как при параллельном состоянии или прилегании утолщенных сторон между собой, например, на участках между постоянно соединенными звеньями или между применяемыми звеньями одного типа с выпуклыми концами разложение продольной силы на составляющие произойдет от поперечной силы натяжения оболочки трубы с отодвиганием утолщенных концов друг от друга, что вызовет разгерметизацию шва с чрезмерным увеличением продольной силы, как вызывает разрыв линий воздушной передачи электроэнергии при их обледенении или налипании снега от небольшой сила тяжести, направленной поперек продольной силы натяжения проводов.
Если устойчивое положение закрепленных известных соединительных звеньев обеспечивают противоположно направленные силы оболочки с работой звеньев на растяжение, то эти же силы сохраняют устойчивое среднее положение свободных съемных звеньев равнозначным действием на концы выступов, работающих на изгиб, противоположными сторонами оболочки с восстанавливающим перераспределением сил в случае их отклонения от среднего, что предотвращает раскручивание утолщенных краев оболочки с последующим выходом их из съемных соединительных звеньев, а при отсутствии натяжения оболочки отсутствием давления воды или воздуха предварительное натяжение утолщенных сторон обеспечивается дополнительными натяжными элементами, расположенными с другой стороны в вилочном пространстве между утолщенными краями и перемычкой или основанием выступов соединительных звеньев с прямыми концами с отодвиганием и упором их пересеченной зоны с сохранением герметичности сжато-натянутого состояния, которое создается фиксирующими элементами между ними с сохранением среднего общего положения от обратных разъединяющих поворотов под действием распрямляющейся силы скрученных утолщенных краев, нагрузка на которые снимается по мере натяжения оболочки.
Свободное положение утолщенных сторон в пространстве соединительных звеньев с прямыми концами позволяет им смещаться без возможности перескочить друг через друга в них под действием окружных сил присоединенной оболочки с упором пересеченной зоны в смежных соединительных звеньях с выпуклыми концами, чем создается дополнительный продольный изгиб утолщенных краев оболочки или ленты с плотным силовым их прилеганием друг к другу, тогда как при закреплении одного утолщенного края в вилочном пространстве для удобной работы с соединителем, как в известных замках типа «молнии», при натяжении оболочки натянется только один свободный утолщенный край, а второй соединенный останется в прежнем положении с последующим неплотным прилеганием и образованием щели в зоне перехода между собой и соединительными звеньями, что приведет к потере герметичности шва.
Свободное положение утолщенных сторон ленты в пространстве соединительных звеньев с выпуклыми концами позволяет пересеченным концам занимать устойчивое напряженное среднее положение на выходе из узкого пространства с последующим смещением при натяжении, тогда как при параллельном расположении это состояние неустойчивое, а при соединении какого-либо пересеченного конца ленты к внутренней выпуклой полости соединительного звена не сохраняется их совместное центральное заклинивание на узком выходе с необходимостью оставления свободного входа другого края с его последующим вытягиванием через него с отодвиганием от закрепленного края ленты с потерей герметичности в переходной зоне разных креплений, при этом съемные соединительные звенья для удобства работы с ними могут соединяться между собой различными способами с помощью, например, той же ленты или каната, но отдельными.
Одностороннее размещение шва с той или иной стороны образованной трубы зависит от направления первоначального поворота соединительных звеньев до общего среднего с возможностью его выбора в зависимости от дополнительно выполняемых функций при транспортировке с размещением уплотнений, тогда как центральное расположение звеньев между соединяемыми краями ленты, выступающими с внутренней и внешней стороны сформированной трубы, препятствует процессу подвижного уплотнения и транспортирования в любом случае, а недоступность соединительного звена с внутренней стороны трубы ограничивает возможность разъединения ограниченного участка шва для отбора воды при окарауливании лесного пожара, тогда как независимое съемное внешнее боковое положение соединительных звеньев позволяет производить отбор воды на любом участке на всей длине сформированной трубы, что необходимо при окарауливании лесного пожара путем применения несложной оснастки, предохраняющей соседние соединительные съемные звенья от разъединения, смещения и фиксации оболочки трубы с последующим поворотом необходимых соединительных звеньев и освобождением зажима между утолщенными концами ленты с образованием щели или пространства между ними, а после исчезновения необходимости в отборе воды в обратной последовательности восстанавливается герметичность трубы с созданием прежнего сжато-натянутого состояния соединенных краев ленты, тогда как при образовании трубы из ленты через промежуточные соединительные звенья типа известных молний, соединенные между собой, отбор воды из трубы в любом месте провести нельзя, кроме как из торца, т.к. отдельные последовательно соединенные звенья между собой не извлекаются из общей их цепочки, если не применить сложную конструкцию звеньев с выдвижными элементами сцепления, а при использовании магистральной линии, собранной из рукавов, отбор воды на линии возможен из предварительно установленных на стыке рукавов тройников и запорной арматуры, что приведет к удорожанию линии и неудовлетворительному результату при окарауливании и дотушивании лесного пожара с ограниченностью зон отбора воды.
Рабочей поверхностью пространства вилки или другой подобной детали с двумя прямыми выступами или окончаниями является их равномерный зазор между этими окончаниями с проходом только для одного утолщенного конца с возможностью менять их взаимное положение между соседними при перекручивании и смещении при натягивании, а рабочей поверхностью пространства вилки с выпуклыми концами является их окончание в зоне конца с тем же зазором, способное удерживать пересеченные удвоенные утолщенные концы ленты под действием той же силы оболочки, поэтому возможно объединение соединительных звеньев двух видов в одну деталь с перпендикулярной Г-образной, F-образной или P-образной внутренней рабочей поверхностью пространства или зазора, где длина прямой вертикальной части должна быть достаточной для смещения утолщенного края при натяжении с соответствующим увеличением высоты присоединенной горизонтальной части зазора во избежание чрезмерного натяжения с выпячиванием оболочки по образующие зазор окончания, причем эта зона заданного изгиба не ломает ленту, как при хранении рукавов в рулонах от собственного веса в продольных сгибах сложенной оболочки, а на часть звена, образующую вертикальный зазор, ложится нагрузка от кручения от присоединенной к ней под прямым углом горизонтальной части звена с тем же зазором, опорные действующие силы из которого раздвигают образованные полки, поэтому целесообразно объединять полностью звенья двух типов с получением общей внутренней полости с переменным сечением между противоположными сторонами зазора, где внешняя форма съемных звеньев может быть различной для достижения различных сопутствующих целей, например для усиления прочности, плавности изгиба, пропуска воздуха, соединения их между собой или с устройством для отбора воды.
Механизм соединения и разъединения увеличенных краев ленты с помощью соединительных звеньев или замок в отличие от известных замков молнии претерпевают соответствующие изменения:
- направляющие для входа ленты с утолщенными краями выполнены с учетом их сближения до параллельного с односторонним общим входом вместе с присоединенной к ним лентой в отличие от двух противоположных входов и выходов для ленты в известных замках с центральным расположением соединительных звеньев.
- в том и другом случае замок работает с соединительными звеньями из-за их лучшего удержания большим размером по технологическим параметрам, чем отдельное удержание утолщенных краев ленты с отличием, что их направляющие выполнены выпуклыми с учетом направления утолщенных сторон с противоположной стороны от присоединенной ленты и удержания соединительными звеньями вилочного типа после их введения, что обеспечивает равноценную надежность процесса соединения или разъединения замком;
- если в известном замке существуют два противоположных входных отверстия для утолщенных краев ленты и присоединенных к ним соединительных звеньев с одним общим выходным, то в предлагаемом варианте отдельные входные отверстия для краев ленты и соединительных элементов с тем же одним выходным отверстием, что усложняет конструкцию, поэтому предлагаемая конструкция со съемными соединительными звеньями не найдет применения в изделиях легкой, кожевенной промышленности;
- для образования соединительного шва в известных замках достаточно захода под углом противоположных соединительных элементов в зазор между противолежащими с последующим центральным выравниванием, а для соединения утолщенных сторон ленты между собой при первоначальном введении съемных звеньев необходимо свободное состояние оболочки формируемой трубы для входа в пространство вилки с противоположных сторон с последующим ее натяжением продольным сближением вилок, что осуществляется спиральной поверхностью направляющих и применением специальных натяжителей оболочки трубы и сближением соединительных звеньев с занятием общего среднего положения съемных соединительных звеньев, введенных в чередующемся порядке с противоположных сторон.
- для расположения ряда соединительных звеньев съемного типа с внешней или внутренней стороны трубы достаточно перевернуть замок с сохранением натяжителя трубы в ее полости по сравнению с безразличным положением замка при образовании цепи из последовательно соединенных звеньев, закрепленных к краям ленты с центральным и несменяемым расположением, выступающих одинаково с той и другой стороны одновременно за границы оболочки трубы, что является препятствием для выполнения дополнительных операций.
Возможен вариант замка, выполненный на базе скобозабивочного механизма - степлера и ротора с направляющими под утолщенные края ленты, а также с привлечением других подобных механизмов, например роторной линии с привлечением дополнительного каната с занятием им чередующихся крайних положений в смежных звеньях и с пересечением им параллельных утолщенных краев ленты, который также зажмет их в пространстве съемного соединительного звена без их собственного взаимного пересечения с перераспределением распорных сил, при этом увеличивается длина прямого зазора и рабочая длина выступов с соответствующим изменением сопротивления на изгиб, что оправдывается при применении материалов ленты с повышенными свойствами жаропрочности или механической прочности в ущерб свойствам герметичности при взаимном прилегании утолщенных краев между собой.
Дальнейшая сущность поясняется с помощью графических изображений, где на:
фиг.1, 2 (вид сверху) - формирование снабжающих гибких труб из запаса гибкой ленты на подвижной части лесопожарного устройства.
Фиг.3 (изометрия) - формирование двойных снабжающих гибких труб на боевой подвижной части.
Фиг.4 (подвижная часть), 5 (неподвижная часть), 6 (изометрия приемно-распределительного устройства подвижной части) - лесопожарное устройство с формированием гибких снабжающих труб из запаса гибкой ленты на неподвижной части.
Фиг.7, 8, 9 и 10 - образованная труба из ленты с поворотно-натягивающими и опорно-сжимающими съемными звеньями.
Фиг.11, 12, 13 и 14 - труба из ленты, преобразованная объединенными опорно-поворотными съемными звеньями сжато-натягивающим принципом.
Фиг.15, 16, 17 - труба с внутренним расположением съемных звеньев, связанных между собой.
Фиг.18, 19, 20 - основная Г-образная рабочая поверхность соединительных съемных звеньев.
Фиг.21, 22, 23 - шов со съемными внешними натяжителями утолщенных краев ленты с приспособлением для отбора воды.
Фиг.24, 25, 26 - замок формирования трубы из ленты с соединением двух частей съемных звеньев с расположенными между ними параллельными рядами утолщенных краев ленты и сжимающих их зигзагообразным положением дополнительных канатов.
Фиг.27 - схема замка ползункового типа с поворотными направляющими.
Фиг.1, 2. Устройство тушения лесного пожара состоит из двух частей - мобильной или подвижной части 1 непосредственного тушения огня (в данном случае трактора с прицепами) или насосно-ленто-трубного транспортного средства и неподвижной части 2 (отсоединяемого прицепа) обеспечения работоспособности подвижной части 1 с трубопроводами 3 и 4.
Неподвижная часть 2 состоит из мотопомпы 5 и воздуходувки 6 (компрессора), которые соединены с подвижной частью 1 гибкими трубопроводами 3 и 4, сформированными из перевозимого запаса ленты 7, переходящей после замка 8 в замкнутое состояние трубы 3 или 4, в которую вставлены трубы 9 с уплотнениями 10 на конце за пределами зоны действия замка 8, причем замок 8 и вставленная труба 9 закреплены между собой жестко, а с подвижной частью 1 шарнирно с целью совместного поворота при уменьшении рулона с лентой 7, вторые концы которых 9 соединены через готовые трубы 11 с системой охлаждения двигателя 12 и пожарным стволом 13, и с системой вентиляции кабины 14 управления и системой воздушного питания двигателя 12 соответственно.
При возникновении лесного пожара лесопожарное устройство из мест хранения или с отвлечением от сельскохозяйственных работ выдвигается к водоисточнику 15, где остается неподвижная часть 2 с забором воды и воздуха мотопомпой 5 и воздуходувкой 6 с подачей их через гибкие трубы 3 и 4 в подвижную часть 1, удлинение которых производится с подвижной части 1 устройства путем соединения противоположных сторон ленты 7 между собой замком 8 с постоянным нахождением исходящих концов на ней с согласованной скоростью путем натяга ленты 7 и размотки ее с рулона от неподвижно укладываемой изготовленной трубы 3 или 4 на лесную поверхность с двигающейся части 1.
С достижением фланга линии огня 16 фронта распространения лесного пожара заборные вставленные трубы 9 подвижных частей 1 из удлиняемых постоянно снабжающих труб 3 и 4 производят отбор воды и воздуха, поставляемых от неподвижных стационарных источников питания (мотопомпы 5 и воздуходувки 6), которые через ранее изготовленные трубопроводы 11 поступают по своему назначению: вода частично или полностью (для этого при случае можно установить более мощный насос) через систему охлаждения двигателя 12 в пожарный ствол 13 под давлением, создаваемым в том числе и от помпы 5 у водозабора и частично сохраняемым конической уплотнительной манжетой 10, не противодействующая движению оболочки 17 по удлинению трубы 3 или 4, а чистый воздух в систему вентиляции кабины 14 и систему воздушного питания двигателя 12.
Тушение лесного пожара осуществляется непосредственным достижением струи воды в очаги пламени с наиболее эффективной земной позиции вдоль кромки или линии 16 его распространения с локализацией площади пожара непрерывным тушением водой с обводнением полосы 18 в радиусе действия лафетного пожарного ствола 13, емкость которой ограничена природным или искусственным водоемом 15, а не грузоподъемностью подвижной части 1 лесопожарного устройства с непрерывным наступлением на огонь с постоянным нахождением изливающего конца изготовляемой трубы 3 и 4 на движущейся части 1 лесопожарного устройства, при этом высокая температура окружающей среды не препятствует работоспособности этой части 1 устройства возможностью использовать однократно поступающую воду для охлаждения двигателя 12 и других узлов и механизмов подвижной части 1, тогда как многократное использование ограниченного собственного объема воды без эффективного охлаждения в этих условиях повышенной температуры вызовет их быстрый перегрев с последующим созданием аварийной обстановки.
Нормальной работе двигателей 12 и экипажа в кабине 14 не препятствует сильное задымление и парообразование от контакта воды с огнем с недостатком кислорода, т.к. двигатель 12 работает, а экипаж дышит чистым воздухом, поступающим непрерывно в движущуюся часть 1 благодаря постоянному нахождению на ней переходной зоны ленты 7 в снабжающие трубы 3 и 4 от внешнего забора чистого воздуха воздуходувкой 6 вне зоны действия пожара, тогда как осуществить снабжение чистым воздухом через готовые гибкие трубы двигающейся части лесопожарного устройства - пожарные рукава - не представляется возможным.
3
2
Длина потушенной кромки 16 при локализации лесного пожара зависит от длины ленты 7, ограниченной грузоподъемностью подвижной части 1, а не от мощности лесного пожара и объема перевозимой воды в мобильной цистерне, например, при тушении среднего или сильного лесного пожара водой объемом 4 м при расходе воды 5 л/м длина потушенной полосы шириной 20 м составит 40 м, если мобильное устройство такого вида с цистерной может находиться и передвигаться среди интенсивно горящей древесины, то при замене цистерны с водой на рулоны ленты 7 той же массы то же лесопожарное подвижное устройство способно потушить полосу уже длиной от 1,6 до 6,6 км (метр ленты весит от 0,3 до 1,2 кг по аналогии с рукавами), двигаясь безостановочно в отличие от рукавного автомобиля среди очагов пламени вне зависимости от окружающей среды.
В отличие от рукавного автомобиля, выкладывающего магистральный трубопровод из последовательно соединенных рукавов длиной 20 метров с общей длиной 2 км с последующим транспортированием по нему воды, в предлагаемом ленто-трубном или ленто-рукавном варианте магистральный трубопровод 4 выкладывается непрерывно сразу на всю длину с одновременной подачей по нему воды с ее отбором по мере продвижения, а не только в конце сформированного трубопровода.
Фиг.3. Боевая подвижная часть 1 лесопожарного устройства имеет собственный запас лент 7 разной ширины или с возможностью формирования из ленты 7 одной ширины труб 3 и 4 разного диаметра различным диагональным соединением противоположных сторон, причем рулон с лентой 7 расположен последним с формированием из нее трубы 4 большего сечения, чем входящая в нее труба 3, сформированная из первого рулона лентой 7 меньшей ширины, соединенных в свою очередь с неподвижной частью 2 обеспечения: большая внешняя - с мотопомпой 5, а меньшая внутренняя 3 - с воздуходувкой 6 соответственно, а в зоне перехода ленты 7 в трубу 3 или 4 или, наоборот, трубы 3 или 4 в ленту 7 на подвижной части 1 под трубой 4 большего диаметра, транспортирующей воду, расположена промежуточная емкость 19 с сообщением через водный насос 20, с приводом от двигателя 12, с гидромонитором или лафетным стволом 13, а в трубу 3 меньшего диаметра в зоне ее перехода в ленту 7 вставлена труба 9, сообщающаяся с воздушным питанием двигателя 12 и кабиной 14 с экипажем, где двигатель 12 внутреннего сгорания охлаждается от поступающей извне воды с помощью теплообменников 21 или напрямую, выхлопная труба двигателя 12 развернута вперед, а вся боевая часть 1 предохраняется от перегрева охлаждением завесой от дождевальной установки 22.
Отличительным моментом от предыдущего варианта, где две снабжающих трубы 3 и 4 проложены отдельно друг от друга, является формирование этих труб 3 и 4, при котором они оказываются в положении одна в другой, при этом обе трубы 3 и 4 неподвижны как между собой, так и относительно лесной поверхности с движением по ним воды и воздуха, причем транспортирование воздуха во внутренней трубе 3 предохраняет его от теплообмена с внешним нагретым воздухом из непотушенных очагов, а вода во внешней трубе 4, обладающая большей теплоемкостью, повышает надежность снабжения боевой подвижной части 1 с возможностью меньше нагреваться, с предотвращением вновь возникшего пожара на пройденной площади с поступлением воздуха по назначению на подвижной части 1 через расположенную внутри отрезка трубу 9 с уплотнением 10 на конце, а воды в промежуточную емкость 19 свободным ее изливанием.
Используя быстрый легкий способ формирования трубы 3 в трубе 4 с открытыми торцами, можно применить это устройство в других чрезвычайных ситуациях, например при прокладке временного водопровода с транспортированием воды по внутренней трубе 3, а внешняя 4 будет являться резервной или опорной, или использовать этот способ при прокладке постоянных теплотрасс, учитывая высокие характеристики существующих и постоянно совершенствующихся вновь создаваемых синтетических материалов, где внутренняя теплонесущая будет окружена воздушной или иной теплоизолирующей прослойкой, т.к. торцовая установка центрирующих элементов и заполнение межтрубного пространства теплоизолирующими материалами по мере производства труб не представляется сложной операцией.
Дымоудаление перед движущимся средством 1 для улучшения видимости осуществляется выхлопными газами двигателя 12 или поступающим извне прозрачным воздухом, и боевую подвижную часть 1 лесопожарного устройства целесообразно оснастить приборами и другими устройствами, помогающими осуществлять эффективное подавление огня с продвижением по мере тушения в условиях ограниченной или нулевой видимости по сложной лесной поверхности.
Фиг 4, 5 - лесопожарное устройство с поставкой ленты подвижной части от неподвижной, 6 - приемно-распределительное устройство подвижной части.
Лесопожарное устройство состоит также из двух частей, мобильная боевая часть 1 которого представляет собой пожарную автонасосную станцию - пожарный насос 20 с автономным двигателем 12 и гидромонитором (лафетным стволом) 13, соединенным с промежуточной емкостью 19, над которой с возможностью горизонтального поворота размещено наклонное приемно-распределительное устройство 23, содержащее отверстия, где верхнее выходное воздушное отверстие 24 совмещено с вертикальной осью поворота и соединено через трубопроводы 11 с воздушными входными системами двигателей 12 внутреннего сгорания и кабиной 14 управления, а боковое выходное трубное или рукавное отверстие 25 совмещено со сливным отверстием и с входным воздушным заодно с входным ленточным, поступающим в виде трубы 3 с наличием предохранительной сливной трубы 26 и механизма переоформления гибких труб 3 и 4, представляющего собой вращающуюся рамку 27 с двумя замками 8, при необходимости с дозирующим воздушным клапаном 28 и перекидным роликом 29, через который переброшена лента 7 от замка 8 внутренней трубы 3 к замку 8 внешней трубы 4 большего диаметра, которые в свою очередь соединены с ленто-рукавным автомобилем 30 неподвижной снабжающей части 2 лесопожарного устройства: внешняя труба 4 - неподвижно, а внутренняя 3 - через замок 8 и вращающуюся рамку 27 с перекидными роликами 29, с рулоном ленты 7, выполненным также с возможностью вращения в герметичной камере 31, причем внешняя труба 4 проходит через регулирующую камеру 32 с разрывом целостности в ней, соединенной с пожарной насосной и компрессорной станцией через возможные магистральные трубопроводы 11 с подвозом воды, прокладываемые рукавными автомобилями, осуществляемым автоцистернами в случае отсутствия близ расположенного водного источника 15, которые также входят в неподвижную часть 2 лесопожарного устройства.
Стартовое занятие положения лесопожарного устройства заключается в выдвижении боевой подвижной части 1 на фланг линии 16 распространения огня, а при наличии двух боевых частей 1 - как против наступающего фронта, так и за ним с последующим расхождением при достижении фронта огня по флангам, с минимально возможным расположением к ней ленто-рукавой неподвижной части 2 с целевой расстановкой остальных неподвижных частей комплекса устройств тушения лесного огня - компрессора или воздуходувки 6 - в зоне наиболее чистого воздуха, а насосной станции или мотопомпы 5 - в зоне расположения искусственного или естественного водоема 15.
2
Вода и воздух поступают в регулировочную камеру 32, где давление воздуха уравновешивает давление водяного столба внешней трубы 4, поступающей в подвижную часть 1, из-за возможной разницы по высоте с регулировкой количества поступающей воды, с возможностью полного ее перекрытия в зависимости от уровня воды и создаваемого воздушного колпака в камере 32 с дальнейшим поступлением дозированного количества воздуха, осуществляемого тем же изменением уровня воды с оставлением узкого прохода в разрыве внешней трубы 4 в герметичной камере 31 ленто-рукавного автомобиля 30 (полное перекрытие водой влечет заполнение ею герметичной камеры 31), откуда он попадает в сформированную гибкую трубу 3 и далее уже в ней минует обратно регулировочную камеру 32 с одинаковым внутренним и внешним давлением с последующим преодолением уже повышенного давления водяного столба колена части внешней трубы 4 до изгиба на поверхности земли, где этому незначительному превышению давления (высота водяного столба в 10 метров повышает давление на 1 кг/см) оказывает сопротивление оболочка 17 трубы 3 с оставлением соответствующего сопротивлению материала ленты 7 или оболочки 17 трубы 3 на изгиб проходного сечения для воздуха, регулируемого, например, высотой расположения регулировочной камеры 32 изменением угла наклона герметичной камеры 31 с дальнейшим его поступлением вместе со сформированной из ленты 7 трубой 3 в приемное устройство 23 боевой части 1, где труба 3 по мере уменьшения давления водяного столба расправляется, а поступление воздуха дополнительно может контролироваться вставленным в нее регулировочным воздушным клапаном 28, коническая уплотняющая манжета 10 которой реагирует на перепад давления внутри и снаружи устройства 23 и не препятствует продвижению трубы 3 в приемное устройство 23, а создаваемое повышенное давление поступающего воздуха препятствует проникновению внешнего загрязненного воздуха при гарантированном его поступлении в требуемом объеме в двигатель 12 и кабину 14 и, с другой стороны, не препятствует свободному излиянию поступающей воды из внешней трубы 4 несоизмеримым меньшим его давлением по сравнению с давлением в регулировочной камере 32.
Наступательное непрерывное движение боевой части 1 устройства по мере локализации и тушения лесного огня осуществляется нахождением концов снабжающих труб 3 и 4 с помощью постоянного производства этих гибких труб из ленты 7 сначала на неподвижной части 2 путем линейного смыкания между собой длинных сторон разматываемой с барабана ленты 7 замком 8 и ее транспортирования вместе с воздухом внутри внешней трубы 4 вместе с водой, производство которой осуществляется уже на подвижной части 1 путем разбора внутренней трубы 3 на ленту 7 и наращивания ее по окружности вторым замком 8 с помощью вращающейся рамки 27 с образованием спирального шва внешней трубы 4 большего диаметра соединением диагонально противоположных сторон ленты 7, поэтому первый замок 8 на неподвижной части 2 соединен также с вращающейся рамкой 27 с дополнительной возможностью вращения барабана 33 с лентой 7 для согласования скорости с вращением внутренней трубы 3 внутри внешней 4 с вытягиванием ее на неподвижную лесную поверхность через наклонное выходное отверстие 25 приемного устройства 23, через которое также осуществляется выход воды в промежуточную емкость 19, чем осуществляется необходимая герметизация приемно-распределительного устройства 23 от проникновения в него загрязненного окружающего воздуха, и при недостаточном сечении выходного бокового отверстия 25 или при большом поступлении воды излишняя вода сливается в промежуточную емкость 19 через предохранительную трубу 26, не заполняя все пространство приемного устройства 23 с оставлением необходимого резерва свободного пространства для поступающего чистого воздуха.
Движение трубы 3 в трубе 4 осуществляется за счет ее натяжения и вытягивания движущейся боевой частью 1, попутного несущего потока воды с уменьшением сил трения скольжения оболочек 17 труб 3 и 4 наличием водной прослойки с возможным применением глинистого раствора, где скорость транспортирования ленты 7 зависит от диаметра внешней трубы 4 с ее окружным спиральным наращиванием и соответствующей скоростью производства трубы 3, равной скорости подвижной части 1, а разность диаметров труб 3 и 4 обеспечивает большую сгибаемость внутренней трубы с созданием потока воды с превышающей скоростью для придания ей транспортных толкающих свойств, практическое осуществление которого подтверждает промышленное применение многокилометровой канатной дороги с поддерживающими и направляющими роликами, условия транспортирования которых лучше, чем транспортирование по открытой лесной поверхности при постоянном соединении готового конца к боевой подвижной части 1 с наращиванием ее на неподвижной 2 с постоянно увеличивающимся сопротивлением, причем транспортирование трубы 3 в трубе 4 с одновременным транспортированием воздуха во внутренней трубе 3, а воды во внешней 4, а не наоборот, оправдано еще с точки зрения безопасности транспортировки по бывшим очагам горения, которые в случае возобновления процесса горения могут прожечь внешнюю оболочку 17, из которой начнет поступать вода и затушит возобновленный очаг горения с прекращением дальнейшего разрушения внешней оболочки 17 с потерей незначительной части транспортируемой воды, а при транспортировании воды по внутренней 3, а воздуха по внешней 4, что равнозначно и при отдельных проложенных снабжающих линиях, в случае прогара утечка чистого воздуха только ускорит процесс горения с последующим полным прекращением поступления чистого воздуха в боевую часть 1.
Важным преимуществом по сравнению с предыдущим вариантом с нахождением запаса ленты 7 на подвижной части 1 с организацией двух снабжающих труб 3 и 4 с нахождением их одна в другой без их взаимного движения и отсутствием необходимости в регулировании давлений состоит в том, что высвобожденную грузоподъемность подвижной части 1 можно использовать для установки различного дополнительного оборудования или установки более мощного автономного водомета с возможностью останавливать и локализовывать лесные пожары любой сложности, в том числе верховые с большой скоростью движения и прохождением линии огня 16 по непроходимым лесным участкам, большей дальностью водной струи и надежным скоростным образованием труб 3 и 4 из ленты 7.
Фиг.7, 8, 9 и 10. Образованная труба из ленты с поворотно-натягивающими съемными звеньями и опорно-сжимающими съемными звеньями.
Шов образованной трубы 3 или 4 состоит из съемных чередующихся звеньев 34 и 35 вилочного типа, в одном из которых зазор между выступами прямой и равен ширине одного утолщенного края 36 ленты 7 с учетом ее незначительной толщины, а во втором тот же зазор имеет внутреннее расширение с возможностью свободного поворота в нем двух утолщенных краев 36 ленты 7.
Преобразование ленты 7 в трубу 3 осуществляется в зоне отсутствия внутреннего давления и натяжения оболочки 37, а при наличии натяжения с его преодолением, на ее торце путем чередующегося последовательного ввода съемных соединительных звеньев 34 и 35 в параллельные ряды утолщенных краев 36 ленты 7, где звенья 34 с прямым пространством вводятся в чередующемся порядке с противоположных сторон, а звенья 35 с пространством с внутренним расширением - с любой, при этом первая часть оболочки 37, присоединенная к первому вводимому утолщенному краю 36 ленты 7 в соединительный элемент с прямой прорезью (пространством) изгибается до обратного положения, а противоположная часть оболочки 37 второго утолщенного края 36 ленты 7 не меняет своего первоначального положения, при последующем натяжении которой создаваемый ею поворотный или крутящий момент повернет звенья 34 и 35 навстречу друг другу до занятия ими среднего положения с исчезновением этого момента, при этом утолщенные края 36 ленты 7 или оболочки 37 пересекутся между собой в расширенной зоне звена 35 сопутствующей пары с заклиниванием их в узкой зоне на выходе из прорези в детали, что будет являться препятствием для свободного последовательного выхода утолщенных краев 36 из вилочного прямого зазора второго звена 34 с невозможностью перескочить друг через друга в узком прямом пространстве, чем обеспечивается надежная герметизация утолщенных краев 36 ленты 7 между собой или сформированной трубы 3 или 4 с прочностью, равной сопротивлению соединительных звеньев 34 и 35 на изгиб от натяжения оболочки 37 трубы, причем внутреннее или внешнее расположение ряда соединительных звеньев 34 и 35 зависит от стороны расположения оболочки 37 формируемой трубы 3 или 4, а подвижность несоединенных между собой звеньев 34 и 35 обеспечивается гибкостью утолщенных краев 36 и ленты 7.
Фиг.11, 12, 13 и 14. Труба из ленты с преобразующими объединенными съемными звеньями сжато-натягивающего действия.
Конструктивное отличие между поворотными или натягивающими и опорными или сжимающими звеньями 34 и 35 состоит в различном внутреннем зазоре при одном и том же выходном зазоре, что дает возможность объединения их в одну деталь - звено 38 с общим переменным внутренним зазором между выступами, с выполнением опорной-натягивающей функции пересекаемых утолщенных сторон 36 в расширенной части зазора с общим выходным зазором и с натягивающей и поворотной функцией этого пересечения прямой части зазора с тем же выходным зазором, с невозможностью разворота или перемены мест в нем утолщенных краев 36, что вызывает уменьшение количества звеньев 34 и 35 в два раза с соответствующим уменьшением гибкости.
Фиг.15, 16, 17. Труба с внутренним расположением съемных звеньев и чередующим соединением между собой.
Преобразование ленты 7 в трубу 3 с постоянно закрепленными соединительными звеньями не вызывает таких проблем, как соединение противоположных сторон ленты 7 съемными звеньями 34 и 35, или 38, требующими отдельного хранения с последующим соединением утолщенных сторон 36 ленты 7 между собой этими свободными звеньями 38, то для удобной работы с ними они могут соединяться между собой той же отдельной от ленты 7 с утолщенными краями 36 дополнительной связью 39 в том же виде, закрепленные в проушинах 40 жестко в чередующемся порядке со свободным поперечным поворотом между собой, причем из-за торцового производства трубы 3 или 4 съемные звенья 34, 35 или 38 могут располагаться как снаружи трубы 3 или 4, так и внутри ее.
Фиг.18, 19, 20. Основная Г-образная рабочая поверхность соединительных опорно-поворотных съемных звеньев.
Основной рабочей поверхностью опорно-поворотных съемных звеньев 38 является промежуток или зазор между двумя выступами или ширины углубления, прорези в детали, поверхности которых выполнены криволинейно для плавного изгиба утолщенных пересеченных краев 36 ленты 7, которые при натяжении оболочки 37 заклиниваются в горизонтальной упорной части (полки) 41 без смещения, а в вертикальной части (стойки) 42 есть возможность последовательного смещения, создаваемого в том числе искусственно, аналогично, как у предварительно создаваемого провисания проводов воздушных линий передачи электроэнергии, в зазоре под действием сил оболочки 37 с возможностью выхода из него, для предотвращения которого вертикальная часть 42 должна быть удлинена, но и торцовая часть прямых концов и противоположная сторона горизонтальной части 41 являются рабочей поверхностью, изменяющие вертикальное направление ленты 7 на разностороннее окружное оболочки 37 трубы 3 или 4, поэтому обе части 41 и 42 должны быть на одном уровне с увеличением высоты горизонтальной части 41 для предотвращения чрезмерных изгибов, при этом во избежание увеличения материалоемкости горизонтальную часть 41 или упорную полку можно сделать полой.
Фиг.21, 22, 23. Шов со съемными внешними натяжителями утолщенных краев ленты и приспособление для отбора воды.
Съемные соединительные звенья 38 сформированной трубы 3 из ленты 7 с утолщенными краями 36 содержат внешние натяжители 43, состоящие из спиральной плоской пружины с возможностью поворота в пространстве между двумя прямыми стойками звеньев 38 с фиксирующим сжатием витка пружины от контакта с утолщенными краями 36 ленты 7 или образованной из нее оболочки 37 трубы 3 или 4 с наличием боковых ограничителей для концов спиральной пружины сопредельных натяжителей 43.
Приспособление для отбора воды состоит из двух фиксирующих звенья 38 незамкнутых колец 45 или скоб с возможностью изменения отверстия количеством разъединяемых звеньев 38 смещением их по соединяющей их детали 46 и рычагов 47 принудительного поворота съемных соединительных звеньев 38.
После процесса формирования трубы 3 или 4, после поворота соединительных звеньев 38 до общего среднего производится введение натяжителей 43 в рабочее состояние путем их поворота с отжатием витками пружины утолщенных краев 36 от основания прямого зазора звена 38 с натяжением их, с упором пересеченных краев 36 об образующие перпендикулярного зазора с фиксирующим вхождением концов пружины в пространство между боковыми ограничителями ранее установленных натяжителей 43.
При отсутствии натяжения оболочки 37 трубы 3 или 4 упругий виток пружины смещает вертикальный ряд утолщенных краев 36 между упорами горизонтального ряда пересеченных утолщенных краев 36 в зоне выпуклых концов соединительных звеньев 38 или отдельных 35 с созданием дополнительного натяжения к собственному продольному натяжению утолщенных краев 36 между собой, а боковые ограничители спиральной пружины из-за вхождения в их зону действия концов соседних натяжителей 43 не дают хода для противоположного поворота соединительным звеньям 38, где при натяжении оболочки 37 трубы 3 с другой стороны повороту звеньев 38 будет противодействовать ее восстанавливающая сила, действующая на окончание вертикальных и горизонтальных составляющих концов съемных соединительных звеньев 38.
При необходимости в отборе воды из проложенной снабжающей линии устанавливается фиксирующая струбцина 45 между подлежащими разгерметизации звеньями 38, в которых, если установлены, снимается внешнее напряжение путем обратного поворота рычагов 47 с разъединением соединительных звеньев 38 между собой и выводом пружины натяжителя 43 из рабочего состояния и рычагами 47 приспособления 45 с преодолением восстанавливающего сопротивления оболочки 37 поворачиваются звенья 38 в поперечной плоскости с распрямлением утолщенных концов 36 и последующим возможным выводом их из соединительного ряда шва с образованием щели между утолщенными краями 36 оболочки 37 или ленты 7, ограниченного фиксирующими кольцами 45 струбцины.
Для восстановления герметичности трубы 3 операция производится в обратном порядке, а весь процесс по отбору воды недостижим при последовательном соединении соединительных звеньев 34, 35 или объединенных 38 непосредственно между собой, а не через утолщенные края 36 и натяжители 43, что характерно для известных застежек типа «молний».
Фиг.24, 25, 26. Вариант роторного замка с применением отдельных дополнительных пересекающихся канатов и съемно-разборных соединительных звеньев сжато-натянутого фиксированного положения.
Замок 48 имеет последовательно расположенные входные отверстия для утолщенных краев 36 ленты 7 по направляющим колесам 49 со сходящейся прорезью для ленты 7, отдельных канатов 50 через механизм 51 возвратно-поступательных движений и входные противоположные отверстия для двух частей 52 и 53 соединяемых звеньев 38 от магазина через отсекающие гнезда барабанов 54 с принудительным перемещением в них до совмещения, где соединяемые части 52 и 53 имеют в основании соответствующие цилиндрические некруглые пазы и выступы с центральным фиксирующим натяжителем 43, а один из барабанов 54, перемещающий сборные части 52 и 53 соединительных звеньев 38 с выступающими соединяемыми основаниями, выполнен ведущим с приводом 55, или замок 48 имеет ведущий шарнир 56, а также запирающий элемент 57.
При прямоугольном соединении противоположных утолщенных сторон 36 ленты 7 между собой с образованием прямолинейного шва замок 46 крепится шарниром 56 к подвижной части 1 лесопожарного устройства, при косоугольном диагональном соединении противоположных сторон 36 ленты 7 между собой замок 48 шарниром 56 крепится к подвижной части 1 через вращающуюся рамку 27 с обеспечением согласованной скорости образования трубы 3 или 4 и скорости движения подвижной части 1, причем для улучшения качества производства трубы 3 или 4 ведущий барабан 54 может соединен кинематически с трансмиссией подвижной части 1.
Утолщенные параллельные края 36 ленты 7 через выступающий изгиб направляющих колес 49 и сходящуюся прорезь проходят через всю внутреннюю полость замка 48 и выходят в общем выходном отверстии, к которым в зигзагообразном положении задающим механизмом 51 возвратно-поступательных движений присоединяются дополнительные отдельные канаты 50 перед процессом совмещения частей 52 и 53 звеньев 38, которые после сочленения фиксируют зигзагообразное положение отдельных канатов 50 с пересечением их параллельных утолщенных сторон 36 ленты 7 между образованными смежными звеньями 38 с последующим их смещением в пространстве между вертикальными прямыми поверхностями звеньев 38 центральным натяжителем 43 от взаимодействия с затвором 57 замка 48 до упора пересеченной зоны каната 50 и утолщенных сторон 36 ленты 7 об горизонтальные части зазора соединительных звеньев 38, причем распирающий момент горизонтальных полок двух соединенных частей 52 и 53 звеньев 38 создает запирающий момент фиксированного соединения, а плавный изгиб зигзагообразного каната 50 передается параллельным утолщенным краям 36 ленты 7 из-за равнозначности действующих сил друг на друга и совместным предварительным сопротивлением растягивающим силам оболочки 37 от внутреннего давления транспортируемой воды или воздуха.
Предварительное натяжение утолщенных сторон 36 отодвиганием их параллельных рядов от основания или перемычки в прямом зазоре объединенных соединительных звеньев 38 или одиночных 34 с упором пересеченных сторон 36 в образованной трубе 3 или 4 между собой центральным фиксирующим натяжителем 43, выполненным, например, в виде болта с рычагом или шестерней, обеспечивает герметичность при отсутствии давления в трубе 3 и натяжения оболочки 37 при истечении воды в промежуточную емкость 19, при временной остановке воды, в случаях предварительного прокладывания магистральной линии с последующей по мере готовности и достижения очагов огня подачей воды с целью ее экономии или в городских условиях, а при необходимости отбора воды при окарауливании лесного пожара достаточно ослабить действие центрального натяжителя 43 поворотом рычага или шестерни, причем соединительные звенья 38, собранные из двух частей 52 и 53, не вытаскиваются из шва, как из соединительного шва пересеченных между собой одних утолщенных краев 36 ленты 7, а с разбором их на две составные части 52 и 53 из-за перехода пересеченных зон от дополнительных канатов 50 к утолщенным краям 36 ленты 7.
Соединение утолщенных сторон или краев 36 ленты 7 с образованием трубы 3 или 4 возможно двумя половинками 52 и 53 соединяемых звеньев 38 с зазором на конце, равным двойной толщине ленты 7, при котором герметичность между звеньями 38, необходимыми для гибкости, не обеспечивается параллельным их состоянием и отсутствием предварительно созданным напряжением, как при их пересеченном состоянии, а при пересеченном состоянии, но при том же выходном сечении для двух лент 7, а не для их утолщенных краев 36 натяжение не обеспечивается ограничением смещения до границы узкого выхода.
Фиг.27. Схема замка с поворотным принципом действия установки соединительных звеньев.
Замок 48 по ходу соединения выполнен с входными криволинейными направляющими для утолщенных краев 36 ленты 7, двух противоположных входных отверстий для двух рядов соединительных звеньев 38, чередующе связанных между собой отдельной лентой или канатом 39, ориентированных зеркально со смещением друг к другу с изгибающими направляющими до общего выходного отверстия с ходовым внутренним натяжителем 43 оболочки 37 сформированной трубы 3.
При движении подвижной части 1 и неподвижно укладываемой трубы 3 или 4 рулон ленты 7 раскручивается с поступлением утолщенных сторон 36 в замок 48 в параллельном состоянии по направляющим, выпуклым в противоположной стороне от направляющих ленты 7, в которые по следующим направляющим от тянущей силы связующей ленты 39 ранее установленных звеньев 38 вводятся новые звенья 38 с противоположных сторон в параллельные края 36 ленты 7 с последующим их поворотом при дальнейшем продвижении направляющих с изменением положения до общего среднего, при котором утолщенные края 36 принимают пересеченное положение с образованием сил, препятствующих разгерметизации шва от окружной силы образованной оболочки 37 трубы 3 от внутреннего давления в ней или от внутреннего натяжителя 43 оболочки 37.
Источники информации
1. http://community.livejournal.com/lesnie_pogari/895.html - Общие основы тактики тушения лесных пожаров.
2. http://www.tcmp.nm.ru/faire_sv.htm - Бюллетень лесопожарной обстановки на территории Ярославской области.
3. Проблемы тушения лесных пожаров на территории Российской Федерации. ИПМ им. М.В.Келдыша, РАН, Москва, 2008.
4. Абдурагимов И.М. Проблема тушения лесных (и торфяных) пожаров.
5. Тушение лесных пожаров водосливными устройствами ВСУ-5.url
6. http://base.garant.ru/56467277 - Классификация пожарной техники.
7. http://voen-teh.my1.ru/publ/45 - Пожарные машины.
8. http://www.pozhteclinika.ru/spec.php - Пожарная техника. Пожарные автомобили.
9. Трактор лесопожарный ТЦ-2,5-40/4 (ТЛТ-100А) ВЛ.
10. http://www.dss21.ru/fire-rukav.php - пожарные рукава.
11. SU 1005649, A44B 19/02, 01.04.80.
12. RU 2350370 C1, A62C 3/02, 15.10.2007.
13. RU 2149575 C1, A44B 19/02, 15.07.1997.