УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ ВЫСОТНЫХ ЗДАНИЙ И ПОЖАРОВЗРЫВООПАСНЫХ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ УСТАНОВОК
DEVICE AND METHOD FOR FIRE EXTINGUISHING OF HIGH-RISE BUILDINGS AND FIRE AND EXPLOSION HAZARDOUS PROCESS INSTALLATIONS

Изобретение относится к противопожарной технике, позволяющей обеспечить подъем и передачу на требуемую высоту и в труднодоступные участки средства пожаротушения, предназначенной для безопасного и эффективного пожаротушения высотных зданий и пожаровзрывоопасных технологических установок.
Известно устройство для тушения пожаров высотных зданий (патент РФ №2087168, кл. А62С 3/00, B64D 1/18, 20.08.1997), содержащее: вертолет с контейнером, соединенным с нижней частью вертолета и снабженным кабиной управления, и средствами пожаротушения, имеет оболочку чечевицеобразной формы, заполненную гелием и отработанными газами, связанную с калорифером, выдвижную площадку с перилами. Изобретение относится к устройству тушения пожара при загорании на верхних этажах высотных зданий как жилых, так и промышленных, спецжидкости, к нему подвешен чечевицеобразной формы "Термоплан", заполненный газообразным гелием (который по своей легкости старается занять верхнее положение). К "Термоплану" подвешена цистерна значительной емкостью пеномассой. С противоположной ее стороны находится кабина, в которой установлена вспомогательная электростанция.
Недостатком аналога является дороговизна - необходимость содержания в пожарном расчете вертолета и его обслуживания, громоздкость конструкции и неповоротливость при маневрировании между зданиями, высокая вероятность возгорания самого устройства.
Известно устройство для тушения пожара с вертолета (патент РФ №2192296, кл. А62С 39/00, B64D 1/16, 10.11.2002), содержащее резервуар, подвешенный к вертолету на двух тросах. К нижней части стенки резервуара подсоединен управляющий трос. В днище резервуара имеется отверстие с седлом, перекрываемое клапаном, тарелка которого расположена выше седла. На стержне клапана закреплен поплавок для забора воды из водоема в резервуар при вертикальном погружении в воду.
Недостатком аналога является дороговизна - необходимость содержания в пожарном расчете вертолета и его обслуживания, невозможность пожаротушения при отсутствии вблизи объекта возгорания источника воды - водоема с соответствующей глубиной, возможность тушения пожара только на верхних этажах здания.
Известно устройство вертолетной телескопической установки для тушения пожаров высотных зданий при загорании верхних этажей как жилых, так и промышленных зданий (патент РФ 2240960, кл. А62С 3/00, B64D 1/16, 27.11.2004), установка состоит из телескопического пожарного ствола, выдвигающегося при подаче воды по прибытию к месту тушения пожара, водного бака и насосной установки.
Недостатком аналога является дороговизна - необходимость содержания в пожарном расчете вертолета и его обслуживания, необходимость близкого подлета к области пожара, что является опасным для пилота, относительно небольшое количество пожаротушащего вещества, ограничивающееся объемом резервуара, поднимаемого вертолетом.
Известен способ, сбрасывания огнетушащего беспилотного летательного аппарата (патент СН №107042004А, кл. А62С 3/02, 15.03.2015), реализуемый устройством сбрасывания. Устройство содержит корпус беспилотника, огнетушащие бомбы, коробку сбрасывания бомб и контроллер. Нижний конец корпуса беспилотника снабжен подъемными стержнями. Ящик для сброса бомб расположен на подъемных стержнях. Одна сторона верхнего конца коробки сбрасывания бомб снабжена двигателем вращения, а другая сторона верхнего конца коробки сбрасывания бомб снабжена блоком баланса. Огнетушащие бомбы размещены на упорных лопастях в коробке сбрасывания бомб. Огнетушащие бомбы сделаны из сухого льда. Недостатком аналога является дороговизна обслуживания, сложность в управлении сброса огнетушащих бомб.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к заявляемому, является устройство и пожаротушения высотных зданий с применением авиации, а именно вертолета (патент РФ 2289531, кл. А62С 31/00, B64D 1/16, 20.12.2006), которое включает в себя резервуары с огнетушащим составом, гибкий трубопровод для подачи огнетушащего состава, выносную штангу, узел аварийной расстыковки, дистанционно управляемое в вертикальной плоскости сопло и снабжено дистанционно управляемым замком, закрепленным на вертолете, подставкой, закрепленной на внешней грузовой подвеске к дистанционно управляемому замку, перекрывным краном.
Недостатком ближайшего аналога является дороговизна - необходимость содержания в пожарном расчете вертолета и его обслуживания, сложность маневрирования для точного попадания огнетушащего вещества в область горения, ограниченное количество огнетушащего вещества.
Наиболее близким способом пожаротушения высотных зданий является пилотируемый летательный аппарат для тушения пожаров (патент СН №108674658А, кл. В64С 39/02; B64D 27/24; B64D 47/00; B60L 11/18; А62С 3/02, 19.10.2018). Состоит из пилотируемой летательной платформы, кабелей, труб транспортировки и системы управления полетом. Система управления полетом, пожарные ствол и пистолет размещены в пилотируемой платформе. Один конец пожарного пистолета соединен с базой пожаротушения с огнетушащим веществом с помощью крепежных устройств; другой конец пистолета снабжен интерфейсом системы управления. Недостатком аналога является дороговизна обслуживания, сложность в системе управления и маневрирования летательной платформы, доставка огнетушащего вещества на пилотируемую летательную платформу.
Задача изобретения - снижение затрат по обслуживанию содержания пожарного расчета, повышение способности маневрирования при тушении пожаров в высотных зданиях.
Технический результат - повышение маневренности, безопасности и длительности процесса тушения пожаров высотных зданий и пожаровзрывоопасных технологических установок применением беспилотных летательных аппаратов, при снижении стоимости.
Поставленная задача решается и технический результат достигается тем, что в устройстве тушения пожаров в высотных зданиях и на пожаровзрывоопасных технологических установках, включающий гибкий пожарный всасывающий рукав для забора воды из наружного противопожарного водопровода через пожарный гидрант, пожарную машину, оснащенную насосом высокого давления, пожарные гибкие напорные рукава, в том числе пожарный рукав высокого давления, пожарный ствол с насадкой, согласно изобретению в верхней части пожарной машины установлены n беспилотных летательных аппаратов с прикрепленными к ним пожарными рукавами длиной, соответствующей высоте очага возгорания здания, автоматизированную систему управления беспилотными летательными аппаратами и насосом, металлический защитный кожух с соединенным электроприводом.
В способе тушения пожаров, по которому проводят дополнительный забор воды через пожарный гидрант от наружного противопожарного водопровода, подачу средств пожаротушения из резервуара пожарной машины через пожарный гибкий рукав посредством насоса высокого давления в зону горения, тушение пожара осуществляют дистанционно посредством автоматизированной системы управления беспилотными летательными аппаратами, которую устанавливают на соответствующую высоту и позицию, и осуществляют их маневрирование для транспорта воды в зону горения.
Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображено устройство тушения пожаров в высотных зданиях и пожаровзрывоопасных технологических установках.
Устройство тушения пожаров в высотных зданиях включает: 1 - пожарный гидрант городского водопровода; 2 - рукав пожарный всасывающий; 3 - пожарная машина (с емкостью для тушащего средства и насосом высокого давления); 4 - рукав пожарный напорный; 5 - беспилотный летательный аппарат, управляемый в автоматизированном режиме, который во время пожара занимает соответствующую высоту и позицию, с которой осуществляется подача средства пожаротушения из резервуара пожарной машины посредством усиленного пожарного гидранта, управляемого насадка в зону горения; 6 - пожарный ствол с насадкой для формирования требуемой водяной струи; 7 - водяная струя; 8 - высотное здание или пожаровзрывоопасная технологическая установка.
Устройство тушения пожаров в высотных зданиях работает следующим образом. Транспортное средство подъезжает к высотному зданию с возгоранием на верхнем этаже. При развертывании сил и средств, в автоматизированном режиме открывается защитная металлическая конструкция и выпускается беспилотный летательный аппарат с уже подсоединенным к нему пожарным рукавом. Беспилотный летательный аппарат поднимается на определенную высоту и при недостаточной длине рукава к нему подсоединяют дополнительный рукав. Пожарный рукав подсоединяют к цистерне с огнетушащим веществом. Происходит тушение пожара. При нехватке огнетушащего вещества в цистерне, ее с помощью всасывающих пожарных рукавов подсоединяют к пожарному гидранту. Беспилотный летательный аппарат в автоматизированном режиме управляется и контролируется пожарным через пульт управления, встроенный в пожарную машину.
Пример конкретной реализации способа
Осуществлялось тушение высотного 30-этажного здания (приблизительная высота здания - 90 м), расположенного в черте города. Пожар произошел на 28 этаже (на высоте приблизительно 84 метра).
После обнаружения пожара сигнал о пожаре поступил в ближайшую пожарную часть. Пожарный расчет (минимум 3 человека в пожарной машине) выехал из пожарной части и направился по указанному в сигнале адресу. К моменту выезда пожарные машины уже были оснащены двумя управляемыми летательными аппаратами - квадрокоптерами.
Верхняя часть пожарной машины сконструирована таким образом, что квадрокоптеры находятся под металлическим защитным кожухом, а высота ворот в гараже - в месте нахождения пожарных машин в постоянной готовности позволяет въезжать и выезжать пожарной машине без ограничений.
По прибытии пожарного расчета на место возгорания, пожарные, изучив обстановку (расстояние от пожара; расстояние до пожарного гидранта (городского); наличие не загроможденной территории; наличие препятствий над пожарной машиной: линий электропередач, освещения, деревьев, иных конструкций), заняли оптимальную позицию - водитель установил пожарную машину на расстоянии 30-50 метров от горящего здания.
После установки пожарной машины в удобной позиции по сигналу водителя (пожарной машины) в автоматизированном режиме с помощью электрического привода, открылся защитный кожух и запустились оба квадрокоптера, которые в автоматическом (запрограммированном) режиме поднялись на высоту 63 м (длина трех стандартных пожарных рукавов, соединенных между собой). Расстояние между квадрокоптерами согласно заложенной программе составило пределах 4-х метров. Пожарные рукава были уже присоединены к квадрокоптерам, поэтому нижняя часть пожарного рукава оказалась на высоте один метр от поверхности земли (асфальта, грунта, газона).
Один пожарный - ответственный за управление квадрокоптерами открыл блок управления (на пожарной машине, с улицы). Прикинув высоту очага пожара от поверхности земли и расстояние от горящего здания до пожарной машины, ответственный за управление квадрокоптерами оценил требуемую длину пожарного рукава и передал эту информацию второму пожарному. После пожарные подключили к нижним частям висящих рукавов еще по одному рукаву. Ответственный за управление квадрокоптерами - один из трех пожарных, нажал на соответствующую кнопку на блоке управления и квадрокоптер в автоматическом режиме поднялся еще на 21 м. Пожарные опять подключили к нижним частям висящих рукавов еще по одному рукаву высокого давления и, при нажатии на соответствующую кнопку на блоке управления, квадрокоптер поднялся еще на 21 м. Процедура ступенчатого увеличения высоты выполнялась 3 раза, до тех пор пока квадрокоптер не занял высоту, равную 126 м. Когда процедура выполнялась в 3-й раз пожарные использовали рукава высокого давления.
После того как квадрокоптеры заняли высоту 126 метров, ответственный с помощью пульта управления в автоматизированном режиме переместил квадрокоптеры к очагу пожара - на высоту 84 метра и расстояние (горизонтально в свету) от горящего здания 5-10 метров.
Второй пожарный, получив сигнал от ответственного за управление квадрокоптерами, открыл кран и запустил насос высокого давления для подачи воды по пожарным рукавам в зону горения.
Устойчивое положение квадрокоптеров от таких факторов как высокая и/или переменная скорость ветра, вихревые потоки, утяжеление за счет подачи воды в рукав обеспечивалось в автоматическом режиме за счет соответствующих датчиков контроля и систем, вводящих корректировку в работу квадрокоптера.
Управление перемещением - изменением высоты и горизонтального положения квадрокоптера осуществлялось в автоматизированном режиме - ответственным пожарным.
С момента, как началось тушение пожара третий пожарный - водитель, в целях обеспечения бесперебойного пожаротушения, протянул пожарный рукав от ближайшего гидранта и обеспечил бесперебойную подачу воды в резервуар пожарной машины.
После ликвидации пожара разбор системы, состоящей из квадрокоптеров и пожарных рукавов, осуществлялся в обратном порядке - так же, как и при сборе, но с уменьшением высоты.