УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ТУШЕНИЯ НИЗОВЫХ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Устройство для локализации и тушения низовых лесных пожаров.
Полезная модель относится к области охраны окружающей среды, в частности, к устройствам по тушению низовых лесных пожаров.
Известно устройство 1, включающее корпус, дисковый заряд ружейною пороха, порошковый флегматизатор.
К недостаткам известного устройства следует отнести неполное использование флегматизатора, поскольку идет сильный разброс, то в зон пожара попадает лишь часть порошка, а также то, что образовавшиеся при взрыве заряда ударные волны, практически не используются для тушения пожара.
Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является устройство 2. Оно представляет собой штатное огнестрельное оружие, снабженное фокусирующим экраном в виде эллипсоида вращения.
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что фокусировка ударной волны происходит на близком расстоянии от среза ствола. Наличие порошкового флегматизатора, при прохождении его по стволу, например, автоматического оружия, засоряет каналы возвратного механизма, что чревато отказом работы последнего. Это все, в свою очередь, затрудняет работ) пожарного. Кроме того, малое рабочее расстояние до фронта пламени увеличивает опасность действия вредных факторов пожара на оператора (тепловое воздействие, отравление продуктами горения).
Задачей данного технического решения является повышение эффективности работы устройства за счет увеличения дальности воздействия ударной волны на фронт низового лесного пожара.
Задача решается путем формирования ударной волны за счет сопла (насадка), внутренняя полость которого имеет форму, например, параболоида вращения. Воздействием пороховых газов на зону горения, достигается дополнительный эффект флегматизации. Это, в свою очередь, дае возможность отказаться от наличия в предлагаемом устройстве порошковою флегматизатора.
Сущность данного технического решения поясняется рисунком, представленном на фиг. 1, где:
1-заряд пороха;
сЬ -входной диаметр сопла, мм;
сЬ, -выходной диаметр сопла, мм;
/ -длина сверхзвуковой части сопла, мм.
2000123272
щщшннишнш , л,,г,„,
2 о о о 1 г з г 7 гК A02L .5/U
образующиеся высокотемпературные продукты проходят по стволу (2) п попадают в насадок (3). За счет параболической формы сверхзвуковой част сопла идет формирование ударной волны, что приводит, соответственно, к повышению давления в полости. Усиленная таким образом волна, движется в сторону фронта низового пожара и начинает воздействовать на него и при этом разрушается (сдувается и частично детонирует) наиболее уязвимая часть фронта - зона пиролиза и смешения продуктов пиролиза с кислородом воздуха 3. Расчеты показывают, что использование насадка такого типа усиливаем ударную волну по сравнению с эллиптическим профилем экрана (фиг.2). Видно, что при насадке с профилем полости в виде, например, параболоида вращения уровень давления выше (кривая 2) по сравнению с устройством, выбранном в качестве прототипа (кривая 1).
В качестве насадка использовалось сопло, сверхзвуковая часть которого имела полость в виде параболоида вращения. При этом d$ варьировалось в пределах 18  d3  40мм при диаметре критического сечения 3  d;  6мм. Опыты проводились на полигоне в условиях, близких к реальным. Полоса ЛГМ создавалась из сухого спада шириной 2 -Зм и длиной 20м. Локализация пожара осуществлялась одиночными выстрелами. В результате опытов было установлено, что расстояние от оператора до кромки пожара составляло порядка 2 метров. На таком расстоянии отмечалась стабильная локализация очага горения, причем ширина захвата по фронту составляла 0,5 - 0,6м, а глубина действия ударной волны в сторону, противоположную направлению движения фронта пожара составляла 0,7м. Например, для тушения 100м фронта низового лесного пожара требуется 10 минут, при движении оператора на расстоянии 2м от кромки огня. Для сравнения следует отметить, что при тех же ПЕфаметрах насадка, но с формой полости в виде эллипсоида вращения, ширина захвата по фронту не превышало 0,4м при глубине 0,5м.
Таким образом, предлагаемая полезная модель насадка имеет явные преимущества по сравнению с прототипом и может быть реализована на практике при создании новых средств борьбы с лесными пожарами.
Источники информации.
1.А.с. №1796204 А 62С 2/00., № 3. 488 3879/12, заявл. 08.10.90, . 23.02.93. Б.И. №7.
2.Полезная модель, свидетельство №7324, № 3. 93038788/2, заявлено 28.07.93, опубл. 16.08.98, Б.И. №8.
3.Гришин A.M. Физика лесных пожаров. - Томск: изд-во ТГУ, 1994. 218с.