УСТАНОВКА ДЛЯ ТУШЕНИЯ ПОЖАРА

Полезная модель относится к области пожарной техники, а именно к технике тушения лесных пожаров.
Известно тушение лесного пожара с применением вертолетов с вращающимися винтами, создающими с помощью специального конического корпуса с соответствующими устройствами мощнейший нисходящий поток воздуха в виде смерча, гасящего пламя на своем пути (см. патент РФ, №2252050, 2005 г.).
Недостатками такого тушения лесного пожара является необходимость большого парка вертолетов и опасность нахождения вертолетов в месте распространения пожара.
Известен также летательный аппарат для газодинамического тушения лесных пожаров, содержащий подъемные турбореактивные двигатели, турбокомпрессорные агрегаты которых представляют собой вращающиеся диски, посаженные в коробку с кольцевыми входными и выходными устройствами, на верхней стороне диска установлены рабочие лопатки газовой турбины, между ними на корпусе коробки установлены спрямляющие лопатки, которые вместе с рабочими лопатками образуют центростремительный радиальный компрессор, на нижней стороне диска установлены рабочие лопатки газовой турбины, между которыми на корпусе коробки установлены направляющие лопатки, образующие вместе с рабочими лопатками радиальную центробежную активную газовую турбину (см. заявку РФ №2005126563).
Недостатком этого устройства является сложность и большая стоимость конструкции.
Известна также газотурбинная установка предназначенная для тушения пожара (см. патент РФ №2116481, 1998 г.).
Недостатком последнего устройства является сложность конструкции, большая стоимость и опасность проведения работ при тушении лесных пожаров.
Последнее устройство, как наиболее близкое к предлагаемому, выбрано в качестве прототипа.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции и создание условий для безопасного тушения пожара.
Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в уменьшении стоимости конструкции.
Для решения поставленной задачи установка для тушения пожара, включающая газотурбинную установку, отличается тем, что в качестве газотурбинной установки использован турбореактивный двигатель, предпочтительно авиационный, отработавший свой летный ресурс, при этом выходное сопло двигателя состыковано со смерчевой камерой, предпочтительно выполненной в виде обечайки, на внутренней поверхности которой размещены лопатки с возможностью придания исходящей струе турбореактивного двигателя поступательно-вращательного движения.
Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».
Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи.
Признаки - «...в качестве газотурбинной установки использован турбореактивный двигатель, предпочтительно авиационный, отработавший свой летный ресурс...» - позволяют получить на выходе сопла турбореактивного двигателя прямолинейную струю воздуха с осевой скоростью.
Признаки - «...выходное сопло двигателя состыковано со смерчевой камерой, предпочтительно выполненной в виде обечайки, на внутренней поверхности которой размещены лопатки с возможностью придания исходящей струе турбореактивного двигателя поступательно-вращательного движения» - обеспечивает завихрение исходящей струи турбореактивного двигателя, и получение вращающейся струи воздушного потока (смерчевого потока).
Техническая сущность предлагаемого решения поясняется чертежом. На чертеже показана схема предлагаемой установки: 1 - турбореактивный двигатель, 2 - смерчевая камера, 3 - лопатки для получения вращающейся струи воздушного потока (смерчевого потока).
Установка выполнена следующим образом. Использованы два турбореактивных авиационных двигателя, отработавших свой летный ресурс. Причем в корпусе второго двигателя оставлен только вентилятор, насаженный на вал, закрепленный в корпусе. Причем сопло первого турбореактивного двигателя прочно состыковано с корпусом второго турбореактивного двигателя. При этом корпус второго двигателя выполняет функции смерчевой камеры 2, а лопатки вентилятора второго двигателя выполняют функцию лопаток 3 (получение смерчевого потока). Установка размещается на платформе, например вездехода.
Предлагаемая установка работает следующим образом.
x
φ
r
φ
х
При работе турбореактивного двигателя 1 из его сопла выходит прямолинейная струя воздуха с осевой скоростью V. В смерчевой камере 2 с помощью лопаток 3 она закручивается в вихревую (смерчевую) струю воздушного потока. Вследствие вращения вокруг оси в вихре появляются три составляющие скорости воздушного потока: тангенциальная (круговая) скорость - V, радиальная скорость - V, направленная к центру вихря, и вертикальная скорость в вихре - W, направленная в центре вихря к поверхности земли, а на периферии вихря в обратную сторону. Показатель завихренности S может быть вычислен по формуле: S=V/V. Для
φ
x
V=300 м/с и V=500 м/с, показатель завихренности будет равен: S=300/500=0,6. Лопатки 3 создают заданное направление закручивания и интенсивности завихренности искусственного смерча. Тушение пожара производится смерчевой струей воздуха, направленной перпендикулярно фронту пожара в сторону противоположную вектору ветра (сгон горючих веществ и пламени в обратную сторону, т.е. на сгоревшие места, где нет горючего материала). Аналогичным образом тушится верховой пожар. При этом с помощью смерчевой струи воздуха можно удалять горючий материал с верхушек деревьев и поверхности земли, а также создавать противопожарные заградительные рвы для низовых пожаров. Такая установка, размещенная на специальной платформе, например, на вездеходе позволяет создавать заградительную полосу путем пуска встречного огня (отжига), а также может быть использована для «оголения» деревьев от листвы и веток. Такая установка по аналогии с природным смерчем способна вырыть траншею (канаву) глубиной до трех метров, и тем самым использоваться для тушения подземных пожаров.
Такая установка проста в изготовлении и дешева, т.к. использованы отработавшие свой летный ресурс турбореактивные двигатели.