Технологии тушения пожаров с использованием беспилотных летательных аппаратов

УДК 629.7, 614.84

А.Ю. Картеничев, Е.В. Панфилова

ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский институт противопожарной обороны МЧС России

ТЕХНОЛОГИИ ТУШЕНИЯ ПОЖАРОВ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ БЕСПИЛОТНЫХ ЛЕТАТЕЛЬНЫХ АППАРАТОВ

В статье рассмотрены технологии использования беспилотных летательных аппаратов разных странах, оборудованных бортовыми средствами пожаротушения. Представлен анализ характеристик бортовых средств пожаротушения и возможных проблем в реализации потенциала этого типа новых по функциональному предназначению беспилотных летательных аппаратов.

Ключевые слова: беспилотный летательный аппарат, дрон, тушение пожаров, противопожарные бомбы, порошковое тушение.

A.Yu. Kartenichev, E.V. Panfilova

TECHNOLOGIES OF FIRE EXTINGUISHING BY USING UNMANNED AERIAL VEHICLES

The article describes the technology of using unmanned aerial vehicles in different countries, equipped with onboard fire extinguishing means. The analysis of characteristics of onboard fire extinguishing means and possible problems in realization of potential of this type of new on functional purpose unmanned aerial vehicles is presented.

Keywords: unmanned aerial vehicle, drone, fire extinguishing, fire bombs, powder extinguishing.

Мировая практика развития беспилотной авиации вышла на новый рубеж в решении проблемы разработки новых технологий применения беспилотных летательных аппаратов (далее - БЛА). Целями и задачами исследований в настоящей статье являются анализ существующих и поиск наиболее рациональных путей реализации растущего потенциала БЛА для их использования для непосредственного тушения пожаров с применением бортового противопожарного оборудования.

Изначально беспилотники или, как принято в зарубежных источниках - дроны, широко использовались для решения военных задач разведки, ретрансляции и нанесения огневых ударов, а также задач мониторинга погодных явлений. В настоящее время, идея применения беспилотных летательных аппаратов при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций переживает настоящий бум.

Опыт подготовки и проведения мероприятий по предупреждению ЧС, ликвидации последствий стихийных бедствий, техногенных, экологических катастроф последних десятилетий, свидетельствуют о возрастающей роли роботизированных систем и, в первую очередь, БЛА различных типов и предназначения.

Беспилотные летательные аппараты способны исполнять роль воздушных разведчиков, контролирующих размеры очагов возгорания, осуществлять оперативное представление видеоинформации картины пожара, помогая, таким образом, руководителю тушения пожара правильно оценить обстановку и координировать действия сил пожаротушения.

Уже несколько лет в различных странах ведутся работы по созданию БЛА, способных

осуществлять непосредственное тушение огня или выполнять другие обеспечивающие мероприятия. [1]

В США разработали пожарный дрон - поджигатель. С его помощью осуществляют контролируемый встречный пал (отжиг). После того, как беспилотник оказывается в районе пожара, аппаратура впрыскивает в заполненные порошком шарики для пинг-понга гликоль, а затем БЛА бросает их в несгоревшие области контрольной зоны с наветренной стороны. Химическая реакция внутри шариков приводит к их воспламенению. Выгорание на пути распространения основного пожара ограничивает пути его продвижения. [2]

Беспилотный летательный аппарат, разработанный латвийской компанией Aerones, с 28-ю моторами поднимается на высоту до 300 метров. К дрону подсоединяется пожарный рукав и через лафетный ствол беспилотник может тушить огонь даже в самых труднодоступных местах. Однако специалисты выражают сомнение в достоверности заявленных характеристик. При собственном весе в 55 кг дрон способен поднимать ещё 145 кг, что явно недостаточно для тушения пожара на высоте. В частности, 30-метровый шланг диаметром 12,7 см в заполненном состоянии весит свыше 428 кг! Для поднятия шланга на высоту 300-400 м его сечение должно быть не более 2,5 см., его явно недостаточно для осуществления эффективного тушения как по дальности подачи компактной струи, так и по потребному расходу воды. Несмотря на имеющийся скепсис, необходимо отметить, что идея подъема рукава со стволом с помощью БЛА для тушения зданий большой этажности заслуживает внимания и вероятно будет в перспективе осуществлена на другой технической основе. [3]

Авиакорпорация Lockheed Martin создала беспилотный пожарный вертолет К-

МАХ грузоподъемностью 2700 кг. По замыслу создателей беспилотник, будет работать в паре с другим дроном самолетного типа Stalker XE. При помощи установленной инфракрасной камеры Stalker обнаруживает место возгорания и передает координаты места пожара синхроптеру, после этого K-Max самостоятельно набирает воду и тушит пожар с воздуха. [4] Использование беспилотного пожарного вертолета К-МАХ в паре с другим дроном самолетного типа Stalker XE свидетельствует о достигнутых успехах в разработке программного продукта по управлению групповыми средствами при решении общей задачи. Сложность реализации этой технологии вызывает сомнение в возможности комплексного и оперативного применения всех участвующих в пожаротушении сил и средств в реальных условиях обстановки.

У китайских служб пожарный дрон уже в действии. Он имеет устройство подачи порошка для тушения пожара. Если загорание еще не получило распространения, то дрон с большой вероятностью ликвидирует загорание. [5] При рассмотрении возможностей этого дрона определено, что с его помощью возможно тушения лишь незначительного очага возгорания (менее 0,5 м2). Это свидетельствует о его весьма скромных возможностях.

Российский беспилотный летательный аппарат «Ворон - 700» (МАИ) может применяться для выполнения различных задач, в том числе осуществлять тушение пожаров. БЛА обеспечивает возможность размещения на борту специальных устройств, например, противопожарных «бомб» и оборудования для порошкового тушения. [6] Российский БЛА сходен по применяемым средствам пожаротушения с китайским, но имеет несколько большие возможности при тушении небольших возгораний в труднодоступных местах, где невозможно применение другой пожарной техники

В конструкторском бюро Маслова разработан перспективный многоцелевой российский противопожарный вертолёт Rumas 10F. На вертолете установлена струйная система пожаротушения барабанного типа. Кроме того, есть пневматическая баллистическая система (пушка) для высокоточного метания порошковых зарядов (снарядов) пожаротушения на расстояние в 25-30 метров, что позволяет вести "стрельбу" по очагам огня в горящим помещениях. [7] Конструкцией вертолета RUMAS-10 предусматривается вариант его использования в качестве беспилотного аппарата. Ожидается, что противопожарный

беспилотный вертолёт Rumas 10F будет иметь эффективные порошковые средства пожаротушения, но при этом необходимо решить ряд вопросов, касающихся определения условий, в которых это применение при тушении пожаров в высотных зданиях было бы целесообразным. Насколько востребован, в случае реализации проекта, будет такой вертолет, покажет время, но возможно и он найдет свою нишу.

При обнаружении возгорания во внутренних помещениях здания и при закрытых окнах возникает проблемный вопрос о целесообразности вмешательства и тушения извне. Во-первых, необходимо учитывать, что остекление представляет собой однокамерный стеклопакет - наружное стекло - триплекс (стекло ламинированное), толщиной 12 мм, а внутреннее - закаленное стекло толщиной 8 мм, которое выдерживает удар тела спринтера, налетевшего на стекло со скорость 18 километров в час при весе 75 кг. Такое остекление использовано, например, при строительстве комплекса «Федерация» на территории ММДЦ «Москва-Сити». [8] Технических средств для разрушения такого остекления в настоящее время не предусмотрено. Во-вторых, если всё же стекло разбить, то не исключено, что приток кислорода будет способствовать усилению горения, а появившаяся тяга воздуха - к более интенсивному распространению пожара. Следовательно, данная технология пожаротушения нерациональна и даже опасна. Подачу огнетушащего вещества в места горения целесообразно производить через открытые проемы окон.

Приведенный перечень известных средств и технологий тушения пожаров с использованием БЛА свидетельствует о существующей заинтересованности как разработчиков, так и потребителей в развитии данного направления. Анализ представленных технологий позволяет выделить несколько используемых огнетушащих веществ и способов их применения:

подача воды непосредственно в очаг возгорания в здании;

сброс огнетушащего порошка на очаг возгорания;

метание (отстрел) снарядов (бомб) с порошком в помещения;

искусственный поджиг и организация встречного пала.

Таким образом, анализ рассмотренных в данной статье новых технических разработок, свидетельствует о наличии устойчивой тенденции у производителей многих стран в поиске различных путей создания беспилотных летательных аппаратов, предназначенных для непосредственного тушения пожаров.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. «Анализ международного опыта применения беспилотных авиационных систем при ликвидации чрезвычайных ситуаций и пожаров»: отчёт о НИР, М.: ВНИИПО, 2018, 67 с.

2. https://robot-ex.ru>ru/artide/izobreten-dшn-podgigatel...(дата обращения: 14.03.2019).

3. http://rabotrends.ru>pub/1725/bla...pozharotusheniya (дата обращения: 14.03.2019).

4. https://topwar.m>42703-bespilotnaya... kaman-k-max.html (дата обращения: 14.03.2019).

5. https://avianews.mfo>kitajskij-nii...drany-dlya...pozhamym/ (дата обращения: 14.03.2019).

6. https://avia.pш>Блог>voшn-700-tehшcheskie...(дата обращения: 14.03.2019).

7. https://avia.pro>blog/vertolyot-rumas-10-tehnicheskie...foto (дата обращения: 14.03.2019).

8. http://www.tehnoluch.com/library/heightbuildings/ (дата обращения: 14.03.2019). УДК 629.7.02

К.С. Клусковский, Д.В. Лиховая ВУНЦ ВВС «ВВА»