Патент на изобретение №2254153

(54) АВИАЦИОННОЕ СРЕДСТВО ПОЖАРОТУШЕНИЯ

(57) Реферат:

Изобретение относится к средствам борьбы с пожарами, а более точно касается устройства для локализации и/или тушения пожара, и может быть использовано для эффективной борьбы с крупномасштабными и мощными пожарами, в том числе лесными и лесостепными, а также с пожарами, возникающими в труднодоступных местах как географически (крутые горы, непроходимая тайга, джунгли), так и по причине близкого расположения источника опасности (взрывы, высокая температура). Авиационное средство пожаротушения включает выполненные из термопластичного материала стабилизатор и емкость, в полости которой размещены диспергирующий заряд и огнетушащий состав, взрывательное устройство и подвесную систему в виде накладки с ушками и элементов, охватывающих емкость, при этом подвесная система соединена гибкой связью с дном стабилизатора и снабжена механизмом расцепления и элементами принудительного отделения от емкости. Технический результат состоит в исключении осколочного поля при срабатывании авиационного средства пожаротушения при одновременном увеличении поверхности взаимодействия огнетушащего состава с горящим материалом. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к средствам борьбы с пожарами, а более точно касается устройства для локализации и/или тушения пожара, и может быть использовано для эффективной борьбы с крупномасштабными и мощными пожарами, в том числе лесными и лесостепными, а также с пожарами, возникающими в труднодоступных местах как географически (крутые горы, непроходимая тайга, джунгли), так и по причине близкого расположения источника опасности (взрывы, высокая температура).

Известно устройство для локализации и тушения пожаров, возникающих в местах труднодоступных географически либо по причине близкого расположения источника опасности (Франция, заявка №2643820, А 62 С 3/02, 1990 г.).

Известное устройство, называемое водяной бомбой, предназначено для транспортировки самолетами или тяжелыми вертолетами и сбрасывания на очаги пожаров. Водяная бомба характеризуется наличием цилиндрического резервуара из тонкого стального листа с отверстиями для наполнения огнетушащей жидкостью и для выхода воздуха, имеющего на всех боковых стенках надрезы до середины толщины металла. В качестве огнетушащего наполнителя может быть использована вода, смачивающая жидкость и углекислота. При сбрасывании водяной бомбы она разрывается при соприкосновении с землей благодаря предварительно ослабленным зонам в металле и позволяет огнетушащей жидкости выливаться на очаг огня.

Недостатком данного пожароподавляющего устройства является большая вероятность преждевременного разрыва цилиндрического резервуара от удара о препятствие, размещенное до зоны пожара, что снижает эффективность пожаротушения.

Кроме того, к недостаткам данного устройства следует отнести:

– образование осколочного поля из материала цилиндрического резервуара;

– неравномерное распределение огнетушащего состава после разрыва оболочки;

– незначительная площадь воздействия огнетушащего состава на очаг пожара.

Известно пожароподавляющее устройство по патенту РФ №2111032, 6 А 62 С 3/02, принятое в качестве наиболее близкого аналога и содержащее емкость из прессованного картона, диспергирующий заряд, калиберный стабилизатор и взрывательное устройство в виде датчика высоты и/или контактного датчика с инициаторами взрыва.

В случае использования вертолета в качестве средства доставки устройство по патенту №2111032 должно быть размещено в специальном контейнере, подвешенном под днищем вертолета, и зафиксировано замком, освобождающим устройство по сигналу сброса.

К недостаткам данного устройства следует отнести:

– невозможность применения самолетов и вертолетов армейской авиации, оборудованных балочными держателями для подвески грузов в качестве средства доставки, так как в конструкции устройства отсутствует подвесная система под балочный держатель;

– низкий коэффициент полезной нагрузки из-за необходимости размещения устройства в специальном контейнере, подвешиваемом под днищем воздушного средства доставки на тросе;

– высокая трудоемкость изготовления устройства из-за дополнительного изготовления контейнера и нанесения водостойкого покрытия на элементы емкости и стабилизатора.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение эффективности и безопасности пожаротушения при применении авиационного средства пожаротушения.

Технический результат состоит в исключении осколочного поля при срабатывании авиационного средства пожаротушения при одновременном увеличении поверхности взаимодействия огнетушащего состава с горящим материалом.

Технический результат достигается тем, что авиационное средство пожаротушения включает выполненные из термопластичного материала стабилизатор и емкость, в полости которой размещены диспергирующий заряд и огнетушащий состав, взрывательное устройство и подвесную систему в виде накладки с ушками и элементов, охватывающих емкость, при этом подвесная система соединена гибкой связью с дном стабилизатора и снабжена механизмом расцепления и элементами принудительного отделения от емкости.

При срабатывании данного авиационного средства пожаротушения достигается исключение осколочного поля за счет:

– снабжения подвесной системы механизмом расцепления, который при срабатывании на траектории автономного полета авиационного средства пожаротушения обеспечивает снятие связи «корпус емкости – подвесная система»;

– снабжения подвесной системы элементами принудительного отделения от емкости, которые создают ей дополнительную скорость движения относительно скорости движения емкости;

– соединения подвесной системы гибкой связью с дном стабилизатора, что исключает ее автономный полет и, вместе с тем, выводит ее из зоны действия диспергирующего заряда;

– выполнения (по аналогии с прототипом) корпусов емкости, диспергирующего заряда и стабилизатора из термопластичного материала.

Увеличение поверхности взаимодействия огнетушащего состава с горящим материалом достигается за счет вывода из зоны действия диспергирующего заряда подвесной системы, что позволяет создать мелкодисперсное облако огнетушащего состава в виде тора с заданными диаметром и высотой.

Механизм расцепления подвесной системы авиационного средства пожаротушения может быть выполнен в виде втулки с двумя продольными каналами, в одном из которых размещены два подпружиненных поршня со штоками, в другом – газогенератор с элементом замедления, причем каналы закрыты с торцов и соединены между собой с образованием камер, а каждый шток поршня подвижно соединен с одним из элементов подвесной системы, охватывающим емкость.

Указанное конструктивное исполнение механизма расцепления позволяет обеспечить:

– безопасность средства доставки при сбросе авиационного средства пожаротушения за счет исключения возможности соударения подвесной системы с элементами конструкции средства доставки;

– повышение надежности отделения подвесной системы от емкости за счет одновременного раскрытия элементов подвесной системы, охватывающих емкость;

– вывод крепежных деталей элементов, охватывающих емкость, из зоны действия диспергирующего заряда (исключается их участие в образовании осколочного поля при срабатывании авиационного средства пожаротушения);

– установку подвесной системы на емкость авиационного средства пожаротушения как в заводских, так и в полевых условиях.

Элементы принудительного отделения подвесной системы от емкости авиационного средства пожаротушения могут быть выполнены в виде пластинчатых пружин, что позволит значительно упростить конструкцию подвесной системы и обеспечить высокую надежность ее отделения от емкости.

Элементы, охватывающие емкость могут быть выполнены в виде двух обручей, разнесенных вдоль продольной оси и подвижно соединенных с накладкой подвесной системы.

На фиг.1 показано авиационное средство пожаротушения.

На фиг.2 показана подвесная система с элементами принудительного отделения.

На фиг.3 показан механизм расцепления подвесной системы.

Авиационное средство пожаротушения включает емкость 1 с огнегасящим составом 2 и диспергирующим зарядом 3, взрывательное устройство 4, стабилизатор 5, подвесную систему в виде элементов 6, охватывающих емкость, накладки 7, двух ушков 8. Подвесная система соединена гибкой связью 9 с дном стабилизатора 5 и снабжена механизмом расцепления 10 и элементами принудительного отделения 11 от емкости 1.

Механизм расцепления 10 содержит втулку 12 с двумя продольными каналами 13 и 14, два подпружиненных поршня 15 со штоками 16, камеры 17, газогенератор 18 с элементами замедления.

Элементы 6, охватывающие емкость 1,соединены крепежными деталями 19.

Авиационное средство пожаротушения при сбросе его с носителей, оборудованных штатными балочными держателями грузов, работает следующим образом.

По команде летчика подается сигнал на срабатывание замка балочного держателя грузов.

После срабатывания замка ушки 8 подвесной системы выходят из зацепления и средство пожаротушения под действием силы тяжести отделяется от носителя, при этом импульс электрического тока через рейку механизма подачи импульса носителя подается на электровоспламенители взрывательного устройства 4 и газогенератора 18.

Через заданные промежутки времени взрывательное устройство 4 готово к действию и срабатывает газогенератор 18. Пороховые газы газогенератора 18 через канал 13 втулки 12 поступают в камеры 17. Под действием пороховых газов поршни 15 со штоками 16 двигаются навстречу друг другу. Штоки выходят из отверстий крепежных деталей 19, соединяющих элементы 6, освобождая связь подвесной системы с емкостью 1.

Подвесная система при помощи пружин 11 и набегающего воздушного потока перемещается за дно стабилизатора 5 и продолжает движение на гибкой связи 9 совместно с средством пожаротушения.

При встрече авиационного средства пожаротушения с грунтом (или кроной деревьев) срабатывает взрывательное устройство 4, детонационный импульс которого напрямую или через передаточный заряд взрывчатого вещества задействует диспергирующий заряд 3.

Образующиеся в результате срабатывания диспергирующего заряда детонационная волна и продукты взрыва увеличивают давление в объеме емкости 1 в сотни тысяч раз, что приводит к разрушению емкости и метанию огнетушащего состава 2. В процессе движения огнетушащий состав дробится на капли размером в несколько десятков микрон, что увеличивает поверхность взаимодействия состава с горящим материалом. Расширение продуктов взрыва диспергирующего заряда 3 вызывает образование воздушной ударной волны, которая движется со сверхзвуковой скоростью впереди облака огнетушащего состава. Механизм тушения состоит в одновременном воздействии на очаг пожара воздушной волны, скоростного напора и огнетушащего состава. Первые два фактора сбивают пламя и удаляют горящий материал, а огнетушащий состав охлаждает очаги и изолирует горящий материал, прекращая пиролиз и прогрев окружающей среды.

Авиационное средство пожаротушения может применяться с носителей, не оборудованных балочными держателями грузов (гражданская авиация), при этом вместо подвесной системы используется, например, подвесной контейнер, описанный в патенте РФ №2111032.

Формула изобретения

1. Авиационное средство пожаротушения, содержащее выполненные из термопластичного материала стабилизатор и емкость, в полости которой размещены диспергирующий заряд и огнетушащий состав, взрывательное устройство и подвесную систему в виде накладки с ушками и элементов, охватывающих емкость, при этом подвесная система соединена гибкой связью с дном стабилизатора и снабжена механизмом расцепления и элементами принудительного отделения от емкости.

2. Авиационное средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что механизм расцепления выполнен в виде втулки с двумя продольными каналами, в одном из которых размещены два подпружиненных поршня со штоками, в другом – газогенератор с элементом замедления, причем каналы закрыты с торцов и соединены между собой с образованием камер, а каждый шток поршня подвижно соединен с одним из элементов, охватывающих емкость.

3. Авиационное средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что элементы принудительного отделения подвесной системы от емкости выполнены в виде пластинчатых пружин.

4. Авиационное средство пожаротушения по п.1, отличающееся тем, что элементы, охватывающие емкость, выполнены в виде двух обручей, разнесенных вдоль продольной оси и подвижно соединенных с накладкой подвесной системы.

РИСУНКИ