Научный журнал
Современные наукоемкие технологии
ISSN 1812-7320
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,916

«БАКСАН-ПА»: АВТОМОБИЛЬ СКОРОЙ ПОЖАРНОЙ ПОМОЩИ

Белозеров В.В. Видецких Ю.А. Викулин В.В. Гаврилей В.М. Мешалкин Е.А. Назаров В.П. Новакович А.А. Прус Ю.В.
Актуальность снижения токсичности транспортных выбросов не вызывает сомнений, поэтому в ходе исследований по Межотраслевой программе сотрудничества Минобразования РФ и АО «АВТОВАЗ» была разработана модель магнитоэлектрического сепаратора кислорода (МЭСК), которая должна была, во-первых, решить проблему полного сгорания топлива путем подачи кислорода в цилиндры двигателя внутреннего сгорания (ДВС) вместо воздуха, а во-вторых, кардинально снизить вред автотранспортных выбросов, в результате исключения из них наиболее токсичных: окислов азота, альдегидов и т.д., т.к. в реакции сгорания топливно-воздушной смеси, около 80% воздуха является «балластом», повышающим вред окружающей среде в результате физико-химических процессов с ним. Для достижения стехиометрии топливно-кислородных смесей была разработана подсистема ультразвукового впрыска, позволяющая распылить топливо и перевести его в парогазовую фазу с помощью ультразвукового карбюратора (в карбюраторных ДВС) и гиперзвуковой форсунки (в инжекторных и дизельных ДВС) с поляризацией молекул топлива и кислорода блоком электростатической обработки.

В ходе исследований, помимо расширения области применения МЭСК на железнодорожном и водном транспорте, а также в теплоэнергетике, выяснился еще один важный аспект возможного использования метода магнитоэлектрической сепарации воздуха: применения азотной компоненты - для целей пожаротушения, т.к. ингибирующие и флегматизирующие свойства азота, а также его безопасность - хорошо известны и используются. Следовательно, налицо возможность создания в пожарном автомобиле - «бесконечного источника огнетушащего состава» (БИОТС), что и является принципиальной новизной проекта, реализовать который планируется в программе «СТАРТ-2006».

Наличие БИОТС в ПА создает необходимые и достаточные условия для реализации идеи создания автомобилей «скорой пожарной помощи» и внедрения модели «красная волна» и безрангового метода привлечения сил и средств пожарной охраны на тушение пожаров, которые были разработаны в нашей стране около 20 лет назад.

До настоящего времени в России и за рубежом попытки практического применения автомобилей «скорой пожарной помощи» (СПП) или «быстрого реагирования», как их называют, нельзя назвать успешными, т.к. такие ПА, при условии экономичности, должны удовлетворять взаимно противоположным требованиям: быстро передвигаться, легко маневрировать, обладать высокой проходимостью и в то же время обладать необходимой численностью боевого расчета, достаточным запасом огнетушащих веществ и пожарно-технического вооружения.

Дело в том, что статистика пожаров из года в год неумолимо свидетельствует о том, что более 75% от числа погибших на пожарах погибает до прибытия пожарных подразделений. При этом одной из основных причин этого, помимо позднего обнаружения загораний и несвоевременного сообщения в пожарную охрану, является низкая средняя скорость следования ПА к месту пожара (около 30 км/ч). Даже при пожарах в ночное время, на которые приходится 45% всех погибших, когда на дорогах практически отсутствуют автомобили, существующие ПА не могут развить высокую скорость из-за опасности опрокидывания или заноса по причине многотонной загрузки пожарно-техническим вооружением и ОТС.

БИОТС позволит на УАЗАх и ГАЗелях реализовать СПП, которая прибудет к месту пожара в 1,5-2 раза быстрее автоцистерны среднего или тяжелого типа и, если не ликвидирует пожар совсем, то локализует его и спасет пострадавших до прибытия основных подразделений. При этом наличие в СПП «радиоидентификатора» создает необходимые и достаточные условия внедрения модели "красная волна", которая реализуется взаимодействием «радиоидентификаторов» и «радиосветофоров», позволяя поднять среднюю скорость движения ПА на управляемой системой участке до конструктивно возможной при любом количестве автотранспортных средств и пешеходов, в том числе в дневное время, т.к. останавливает всё движение (всем «красный») на время проезда ПА перекрёстка, динамически освобождая для проезда и манёвра встречную полосу движения, блокируя движение пешеходов.

Ранговый метод определения сложности пожаров и высылки подразделений на пожар, который используется во всем мире, имеет качественный характер (эмпирический и приближенный). Он является либо избыточным (на объект прибывают «лишние» боевые расчеты), либо недостаточным (недостаёт специальных пожарных автомобилей, автолестниц, автоподъемников и т.д.). В этой связи руководителю тушения пожара (РТП) приходится по прибытии на место пожара объявлять повышенный номер, или вызывать дополнительно специальную пожарную технику. Совершенно очевидно, что в первом случае неэффективно расходуются ресурсы, предоставляемые пожарной охране (горюче-смазочные материалы, ресурс ПА, личный состав), а во втором - увеличивается время развития пожара и, как следствие, социально-экономический ущерб от него.

Безранговый метод является количественным и базируется на решении системы неравенств Семенова и Зельдовича совместно с уравнениями стандартного очага пожара и теплового баланса, по граничным условиям уравнений «пожаропроизводительности» существующей пожарной нагрузки и времени прибытия боевых расчетов к месту пожара. Следовательно, для его применения, помимо топологии объектов и подъездных путей к ним (проспектов, улиц и переулков), что в настоящее время решается с помощью геоинформационных систем (ГИС), необходимо знать текущее местонахождение ПА, что за рубежом также уже решается с помощью спутниковых навигационных систем. Пеленгуя движение ПА в реальном масштабе времени, и оценивая отклонения от рассчитанного времени прибытия, можно вызвать дополнительные силы и средства, «не дожидаясь» прибытия 1-го боевого расчета к месту пожара (если тот, например, «застрял в пробке» или попал в ДТП), а также дать «отбой» (возвратить с маршрута в пожарную часть «лишние подразделения»), если объектовый персонал справился с пожаром с помощью первичных средств пожаротушения (ПСП) или «скорой пожарной помощи». Однако установка и использование программно-технических средств таких систем, во-первых, является пока достаточно дорогим и ещё недостаточно надежным, и поэтому неприемлемым для ПА, а во-вторых, становится бесполезным при отсутствии или ограниченности ОТС.

«БАКСАН-ПА» позволяет без спутниковых систем экономно реализовать вычисление текущих координат ПА методом пассивной локации их радиоидентификаторов (РИ), включая контроль ПА, находящихся в боевом расчете в режиме готовности (в пожарном депо). Дело в том, что РИ состоит из бортового компьютера (БК-11), который используется для управления МЭСК и остальными устройствами и блоками (УЗК, ГЗФ и т.д.) и радиосистемы «Гранит» (Гранит Р-23/43), которая стыкуется с БК-11 и может работать в многоканально-пакетном режиме, позволяющем осуществить вычисление координат радиобъекта из одной точки в зоне радиопокрытия (например, из Центра управления силами и средствами - ЦУС) методом пассивной локации. Тогда ПЭВМ ЦУС может автоматически:

  • рассчитать маршруты ко всем ПА гарнизона от места пожара, вычислить времена их прибытия к месту и отсортировать по возрастанию, с учетом условий и скорости движения (при этом может оказаться, что «быстрее приедет» ПА, имеющий не самый короткий маршрут), в том числе, и это главное - привлечь ПА с маршрута «возвращения» в пожарную часть (ПЧ), если тот оказался ближе к объекту пожара, даже при не полностью восстановленных ресурсах (например, автоцистерну без воды, но с БИОТС),
  • вычислить площадь и условия распространения пожара к моменту прибытия 1-го боевого расчета (а также 2-го, 3-го и т.д.),
  • рассчитать оперативный план пожаротушения, с учетом наличия/отсутствия и работоспособности/неисправности ПСП и персонала на объекте пожара, включая комплектность ПА, в т.ч. количества ОТС и личного состава 1-го боевого расчета, с динамикой наращивания дополнительных сил и средств при необходимости,
  • определить возможные материальные и людские потери, в зависимости от наличия на объекте в данный момент (в среднем) персонала и материальных ценностей, а также в зависимости от этого привлечь дополнительный личный состав без пожарной техники (например, при тушении больницы или дома престарелых, где необходима эвакуация персонала с ограниченной способностью самопередвижения) .

Современные средства вычислительной техники (СВТ) и программное обеспечение (ПО) ГИС позволяют реализовать безранговый метод в считанные секунды, а средства связи и визуализации в состоянии за время сбора боевого расчета (45 секунд), включив сигнал тревоги в пожарных частях, высылаемых на данный пожар, распечатать приказы на выезд, с маршрутами следования и оперативным планом пожаротушения в нём, что не требует закрепления объектов гарнизона за определенными ПЧ и составления предварительных оперативных планов пожаротушения в «наиболее вероятном месте», которые, как правило, не соответствуют происшедшим пожарам.

Как показали исследования на Юге России, ожидаемый экономический эффект от сокращения потерь на пожарах при постановке в боевые расчеты СПП и спецавтоцистерн, а также от внедрения безрангового метода привлечения сил и средств при пожарах и «красной волны» - оценивается миллиардами рублей и тысячами спасенных жизней.

Не исключено, что разработка тактических приемов пожаротушения «сепарированным азотом» и возможность автономного применения МЭСК (малогабаритных и стационарных установок), выпуск которых планируется на ведущих отечественных предприятиях оборонно-космического комплекса, могут принципиально изменить всю существующую систему противопожарной защиты городов и населенных пунктов, построенную на использовании противопожарного водопровода и других водоисточников, и перейти к адаптивным термодинамическим системам безопасности жизнедеятельности, разработанным в России также более десяти лет назад.


Работа представлена на научную конференцию с международным участием «Актуальные проблемы науки и образования», ВАРАДЕРО (Куба), 20-30 марта 2006г. Поступила в редакцию 01.03.2006г.

Библиографическая ссылка

Белозеров В.В., Видецких Ю.А., Викулин В.В., Гаврилей В.М., Мешалкин Е.А., Назаров В.П., Новакович А.А., Прус Ю.В. «БАКСАН-ПА»: АВТОМОБИЛЬ СКОРОЙ ПОЖАРНОЙ ПОМОЩИ // Современные наукоемкие технологии. – 2006. – № 4. – С. 87-89;
URL: http://top-technologies.ru/ru/article/view?id=22658 (дата обращения: 28.03.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074