Системы горизонтального пожаротушения для вертолетов



В настоящее время во многих городах мира остро стоит проблема защиты высотных зданий от пожара. Для решения этой проблемы может быть использован вертолет, оснащенный пожарной системой. Вертолет способен быстро, минуя дорожные заторы, прибыть к месту пожара и сразу же приступить к тушению. Но действуя традиционным способом  – сбрасывая воду на  крышу здания, можно причинить ущерб больший, чем нанесет сам пожар (происходящий в одной из квартир). Поэтому конструктора пытаются создавать различные типы систем горизонтальное тушения для  размещения их на вертолете. Реализация этой идеи привлекает, как возможностью пустить водяную струю в окно горящей квартиры, так и экономным расходом тушащего вещества. Кроме того, зависнув рядом с источником открытого огня (что намного безопаснее) можно заливать его навесной струей.

В связи с  чисто техническими ограничениями применять такую водяную пушку предпочтительнее на соосных вертолетах ввиду необходимости вынесения сопла за  радиус несущего винта (у соосных вертолетов он меньше).

Пожарный вертолет Ка-32А1 с системой горизонтального тушения в работе

Пожарный вертолет Ка-32А1 с системой горизонтального тушения в работе

В случае использования подобной системы на  вертолете с хвостовым винтом струя воды будет либо разбиваться потоком воздуха, либо необходимо будет создавать пушку с необычайно длинным стволом. Хотя такие попытки предпринимались. Еще в 1971 году был создан вертолет Ми-6 ПЖ2 с водометом размещенным в носовой части фюзеляжа. Но эта установка использовалась для тушения лесных пожаров.

На пожарном вертолете Ми-6 ПЖ2 работает носовой комбинированный лафетный ствол. Испытания на Химкинском водохранилище.

На пожарном вертолете Ми-6 ПЖ2 работает носовой комбинированный лафетный ствол. Испытания на Химкинском водохранилище.

В первом случае предполагалось подавать огнетушащую жидкость по пожарному рукаву к  вертолету от  водяного насоса высокого давления. Главный недостаток проекта  – низкая оперативность: автомобиль со специальной насосной станцией и рукавом необходимо было доставлять к месту пожара по земле.

Пример соместной работы вертолета и наземной пожарной машины

Во втором проекте – «СПВ» (система пожаротушения высотная) — два сменных пластиковых бака с водой крепились на внешней грузовой подвеске и соединялись шлангами с системой горизонтального пожаротушения. Давление, необходимое для подачи тушащей жидкости, создавалось подрывом специальных пиропатронов внутри баков. Но ввиду быстрого падения давления так и не удалось достичь равномерности и  дальности. Кроме того, перезарядка баков или их замена создавали дополнительные сложности.

Система горизонтального тешения "Игла-В"Третий вариант  – совместная разработка с  российской фирмой «Темперо» установки горизонтального пожаротушения «Игла-В». Это вододисперсная система, основанная на  газодинамической технологии, при которой осуществляется разгон частиц или капель огнегасящего компонента сжатым воздухом. Распыленная до дисперсного состояния вода под  большим давлением выстреливается короткими импульсами. Объем воды в баках под полом вертолета составлял 740 л. С внешней стороны фюзеляжа по левому борту крепилась батарея баллонов со сжатым воздухом. Заявляемая разработчиком дальность «выстрела»  – около 50  м. Длина струи позволяет вертолету держаться на безопасном расстоянии от стены здания, а её высокая скорость и, как следствие, отсутствие сильного искривления траектории струи облегчает прицеливание и позволяет направить струю далеко вглубь горящего помещения. Кроме того предлагаемая система обеспечивает значительно более эффективное тушение, чем традиционные пожарные средства. Размер капель в струе составляет около 100 мкм. При попадании в зону горения происходит их интенсивное испарение, образующийся при этом пар вытесняет воздух, а благодаря высокой скорости происходит срыв пламени. Воздействие одновременно трех факторов тушения позволяет ликвидировать пожары намного меньшим количеством воды, чем при использовании традиционных средств. При этом зданию практически не наносится дополнительного ущерба, связанного с попаданием воды на расположенные ниже этажи. Кроме бытовых пожаров с помощью системы может производиться тушение нефтепродуктов. Вертолет, оснащенный системой также может использоваться при тушении пожаров на промышленных предприятиях, автозаправочных станциях, лесных пожаров, а также пожаров в труднодоступных местах (например в горах). Кроме того на вертолете может монтироваться другое спасательное оборудование, что позволяет использовать его как средство спасения при различных чрезвычайных ситуациях.

Пожарный вертолет Ка-32А1 с установкой "Игла-В"

Пожарный вертолет Ка-32А1 с установкой «Игла-В»

В настоящее время система “Игла-В” предназначена для вертолета Ка-32А фирмы “Камов”, но может быть установлена на любой другой. Соответственно его грузоподъемностью будет определяться длительность работы установки. На 49-м Всемирном салоне “БРЮССЕЛЬ-ЭВРИКА — 2000” “Игла-В” получила золотую медаль.

Технические характеристики системы  “Игла-В”

Огнетушащее вещество Вода, вода с пенообразующими добавками
Расход ОТВ 10 кг/с
Дальность Более 50 метров*
Размер капель Около 100 мкм
Скорость капель Около 110 м/с
Запас ОТВ Более 700 литров

* Дальность при размещении на базе вертолета Ка-32. При размещении на наземных средствах доставки дальность системы может достигать 80м и более.

Преимущества газодинамической технологии пожаротушения

  • универсальность системы по видам очагов — возможность тушения твердых материалов, нефтепродуктов и других легковоспламеняющихся горючих жидкостей, электрооборудования под напряжением;
  • тушение производится мелкораспыленной водой, значительно сокращается ее расход для ликвидации очага, зданию наносится меньший дополнительный ущерб, связанный с попаданием большого количества воды на расположенные ниже этажи;
  • высокая скорость струи, отсутствие искривлений траектории, позволяет направить ее далеко вглубь горящего помещения, при этом динамика и состав струи, имея все преимущества мелкораспыленной воды, не приведут к разрушению конструкций и оборудования зданий;
  • обеспечение дальности действия системы при меньших энергетических потребностях оборудования по сравнению со струйными средствами;
  • прицельное тушение через окно здания, при этом длина струи позволяет вертолету держаться на безопасном расстоянии от стены здания. При этом зданию практически не наносится дополнительного ущерба, связанного с попаданием воды на расположенные ниже этажи.

Недостатки газодинамической технологии пожаротушения

  • сложности с  перезарядкой и заправкой воды и воздуха;
  • громоздкость установок;
  • недостаточная эффективность водяной пыли по противодействию некоторым видам пожаров.
Водяная пушка IFEX 3000

Водяная пушка IFEX 3000

Голландская компания IFEX разработала собственную вододисперсную установку, которая размещается на различных типах вертолетов, в частности, на  EUROCOPTER Ecureuil AS-350 B2/B3, с установкой внешнего топливного бака воды на 300 л и двойной пушки  2 х 18 л,  и на Kaman K-MAX, со встроенным резервуаром для воды до 2000 л и двойной пушки 2 х 25 л.  Производитель утверждает что 100 л. выпущенных из их водяных IFEX пушек по эффективности приравниваются к 1000 л. сброшенным с вертолета обычным способом. Эффективная «стрельба» ведется импульсами водяной пыли на расстояние от 10 до 100 м. К воде могут добавляться присадки. Система может пополняться из окрестных водоемов в режиме висения.

Недостатком данного устройства является малый запас воды и время «перезарядки», составляющее 2-3 с. А поскольку при ликвидации масштабных очагов горения важен разовый массовый выброс тушащего вещества, то ее использование достаточно ограничено. На вертолете S-64F Helitanker также может устанавливаться горизонтальная водяная пушка, управляемая в  вертикальной плоскости. Ее использование ограничено дальностью стрельбы, стоимостью и громоздкостью самого носителя.

Работа установки IFEX c вертолета

Работа установки IFEX c вертолета

На вертолетном заводе ФГУП «КумАПП» в Кумертау адаптировали  вертолеты Ка-32 к сертифицированным образцам западного спецоборудования – системе борьбы с огнем Fire Attack разработанной американской фирмой Simplex.  Она позволяет вертолету сбрасывать до 3140 л воды (раствора), что больше, чем у других аналогичных вертолетных систем. Первоначально разработанная Simplex в 1993 году система борьбы с огнем для Ка-32 также пользовалась повышенной популярностью среди азиатских и восточноевропейских операторов. К началу 2009 года Simplex было поставлено 48 различных систем борьбы с огнем для вертолетов Ка-32, что сделало компанию ведущим производителем противопожарной техники для этой модели вертолетов. Однако нужно отметить, что успехи вертолета Ка-32 в качестве платформы для Fire Attack Simplex делит с корейской LG Int., которая разработала для Ка-32 бак, вмещающий 5000 л. Система Fire Attack Simplex может быть установлена и демонтирована без особых инструментов за 15 минут.

Пожарно-спасательный вертолет Ка-32А с установкой пожаротушения Fire Attack от американской фирмы Simplex

Пожарно-спасательный вертолет Ка-32А с установкой пожаротушения Fire Attack от американской фирмы Simplex

У всех вышеперечисленных систем горизонтального пожаротушения главным недостатком является то, что наведение на цель (в одной плоскости, а  то и  в обеих) осуществляется пилотом. При расходе тушащего вещества (снижении массы), порывах ветра, изменении движения огня ему крайне сложно не только удерживать машину, но еще и отслеживать процесс тушения. Впрочем, это вопрос опыта пилота.

Современная система горизонтального пожаротушения в работе

Современная система горизонтального пожаротушения в работе

Системы горизонтального тушения  уже доказали, что имеют право на жизнь!