Способ локализации и тушения лесных пожаров
Использование: в противопожарной обороне. Сущность изобретения: способ включает создание противопожарного заслона путем выстреливания флегматизатора в зону пожара, для чего может быть использовано любое стрелковое оружие, снабженное соответствующим его калибру и заряду отражающим экраном. Новым в способе является то, что ударные волны, образующиеся при выстреле, фокусируют с помощью отражающего экрана и направляют в зону пиролиза фронта лесного пожара. 1 ил.
союз соВетских социАлистических
РЕСПУБЛИК (si)s А 62 С 2/00
ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ
ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4883879/12 (22) 08.10,90 (46) 23.02,93, Бюл, 1Ф 7 (71) Томский государственный университет им. B.B. Куйбышева (72) А,М. Гришин, В.А. Антонов, Л.Ю. Наймушина и А,Н. Голованов (56) Закиатов В.Д., Дьякова В.B. Взрывные средства тушения лесных пожаров.- Лесное хозяйство, М 4, 87, с. 59-62. (54) СПОСОБ ЛОКАЛИЗАЦИИ И ТУШЕНИЯ
ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ
Изобретение относится к охране окружающей среды, к способам тушения лесных пожаров.
Целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности тушения лесных пожаров. . Указанная цель достигается путем выстреливания флегматизатора с помощью пороха с формированием ударных волн, которые фокусируют и направляют в зону пиролиза фронта лесного пожара на расстояние f от среза ствола (начало формирования ударных волн), удовлетворяющее следующему неравенству L Способ заключается в разрушении структуры фронта пожара ударной волной в результате инициирования взрыва газообразных продуктов пиролиза во фронте лесного пожара, сдувании факела фронта пожара спутным потоком за ударной волной и тушения горения элементов лесных горючих материалов (ЛГМ) флегматизатором с „„ Ы„„1796204 . А1 (57) Использование: в противопожарной обороне, Сущность .изобретения: способ включает создание противопожарного заслона путем выстреливания флегматизатора в зону пожара, для чего может быть использовано любое стрелковое оружие, снабженное соответствующим его калибру и заряду отражающим экраном. Новым в способе является то, что ударные волны, . образующиеся при выстреле, фокусируют с помощью отражающего экрана и направляют в зону пиролиза фронта лесного пожара, 1 ил. с. образованием противопожарного заслона. Для этого с помощью заряда пороха выстреливают из ствола флегматизатор. Образовавшиеся при выстреле ударные волны фокусируют и направляют в зону пиролиза д лесного пожара на расстоянии f, удовлетворяющем неравенству < f <10L, Ударная волна, которая образуется при выстреле из ствола, как показано в теоретических и экспериментальных исследованиях, инициирует взрыв газообразных продуктов пиролиза С ЛГМ, которые уже не поступают в зону горе- 4 ния фронта лесного пожара, что приводит к разрушению фронта, Наличие в спутном потоке за ударной волчой флегматизатора горения позволяет создать локальный противопожарный заслон, который гарантирует от повторного воспламенения несгоревшую часть ЛГМ, При f Е фокусировка ударных волн происходит внутри отражающего экрана вблизи среза ствола, что может привести к разрушению устройства для высокоскоростного напыления. При f>10L, как 1796204 показали теоретические оценки, интенсивность отраженных ударных волн низка, а избыточное давление Р 1,5 10 Па не обеспечивает обрыва лесных горючих материалов. При этом тушение пожара становится малоэффективным. Пример, При возникновении лесного пожара на место пожара доставляют команду парашютистов-десантников, вооруженную дезинтеграторами фронта лесного пожара (ДЗИПами). ДЗИПы представляют собой любое стрелковое оружие (охотничье ружье, винтовка, автомат, пулемет и т.п,), стреллющее холостыми патронами, Ствол ДЗИПа снабжен отражающим жестким экраном для фокусировки ударных волн, Ло кализацию и последующее тушение осуществляют путем выстрелов в зоне пиролиза фронтов из ДЗИПов с использованием специальных зарядов, состоящих из пороха и флегмэтизатора горения газофазных продуктов пиролиза ЛГМ, Если в качестве стрелкового оружия вы-. брать охотничье ружье с диаметром ствола d=1,8 10 м и длиной ствола 1=6,5 10 м, снаряженного зарядом пироксилинового пороха весом w=3.10 з кг, то давление продуктов сгорания пороха определлетсл по формуле и ЯQV W
Qw — теплота сгорания пороха при постоянном объеме (Qw=3344 — 3762 Кдж/кг); +lop — удельный объем газа весом w кг; a — коволюм (м /кг), а =0,0009 м /кг. Расчеты по формуле (1) показывают, что в нашем случае Р =164 10 Па. плотность газа в стволе p,ð = 18 кгlм, а критическая з скорость истечения газа из ствола (критическая скорость звука) а =1063 м/с, Значение интенсивности ударной волнь1, образующейся на срезе ствола, можно получить из решения задачи распада разрыва с параметрами продуктов сгорания пороха Слева от среза ствола и параметрами покоящегося воздуха справа от среза ствола, Решение этой задачи дает приближенное значение интенсивности ударной волны, равное 56 10 Па. Если считать, что фронт ударной волны являетсл сферическим с радиусом в момент образования roep= d/2=0,9 10 м, то интенсивность ударной волны на любом другом расстоянии r roep можно оценить по формуле P гобр (2) разложения и в итоге к прекращению распространения фронта пожара. Предлагаемый способ локализации и тушения лесных по>кэров может бь|ть реализован любым стрелковым оружием, снабженным соответствующим его калибру и заряду отражающим экраном, который фокусирует возникающие при выстреле ударные волны в зону пиролиза фронта лесного пожара на расстояние f от среза ствола /L Как показывает анализ формулы (2),интенсивность ударной волны, распространяющейся во все стороны, быстро уменьшается. В нашем случае при г/гоар=2 давление во фронте ударной волны Р=7 10 Па, а 15 nÐ r/roep=-3 — Р=2,1 10 Па. Если на этих 5 расстояниях от среза ствола ударная волна "встретит" поверхность отражающего экрана, то при нормальном отражении в первом случае давление во фронте отраженной волны Р =30 10 Па, во вто5 ром случае — Р =4 10 Па. Таким образом, 5 . за счет отражения и дальнейшей фокусировки ударной волны большую часть энергии ударной волны направляют на фронт пожара. При фокусировке ударных волн с помощью отражающих экранов получают уровни давления в фокусе, превышающие уровни давления до момента отражения в несколько раз. Интенсивность сфокусированной ударной волны в 8-12 раз выше интенсивности ударной волны перед отражением, Расстояние фокусировки f ударной волны зависит от характеристик стрелкового оружия (диаметр и длина ствола, вес заряда пороха и флегматизатора), а также от формы и размеров отражающего экрана, Вылетающие вслед за ударной волной твердые час40 тицы флегматизатора достигают также фронта пожара, разлагаются там с выделением тепла, что приводит к снижению температуры окружающей среды и концентрации газообразных горючих продуктов 1796204 Формула изобретения флегматизятор вар поро арроита повара Составитель А.Гришин Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор ВЯетраш Редактор Т.Козлова Заказ 609 Тираж : Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 Способ локализации и тушения лесных пожаров, включающий образование противопожарного заслона высокоскоростного напыления флегматизатора горения в зону пожара, отличающийся тем, что. с целью повышения эффективности тушения, ударные волны, образующиеся при высокоскоростном напылении, фокусируют и направляют в зону пиролиза фронта лесного пожара на расстоянии, определяемом из соотношения 1 <Ы101, где L — длина оси симметрии отражающего экрана; f — расстояние от начала формирования ударных волн до фронта пожара.
