Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів

Реферат: Винахід належить до приладдя, яке дозволяє більш ефективно здійснювати гасіння пожежі, а також до приладдя наведення. Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів складається із зовнішнього та внутрішнього циліндрів, які поєднані між собою роликоворадіальним підшипником. Зовнішній циліндр є нерухомим та містить три гнізда розташування портативних квантово-оптичних генераторів когерентних і монохроматичних хвиль видимого діапазону у вигляді вузькоспрямованих променів червоного кольору. Внутрішній циліндр є рухомим з трьома гніздами для генераторів зеленого кольору. Нерухомий циліндр також має кріплення цілевказівника за допомогою муфти, що затискається болтами з гайками та силіконовими або гумовими прокладками для ущільнення з метою надійної фіксації маточини цілевказівника, яка складається з чотирьох кронштейнів та основи кріплення цілевказівника, тумблера увімкнення та джойстика управління. Використання цілевказівника дозволяє скоротити час ефективної локалізації і ліквідації займання за допомогою імпульсних засобів пожежогасіння завдяки підвищенню точності потрапляння вогнегасної суміші у осередок пожежі. UA 114013 C2 (12) UA 114013 C2 UA 114013 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Винахід належить до приладдя, яке дозволяє більш ефективно здійснювати гасіння пожежі, а також до приладдя наведення. Цілевказівник для пожежних та рятувальних засобів (далі цілевказівник) дозволяє не просто навести ствол протипожежного засобу на конкретну точку локалізації пожежі, а й окреслити контур площини, яка попадає в зону безпосередньої дії протипожежного засобу. При застосуванні на безпілотних літальних апаратах цілевказівник у задимленій і/чи охопленій полум'ям місцевості, може вказувати групам рятувальників, що знаходяться на землі, де розташовані поранені чи загиблі. Сучасні засоби вибухопожежного захисту дозволяють прицільно точно накривати осередок пожежі на відстані 30-100 м і швидко локалізувати і ліквідувати займання [1]. Проте, під час випробування ручного імпульсного вогнегасника [2], який дозволяє ліквідувати пожежу на відстані 25-35 м, навіть вертикальне займання (наприклад, палаючу сосну при верховій пожежі хвойного лісу), було виявлено, що за нормами використання ручного імпульсного вогнегасника при утримуванні його на рівні стегна, відхилення струменя розпилювання при гасінні на зазначену відстань складає 1-2 м. У цьому випадку пожежний повинен декілька разів здійснити розпилення, щоб загасити осередок пожежі, хоча імпульсний вогнегасник дозволяє загасити одне окремо розташоване дерево з одного розпилення [1]. Експериментальним шляхом було встановлено, що тривала концентрація уваги на палаючій поверхні або у задимленій місцевості неможлива, а будь-який імпульс (пневмо-, гідро-, за допомогою порохового заряду) неодмінно буде створювати віддачу, в результаті чого буде виникати відхилення траєкторії розпилення вогнегасної речовини. Особливості фіксації вогнегасних приладів при їх використанні не дозволяють ефективно застосовувати прилади для прицілювання, що розроблені для зброї, бо у випадках пожежогасіння потрібна не стільки точка прицілювання, скільки контур охоплення площини протипожежною сумішшю. Враховуючи те, що переваги імпульсної техніки перед традиційною вже почали використовуватися в ряді країн для забезпечення вибухопожежної безпеки різних складних об'єктів, проблема здійснювання прицілювання є актуальною. Серед світових виробників імпульсної техніки можна назвати німецьку фірму "IFEX-3000" [3], американо-австрійське підприємство "TSIS", шведську фірму "Intervent" [4]. Ці підприємства практикують індивідуальний підхід до розробки і впровадження інформаційних моделей побудови систем захисту на основі своєї техніки. Такий підхід є високовартісним і тому неприйнятним вітчизняними підприємствами в умовах обмежених фінансових ресурсів. В Російській Федерації перша фірма, що запропонувала до використання імпульсні системи пожежогасіння "Буран" "ЕПОТОС" (м. Москва) [5]. В теперішній час найбільше підприємство, яке виробляє імпульсні засоби в тій же Російській Федерації, - ЗАТ "Істочник-Плюс" (м. Бійськ) [6]. Всюди прицілювання здійснюється візуально або за допомогою оптичних систем спостереження, які наближують зону аварії, але не дають можливих орієнтирів для здійснення викиду вогнегасної суміші. Останнім часом проблема цілевказування на охопленій полум'ям та/або димом місцевості отримала новий розвиток - в умовах проведення активних бойових дій, антитерористичних операцій, природних катаклізмів постає питання швидкого знаходження постраждалих з метою надання їм допомоги та виведення за межі палаючої зони. На великих територіях застосовують безпілотні літаючі апарати, які роблять зйомку місцевості з передачею інформації оператору. Потім така інформація надається групам рятувальників. Наявність на безпілотному літальному апараті цілевказівника, що пропонується, дозволяє з повітря безпосередньо точно вказати місце, де знайдені люди, оперативним групам рятувальників, що працюють в зоні катастрофи. Це дозволить зменшити час на пошуки постраждалих, що призведе до своєчасного надання медичної допомоги та рятування життя. Аналізуючи українські розробки з цілеуказання можна зазначити, що такі винаходи представлені деталями прицільних пристроїв, механізмами наведення та приладдям для застосування на військовій техніці. Так у Патенті України на корисну модель №89912 "Приціл вибухового пристрою" [7] застосовано лазерний цілевказівник з кнопкою включення та засобами кріплення, але ця розробка є аналогом відомого прототипу цілевказівника для стрілецької зброї. У Патенті України на винахід № 89650 "Оптичний приціл з лазерно-променевим каналом" пропонується поєднання візуального та лазерно-променевого каналів, що у підсумку дозволяє створити оптичне поле-смужку для пуску керованої ракети. Однак у цьому винаході також пропонується наведення на ціль, а не окреслення окремого контуру, що визначає зону. Крім того, різні перешкоди, у тому числі у вигляді спалахів вогню та диму, можуть заважати візуальному відстеженню лазерного променя. Для протипожежного обладнання цілевказівників не існує. 1 UA 114013 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 В основу винаходу поставлено створення багатосмужкового лазерно-променевого каналу, що дозволяє окреслити контури деякої площини. Контури деякої площини для нових імпульсних вибухопожежних засобів визначаються за [8], а для безпілотних літальних апаратів - за кутом огляду камери, яка встановлена на апараті для спостереження і зйомки місцевості. Поставлена задача вирішується за допомогою портативних квантово-оптичних генераторів когерентних і монохроматичних хвиль видимого діапазону у вигляді вузькоспрямованих променів червоного і зеленого кольору. У винаході використовуються три промені потужністю 100 мВт кожен, та три твердотільних лазери, що створюють зелений промінь потужністю 1 Вт кожен. Такі параметри вузькоспрямованих променів отримані дослідним шляхом. Так, виявлено, що червоний промінь потужністю 100 мВт є чітко видимим в задимленні, що дає змогу навести на ціль в димовій завісі. Проте при попаданні на палаючу поверхню промінь стає майже непомітним для людського ока. Зелений промінь губиться в густому диму, проте є чітко видимим у відкритому полум'ї, що дозволяє зафіксувати цілевказівник на палаючій поверхні. Якщо розташувати такі генератори вузькоспрямованих променів в два ряди по колу: червоні в зовнішньому, а зелені у внутрішньому колі, змінити кути цілеуказання променів як вихідні чи збіжні відповідно для зовнішнього та внутрішнього радіусів, то ціль буде окреслена червоними цятками, а точка прицілювання матиме яскраво виражений зелений колір. Цілевказівник, як приладдя для протипожежних та рятувальних засобів, являє собою (фіг. 1) два циліндри, один з яких, внутрішній - 1, менший діаметром, але на 1 см довший за другий, зовнішній - 2. Ці циліндри поєднані між собою роликово-радіальним підшипником - 3 (з короткими роликами, дворядний). Всі деталі виконані з поліпропілену, як більш застосованого у машинобудуванні. Роликовий підшипник дає більшу стійкість до коливань при імпульсному розпиленні протипожежної суміші, що дозволяє більш надійно утримувати ціль в полі зору. Зовнішній циліндр - 2 є нерухомим і зафіксованим в чотирьох отворах з різьбою - 4 для кріплення цілевказівника. На зовнішньому циліндрі розташовані три отвори - 5, що візуально утворюють рівносторонній трикутник і представляють собою гнізда розташування портативних квантово-оптичних генераторів когерентних і монохроматичних хвиль видимого діапазону у вигляді вузькоспрямованих променів червоного кольору. Самі генератори - 6 розташовані в рухомих опуклих півсферах. Рух півсфер з генераторами червоного променя - до 45° назовні. Внутрішній циліндр - 1 цілевказівника також має три отвори-гнізда - 7, для генераторів зеленого кольору у рухомих півсферах, які також розташовані у формі рівностороннього трикутника. Рух півсфер з генераторами зеленого променя - до 90° (45° всередину і 45° назовні). Сам внутрішній циліндр за допомогою звичайного електромеханічного приводу провертається на 90° в обидва боки. Кріплення цілевказівника (фіг. 2) відбувається за допомогою муфти - 8, що затискається болтами з гайками - 9 по обидва боки від ствола імпульсного вогнегасника (вогнегасного багатоствольного модуля, кронштейна підвісної платформи для вогнегасних бомб та ін.). Для ущільнення муфти застосовується силіконові або гумові прокладки - 10. По колу муфти розташовані чотири отвори з ущільнюючими прокладками - 11 для надійної фіксації маточини цілевказівника. Сама маточина складається з чотирьох кронштейнів - 12 та основи -13. Кронштейни - 12 довгою частиною вкручуються в отвори з різьбою 4 (фіг. 1), а короткою кріпляться до отворів основи - 14 за допомогою шайб та гайок та закріплюються на несучій поверхні (наприклад, безпілотного літального апарата), або на муфті кріплення - 8 (для випадку фіксації на стволі імпульсного вогнегасника). Зібраний цілевказівник на стволі імпульсного вогнегасника представлено на фіг. 3. Встановлення цілевказівника відбувається наступним чином: цілевказівник з послабленою муфтою - 8 надягається на ствол імпульсного вогнегасника так, щоб внутрішній циліндр - 1 знаходився не далі ніж на 1 см від краю ствола імпульсного вогнегасника. Після того муфта кріплення - 8 затискається до упору болтами з гайками - 9, запобігаючи ковзання за допомогою ущільнюючих прокладок - 10. На безпілотний літальний апарат цілевказівник встановлюється за допомогою планок-фіксаторів, які кріпляться до кронштейнів маточини замість муфти кріплення. Внутрішній циліндр цілевказівника виставляється так, щоб не закривав об'єктив безпілотного літального апарата та не зменшував кут огляду. Задіяння цілевказівника відбувається наступним чином: за допомогою тумблера - 15 здійснюється увімкнення живлення від портативних акумуляторів, що монтуються на прикладі (або у прикладі) імпульсного вогнегасника. За допомогою бігунка - 16 відбувається налаштовування півсфер з генераторами червоного променя, повертаючи їх на кут розпилення 2 UA 114013 C2 5 10 15 20 25 30 речовини - 17, який дозволяє здійснити даний імпульсний вибухопожежний засіб, створюючи зону розпилення - 18. За допомогою джойстика - 19 відбувається управління півсферами з генераторами зеленого променя. Джойстик дозволяє змінювати кут променів - 20 в залежності від відстані до об'єкта пожежогасіння, необхідності встановлення точки влучення - 21 або додаткового окреслення зони розпилення. Використання цілевказівника, що пропонується, дозволяє скоротити час ефективної локалізації і ліквідації займання за допомогою імпульсних засобів пожежогасіння на відстані від осередку займання 20-100 м на 17-18 % завдяки підвищенню точності потрапляння вогнегасної суміші у осередок пожежі. Вага цілевказівника може коливатися від 0,2 до 1,2 кг в залежності від пристрою, для якого виготовляється цілевказівник. Джерела інформації: 1. Захматов В.Д. Техника многоплановой защиты / Захматов В.Д. - Μ.: ИПМ АН СССР, 1991. - 124 с. 2. Патент України на винахід № 104027 Пристрій імпульсний розпилювальний для гасіння і універсального захисту / Захматов В.Д., Коростельов О.П., Ключніков О.В., Кряжич О.О., Щербак М.В. // Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 25.12.2013. 3. Официальный сайт "IFEX-3000" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www. ifexuk. com. 4. Захматов В.Д. Теоретические основы разработки импульсной техники пожаротушения и многоплановой защиты / Захматов В.Д. - К.: Институт проблем материаловедения им. И.Н. Францевича АН Украины, 1994. - 72 с. 5. Официальный сайт группы компаний "ЭПОТОС" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.epotos.ru. 6. Официальный сайт ЗАТ "Источник-Плюс" [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.antifire.org. 7. Патент України на корисну модель № 89912 Приціл вибухового пристрою / Сулім О.В., Волощенко О.І., Бобрун О.В., Мезенцев І.І., Щебетюк О.Д., Зварич А.О., Андрієвський А.П., Убайдуллаев Ю.Н. // Зареєстровано в Державному реєстрі патентів України на винаходи 12.05.2014. 8. Патент України на корисну модель № 96000 Спосіб визначення зони розпилення для імпульсних засобів вибухопожежного захисту. / Кряжич О.О. // Зареєстровано в державному реєстрі патентів України на корисні моделі 12.01.2015. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 50 55 1. Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів, що складається із зовнішнього та внутрішнього циліндрів, які поєднані між собою роликово-радіальним підшипником, який відрізняється тим, що зовнішній циліндр є нерухомим та містить три гнізда розташування портативних квантово-оптичних генераторів когерентних і монохроматичних хвиль видимого діапазону у вигляді вузькоспрямованих променів червоного кольору; а внутрішній циліндр є рухомим з трьома гніздами для генераторів зеленого кольору; нерухомий циліндр також має кріплення цілевказівника за допомогою муфти, що затискається болтами з гайками та силіконовими або гумовими прокладками для ущільнення з метою надійної фіксації маточини цілевказівника, яка складається з чотирьох кронштейнів та основи кріплення цілевказівника, тумблера увімкнення та джойстика управління. 2. Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів за п. 1, який відрізняється тим, що генератори червоних вузькоспрямованих променів розташовані в рухомих опуклих напівсферах з кутом руху до 45° назовні, а генератори зелених променів мають кут руху до 45° всередину і 45° назовні, що дозволяє не лише навести на ціль, а й окреслити контури цілі у відкритому полум'ї та/чи диму шляхом утворення багатосмужкового лазерно-променевого каналу. 3. Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів за п. 1, який відрізняється тим, що внутрішній циліндр на роликово-радіальному підшипнику за допомогою звичайного електромеханічного приводу провертається на 90° в обидва боки, що дозволяє окреслити лазернопроменевий канал при наведенні на відкрите полум'я. 4. Цілевказівник для протипожежних та рятувальних засобів за п. 2, який відрізняється тим, що генератори вузькоспрямованих променів на поверхнях циліндрів розташовані у формі рівностороннього трикутника. 3 UA 114013 C2 4 UA 114013 C2 5 UA 114013 C2 Комп’ютерна верстка Т. Вахричева Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут інтелектуальної власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6