Мобільний пристрій для рятування людей із висотних адміністративних споруд

Передбачуваний винахід відноситься до засобів для рятування людей, зокрема для масового рятування із сучасних висотних адміністративних споруд. Відомий ряд пристроїв індивідуального рятування людей спусками із висотних будівель , таких, наприклад, як "жесткая шахта с натяжными и приводными колесами", у якій, фактично використовується усередині ствола шахти гн учка пересувна по вертикалі драбина з опорними валиками /авт. св. СРСР № 1251920, А62В 1/00, Бюл. № 31, 1986/. Або "спусковое устройство" в виде шахти, на подвешенных цепях которой с помощью вращающихся от привода звездочек перемещаются по вертикали плоские ступеньки для опоры спасаемых и использован гидротормоз /авт. св. СРСР № 1333342, А62В 1/16, Бюл. №32, 1987/. А також пристрої для рятування і евакуації людей із висотних споруд більш сучасних авторів, зокрема "Устройство для спуска людей в аварийных ситуациях", в котором использован эвакуационный ствол со средством торможения, последовательно установленных в стволе на его центральной опоре с образованием отдельных камер для спасаемых" /авт. св. СРСР № 1540834, А62В 1/20, Бюл. № 5, 1990/. А також "Спасательное устройство для эвакуации людей, которое выполнено в виде пожароустойчивого эластичного рукава, с люком и крышкой, в котором перемещаются по вертикали контейнер для помещения спасаемых /авт. св. СРСР № 1563709, А62В 1/20, Бюл. № 18, 1990/. Недолік цих пристроїв у тому, що їх неможливо використати для масового рятування людей із аварійних висотних будівель тому, що невідомо де і при яких обставинах може виникнути аварія, а побудувати такі складні по конструкції технічні засоби рятування у кожному будинку, чи своєчасно доставити їх до місця аварії і змонтувати для роботи дуже проблематично. Є деякі наші розробки пристроїв, які можуть дещо вирішить проблему заздалегідь забезпечення будинків аварійна необхідними засобами рятування людей при непередбачуваній аварії. Це такі патенти України, по класу А62В 1/00, 1/20, як №№ 44118, Бюл. № 1, 2002 "Пристрій для лазання і спуску по канату"; 44581, Бюл. № 2, 2002 "Рятувальний вірьовочний пристрій"; 64046, Бюл. №2, 2004 "Пристрій для спуску людей по пожежному рукаву"; 64049, Бюл. № 2, 2004 "Рятувальний пристрій"; 64856, Бюл. № 3. 2004 "Спусковий пристрій"; 68419, Бюл. № 8,2004 "Пристрій для саморятування спуском", і інші. Всі ці пристрої мають у основі конструкції гнучкі тяги, підвішені до опори, якою є підвіконник віконного отвору на висотному поверсі, і різноманітні засоби закріплення потерпілих на гнучкій тязі при забезпеченні страховки для безпечності спуску. Відрізняються у основному засоби гальмування при спусках, які головним чином встановлювались на поясі рятуючого. Недолік цих пристроїв у тому, що вони недостатньо вирішували проблему масового рятування в умовах аварії. Головним чином це індивідуальні засоби рятування за допомогою рятувальників і особливо при сяморятуванні. Другим недоліком всіх наведених пристроїв є те, що застосування їх при рятуванні спуском з висотних споруд дуже небезпечно, бо засоби страхування не відповідають тим психофізичним якостям, якими володіють не належно підготовлені спортсмени-рятівники, а звичайні люди, особливо похилого віку і діти. Найбільш близьким по технічній суті є "Спасательное спусковое устройство С.Д. Соколова", содержащее подвижное транспортное средство с рамой, на которой установлена шарнирно-рычажная система и связанная с ней трособлочная проводная система и эластичный тканевый рукав с петлями и средством торможения, входным и выходным отверстиями /авт. св. СРСР № 1685474, А62В 1/20, Бюл. №39, 1991/. Недолік прототипу у тому, що цей пристрій має значне висотне обмеження - пристрій може виконувати рятувальні функції лише на висоті десь 16-20 поверхових споруд, бо його шарнірно-важільна система має тільки одне "коліно" і підняти рукав з приймачем для потерпілих на більш високі будинки він неспроможний. До того ж пропускна спроможність його теж не зовсім відповідає потребам масового рятування, бо приймач, рукав і засіб гальмування мають можливість пропускають тільки по одному потерпілому зa кожний процес рятування, а прискорити його неможливо, бо і так потерпілі зазнають у ньому високі інерційні перевантаження. З основу винаходу поставлена задача з урахуванням всіх виявлених позитивних якостей і особливо недоліків прототипу - "спасательного спускового устройства С.Л. Соколова", створити новий пристрій, щоб уникнути виявлених вад і недоліків і розширити можливості нового пристрою, головним чином, у забезпеченні рятування людей із більш високих сучасних споруд з урахуванням основних психофізіологічних можливостей, прискорити цей процес удосконалення пристрою з надійним страхуванням потерпілих, щоб підвищити ефективність рятування і його пропускну спроможність в аварійних умовах із висотних адміністративних буді вель, у яких на всіх поверхах завжди працює велика кількість людей. При цьому було ураховане те, що такі аварійні ситуації виникають у сучасних умовах урбанізації міст все частіше, особливо тепер, коли значно посилена активність терористичних угруповань у світі. Найбільш значним прикладом того була масштабна катастрофа 11 вересня 2002 року у Всесвітньому торговому центрі у Нью-Йорку. Для таких випадків звичайно застосовуються евакуаційні сходи в будівля х, мобільні пожежні засоби, висувні драбини, тощо. Але скористатися цими засобами у критичний час не завжди можливо. Тим більше що ця техніка не завжди спрацьовує і її можливості дуже обмежені, а ті засоби, які пропонуються нашими патентами поки що ще не втілюються у життя, бо не доходять державні руки. Не вирішують цю проблему і індивідуальні засоби саморятування. Створені парашутні системи індивідуального застосування в Росії по проекту "Спасатель" - система евакуації людей у екстремальних ситуаціях iз висотних споруд, прикладом якої є створення надувної тарілки "Волан" у вигляді ранця вагою 30 кг, у середині якого міститься надувна конструкція діаметром приблизно 8 м, яка як волан бадмінтону має вільно надати в повітрі з потерпілим в положенні лежачи на спині у його центрі на амортизаційній подушці. Більш е фективних методів рятування людей у таких ситуаціях у світі немає. Звичайні парашути непридатні в таких умовах, бо дуже повільно розкриваються. Поставлена задача вирішена тим, що мобільний пристрій для рятування людей із висотних адміністративних споруд, який включає рухомий транспортний засіб з платформою, на якій встановлена система підняття і фіксації еластичного рятувального рукава з засобом гальмування спуску усередині, вхідним і вихідним отворами на кінцях, згідно передбачуваному винаходу, у якості рухомого транспортного засобу застосовано вантажний автомобіль, кузов якого являє собою платформу для установки системи підняття і фіксації еластичного рятувального рукава, а засіб гальмування спуску виконано у вигляді підвішеної усередині його на кінцевих шківах безкінцевої гнучкої тяги з можливістю закріплення на ній з певним однаковим шагом петель підплечевих поясів і сидінь велосипедної форми, при цьому вхідний і вихідний отвори еластичного рятувального рукава виконані у вигляді вхідного і вихідного кілець, на яких встановлені обхвачені безкінцевою гнучкою тягою кінцеві шківи, ложа яких виконані з можливістю забезпечення надійного тертя для гальмування спуску і пропуску через них закріплених на гнучкій тазі петель підплечевих поясів і сидінь, а установлена на платформі кузова система підняття і фіксації еластичного рятувального рукава виконана у вигляді знімних і замінних пускових установок, кожна із яких несе ракету, зв'язану з рятувальним рукавом і оснащену шарнірно прикріпленою і підпружиненою до неї захватною "кішкою" з надпотужним постійним магнітом. Технічний і споживчо-практичний результат, досягнутий завдяки використанню всієї сукупності відрізняючих ознак пропонованого пристрою, полягає у тому, що вдалося створити новий пристрій, здатний забезпечувати виконання спуска людей та більш високих будівель і значно підвищити пропускну спроможність при рятуванні їх в умовах безпеки і надійного страхування. Це досягнуто зміною системи піднімання і підвішування рятувального рукава за допомогою ракетного транспортування його і засобів фіксації переміщення в ньому потерпілих з забезпеченням їм необхідного рівня страхування, що дуже важливо в сучасних умовах урбанізації міст і розповсюдження терактів і інших аварійних надзвичайних ситуацій саме у висотних адміністративних будівлях, завжди наповнених великою кількістю людей, а надійних засобів масового рятування ніде у світі поки що немає. Суть пропонованого поясняється кресленням, де на фіг. 1 зображено мобільний пристрій для рятування людей із висотних адміністративних споруд при виїзді його до місця аварії; на фіг. 2 - те ж саме, вигляд ззаду в готовності до спуску; на фіг. 3 - те ж саме, при підготовці до рятувальних робіт - запуск ракети; на фіг. 4 - те ж саме, при влаштуванні приймача рятувального рукава у віконному отворі висотної споруди; на фіг. 5 - те ж саме, вигляд ззаду, збільшено, з розривом; на фіг. 6 - те ж саме, вигляд збоку; на фіг. 7 - фрагмент - підготовка до спуску першого потерпілого; на фіг. 8 - те ж саме, на початку спуску; на фіг. 9 - те ж саме, процес поточного спуску; на фіг. 10 - засіб фіксації потерпілого на гнучкій тязі за допомогою петлі підплечевого поясу і пружного сидіння велосипедної форми, вигляд ззаду і спереду; на фіг. 11 - пускова установка ракетоносія, рятувального рукава; і безкінцевої гнучкої тяги, у аксонометрії, а розривом посередині; на фіг. 12 - фрагмент ракети і її "кішка", насаджені на спрямовуючі пускової установки, вигляд зверху, схематично; на фіг. 13 - те ж саме, верхнє кільце рукава і засіб підвісу безкінцевої гнучкої тяги; на фіг. 14 - те ж саме, нижнє кільце рукава і засіб фіксації безкінцевої гнучкої тяги; на фіг. 15 - п ускова установка на задній частині кузова мобільного пристрою, вигляд зверху, схематично; на фіг. 16 - ракета з "кішкою", встановлена пружними стійками на верхньому кільці рукава, схематично; на фіг. 17 - засоби фіксації потерпілого - петля підплечевого пояса і пружне сидіння велосипедної форми у вихідному і робочому стані на спускаючій гільці безкінцевої тяги, вигляд ззаду і збоку; на фіг. 18 - обидві гілки безкінцевої тяги з засобами фіксації потерпілих, вигляд збоку і ззаду; на фіг. 19 - засіб захвата стовщеннями безкінцевої гнучкої тяги поверхонь лож верхнього і нижніх шківів механізму гальмування; на фіг. 20 - шківи варіатора довжини безкінцевої гнучкої тяги, схематично, додаток до фіг. 15. Конкретно пристрій для рятування людей із висотних адміністративних споруд включає транспортний засіб /вантажний автомобіль/ 1, на платформі 2 кузова якого вмонтовані знімні і змінні пускові установки 3 трьох різних по об'єму пального і довжині рятувального рукава 4 ракет 5. При пересуванні до місця пригоди ракети з їх пусковими установками 3 нахилені вперед і спираються на підставку за кабіною /не показано/, а для приведення у робоче положення їх установки 3 приводять діями автомобільної лебідки на шарнірах 6 у вертикальне положення /фіг. 1, 2/. Процес застосування пристрою буде розкритий у відповідному розділі опису. Пускові установки 3 установлені на загальній платформі 2 /дно кузова/ для трьох ракет. Вони відрізняються об'ємом пального і довжиною рятувального рукава 4, щоб забезпечити аварійні роботи у різноповерхових будинках 7. Кожна установка 3 має вихідне кільце 8, усередині якого на платформі закріплені спрямовуючі 9, виконані iз пружного металу. На платформі 7 усередині кільця 8 на п-подібній стійці 10 встановлені два шківа 11 один для піднімаючої 12, а другий для спускаючої 13 гілки безкінцевої гнучкої тяги 14, яка у звернутому стані міститься усередині рукава /фіг. 11/. Звер ху р укав закріплено на верхньому підвісному кільці 15, усередині якого на аркоподібній стійці 16 встановлено підвісний 17 шків тяги 14. Кільця 8 і 15 мають взаємно перпендикулярно виконані вушка 18. Таким же чином розміщені спрямуючі 9, які закріплені на платформі 7 жорстко по кругу кільця 8 і вільно проходять через вушка 18. Рукав 4 зв’язує між собою кільця 8 і 15 і вся довжина його складена у гофрованому вигляді усередині між спрямуючими 9 і він всією масою спирається на дно платформи під кільцем 8. Канал, який утворюється між складками рукава посередині його, заповнено безкінцевою гнучкою тягою 14 - її гілками 12 і 13, які складені у цьому каналі і з'єднані разом /фіг. 11/. До вушок 18 кільця 15 приєднані стійки 19 із гнучко-пружного теплостійкого матеріалу. На стійках 19 зверху закріплено корпус ракети 5, який має стабілізуючі крильця 20, а зверху корпуса - шарнірно встановлена і підпружинена до нього "кішка" - її "кігті" 21, стрижень 22 і пружина 23 оснащені надпотужним /не показано/ постійним магнітом /NIB або NdFeB - магніти з рідкоземельними елементами, www dansdata.com/magnets.htm /фіг. 16/. Гнучка тяга 14 виконана із міцного на розрив матеріалу якомога більш тонка і легка, також і як нитки сітки, із яких сплетено рукав 4, бо всі ці елементи разом з ракетою мають підніматися вгору на верхні поверхи або на дахи висотних споруд. Фіксація потерпілих на гнучкій тязі 14 передбачена петлями підплечевих поясів 24, які надівають потерпілі на себе самі чи за допомогою рятувальника. Ці петлі безрозмірні - вони пасують будь-якій постаті потерпілого, як і пружні сидіння 25, які виконані пружними з урахуванням швидкості застосування, надівання і зняття їх і достатньої надійності використання і страхування. Петлі поясів 24 і сидіння 25 велосипедної форми закріплені однаково, і на піднімаючій 12, і на спускаючій 13 гілках тяги 14 з повним кроком відстані одна від одної. При цьому ці елементи не мають кінцівок і гострих к утів, що дає можливість уникнути затримок у рятуючому процесі. Так сидіння має у основі жорстке кріплення, а та його частина, на яку спирається потерпілий, має кільце 26, яке вільно переміщається по тязі 14 і у робочому стані забезпечує надійну пружну опору, а після опори випростовується і це дає можливість краще охоплювати поверхні лож гальмуючих шківів /фіг. 13, 14, 17, 18/. Щоб забезпечити надійне зачеплення гнучкої тяги з поверхнями лож шківів на них виконані теж з певним кроком відстані утовщення 27, для яких у шківах, у їх ложах, виконані відповідні виєми 28. Хоч п ускові установки 3 відрізняються по довжині тяги 14 і це полегшує їх вибір але завжди бракує уточнення. Тому для зміни довжини цієї тяги при уточненні її натяжки на шківах при різній висоті будівель застосований спеціальний засіб - варіатор її довжини 29 /фіг. 15, 19, 20/, який тісно вв'язаний з механізмом гальмування безкінцевої гнучкої тяги 14 і двигуном транспортного засобу - автомобіля 1. Можливості обертів карданного вала автомобіля використовуються для взведення пускових установок 3 черев трос, з'єднаний важелем 30, закріпленим на кінці 8 з лебідкою, яка має бути у автомобілі. Гальмування тяги 14 теж забезпечено двигуном його коробкою передач. Оберти карданного вала передаються на вісь ведучої зірочки 31 пускової установки 3 і через безкінцевий ланцюг 32 - на ведомі 33 зірочки, а відтак, то і на шківи 34, закріплені на їх осях /фіг. 16, 20/. Нижній кінець тяги 14 застосовують для зміни її довжини і рівня, її натяжіння. Цей кінець тяги кожної пускової установки 3 дає можливість скорочування, чи навпаки - попускання і збільшення робочої довжини тяги 14 за рахунок намотування її на шківи 34, або пересуванням далі від ракети, чи ближче до неї, безкінцевого ланцюга 32 разом з його зірочками 33 і шківами 34, а для виборочного включення тієї чи іншої установки 3 застосовують Пподібні шпонки 35, які, з’єднують чи роз'єднують ці шківи з зірочками 33 через зв'язуючий їх ланцюг 32 /фіг. 15, 20/. Пуск, зупинка і гальмування тяги 14 при спусках потерпілих теж виконуються переключенням і управлінням двигуном. Це досягається при умові намотки кінця тяги 14 на шків 34 так, як показано на фіг. 19. Користуються мобільним пристроєм таким чином. По сигналу тривоги рятувальний пристрій направляється до місця аварії і на ходу водій стави ть установки 3 у бойове положения /фіг. 1, 2/. Автомобіль зупиняють під стіною будівлі - ближче до місця рятування так, як показано на фіг. 3, 4, 5, 6. Потім підвішують рятувальний рукав 4 до віконного отвору чи покрівлі споруди, де найбільш зручно виконувати аварійні спуски. Для цього пускають ракету тієї установки 3, яка найбільш відповідає умовам рятування, націлюючи її на якийсь вибраний металевий об'єкт. "Кішка" ракети при стартовому запуску разом з нею відокремлюється-відривається від спрямуючих 9 і вони спрямовуються, пропускаючи і направляючи їх політ. При зближенні з магнітно захватним об'єктом на поверхні будівлі під впливом магніту "кішка" нахиляється до нього і, змінюючи траєкторію польоту ракети, зачіпляється за нього своїми "кігтями" 21 /фіг. 3, 4, 16/. Ракета зразу на початку пуску рухається по спрямуючим, а потім вільно сходить з спрямуючих 9. При цьому вушка 18 її стійок 19 разом з кільцем 15 і шківом 17 рухаються за ракетою і тягнуть за собою рукав 4 і вміщену у його середину гнучк у тягу 14 з її петлями підплечевих поясів 24 і сидіннями 25, які заздалегідь складені так, щоб не чинити зайвий опір ракеті в її польоті. В кінці польоту ракети вона зменшує швидкість і падає на об'єкт, зачіпляючись за нього "кішкою". Щоб забезпечити надійність закріплення її і рукава на об'єкті піднімається вгору рятівник, використовуючи гнучку тягу 14, за яку він утримується, при протяжці її вгору двигуном автомобіля, або вручну - помічником, і тільки після перевірки надійності закріплення рукава рятівник по мобільному телефону дає команду вниз на початок спуску. Заздалегідь він закріпляє поясом 24 першого потерпілого і поясняє йому і решті із них, як треба застосовувати пояс 24, сидіння 25 і як себе вести при спуску і що робити. По сигналу водій включає двигун і зрушує з місця першого потерпілого, який спускається усередині рукава в положенні, показаному на фіг. 10, а також - фіг. 7, 8, 9 . Чеpeз 5-10 сек. спуску водій зупиняє рух тяги 14 і рятувальник закріпляє чергового потерпілого /фіг. 8, 9/. Таким же чином - дискретно, з інтервалом часу 5-10 сек, проводиться масовий спуск потерпілих, кожний із яких при наближенні до кузова стає на ноги і швидко знявши з себе пояс 24, залишає його і покидає кузов - дає можливість приземлення черговому потерпілому. Після закінчення спуску рятувальник своїми засобами лазання спускає донизу отвір між спрямовуючими 9, рукав 4 і тягу 14. Забирає з собою ракету і "кішку" і теж спускається на платформу, використовуючи свої штатні засоби лазання. Теж застосовується пропонований пристрій. При застосуванні одної пускової установки 3 спуск обслуговує бригада рятівників у складі трьох чоловік водій, верхолаз і бригадир, які мають три мобільних телефони. Пропускна спроможність однієї установки 60-120 чоловік у годину. Якщо застосовуються і інші установки 3, заздалегідь у парку підготовлені для роботи на даному об'єкті, то пропускну спроможність можливо при тій же бригаді значно розширити - до 300 чоловік за годину. Так використовується пристрій при аварійному спуску людей за допомогою двигуна пристрою, що залежить від майстерності бригади і особливо водія. Ручне управління спуском виконується у разі виходу із ладу обладнання пристрою. Для цього рух гн учкої тяги забезпечується вагою закріплення на ній потерпілих, а її режим пересування забезпечують періодичним гальмуванням шківа тієї установки 3, до якої він належить. При цьому по регламенту спуску вр учн у нагвинчують, або загвинчують гайку 36 з поручнем на вісь цього шківа, яка притискує до його гальмуючої поверхні підпружинений до неї гальмую чий диск 37, закріплений опорами на платформі 7 кузова автомобіля /фіг. 20/. Приймач потерпілих виконано у вигляді лаза /розрізу/ 38 у верхній частині рукава 4 /фіг. 6/. Технічною і споживчо-практичною перевагою пропонованого пристрою над прототипом є те, що автори урахували недоліки прототипу "Спасательного спускового устройства С.Л. Соколова" і прагнули,якомога більше уникнути їх при розробці своєї конструкції з обов'язковим урахуванням нейрофізіологічних характеристик людей та їх фізичних здібностей та нових технічних досягнень. У складі цієї розробки були створення спеціально прилаштованого технічного засобу - автомобіля, придатного до запусків сучасних міні ракет, і їх використання і корекції їх руху за допомогою супермагніту, застосування рятуючого сітчатого р укава, сплетеного із легких, міцних на розрив вогнестійких ниток, гнучкої тяги теж виробленої із подібного матеріалу і пристосування управління спеціального автомобіля не тільки для прискореної доставки пристрою до місця аварії, а і забезпечення і реалізації найбільш ефективного алгоритму масового спуску людей при аварії із висотних, як правило багатолюдних, адміністративних споруд. У сукупності все це дало можливість підвищити пропускну спроможність пристрою при більш надійній страховці потерпілих і при можливості рятування із більш високих споруд в тому числі і деяких хмарочосів. Автори переконані в тому, що розробка таких пристроїв і втілення їх у процес рятування людей являється важливою державною справою.