Строительное энергосбережение

{title}
закрыть

Пожарные автомобили нового поколения: развитие функциональности

Опубликовано: 02.09.2018

видео Пожарные автомобили нового поколения: развитие функциональности

Разведопрос: Клим Жуков про Ютландское сражение

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик   |   К списку авторов   |   К списку публикаций


4 Сеанс с тонким миром. 25.03.18

В последние годы в нашей стране взят курс на импортозамещение при производстве техники нового поколения, в том числе пожарных автомобилей (ПА) и мобильной пожарной техники (МПТ). Однако не все производители ПА оказались готовыми к работе в новых условиях: предприятия резко сократили выпуск пожарной продукции, а некоторые фирмы вообще приостановили выпуск (производство) такой техники. Эти предприятия оказались не в состоянии адаптировать свой продукт к импортным компонентам, обеспечивающим работу ПА в различных климатических и дорожных условиях

Александр

Пичугин

Заместитель начальника отдела техники ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Кирилл

Яковенко

Инженер ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Новая техническая политика МЧС России предусматривает повышение технического уровня и функциональных возможностей вновь создаваемой пожарно-спасательной техники, используемой как при тушении пожаров, так и при проведении аварийно-спасательных работ, связанных с ликвидацией последствий природных и техногенных аварий и катастроф. Проблема эта чрезвычайно актуальная, причем не только в нашей стране, но и за рубежом.

"Инновационный бум"

В первые годы ХХI века многие зарубежные фирмы завершили переход на производство ПА нового поколения. При создании этих автомобилей использовано большое количество инновационных решений, направленных на совершенствование технологии пожаротушения: новые насосные установки, насосно-компрессорные системы CAFS и ONE SEVEN, мобильные системы пенообразования, импульсные системы подачи средств тушения и другие новшества.

Все более активно реализуется принцип многофункциональности ПА – актуальнейшей проблемы нового времени. На вооружении пожарной охраны уже появились многофункциональные ПА – это пожарно-спасательные автомобили, автомобили со съемной надстройкой, высотно-спасательные автомобили. Причем высота подъема стрелы высотно-спасательных пожарных автомобилей (ВСА) за последние несколько лет практически удвоилась, достигнув отметок в 55 м (пожарные пеноподъемники, ППП), 68 м (пожарные автолестницы, АЛ), 72 м (пожарные автоподъемники с лестницей, АПК) и 112 м (пожарные автоподъемники).

Реализован и ряд других инновационных решений, направленных на повышение функциональности и качества ПА.

К сожалению, "инновационный бум" в наименьшей степени отразился на отечественных производителях пожарно-технической продукции. В первые годы нового века пожарные автомобили в России продолжают выпускаться в основном по технологиям и техническим решениям прошлого века. По уровню качества и производственному исполнению многие из выпускаемых моделей заметно уступают своим зарубежным аналогам.

Создавшееся положение требует своего безотлагательного разрешения как за счет повышения уровня информационного обеспечения разработок пожарно-технических средств, в первую очередь пожарных автомобилей, так и за счет актуализации инновационного уровня этих разработок.

Специальные шасси для пожарных автомобилей

Растущая с каждым годом плотность транспортного потока является общей проблемой для всех стран. Поэтому эволюция всех автомобилей, включая шасси для ПА, направлена в первую очередь на обеспечение безопасности движения и улучшение экологической ситуации. Автомобильные предприятия создают инновационные системы для повышения устойчивости, управляемости, разгонной и тормозной динамики и сокращения вредных выбросов в атмосферу.

Новинкой на российском автомобильном рынке стали шасси различных производителей, но в основном это шасси фирм Iveco, МАN, Volvo, Renault, Scania российской сборки. Наиболее востребованными шасси для создания пожарных автомобилей являются шасси МАN.

Большинство представленных на рынке образцов ПА создано на полноприводных шасси, однако они обычно тяжелы, габаритны и менее маневренны в плотном транспортном потоке по сравнению с неполноприводными.

В свою очередь, неполноприводные шасси оказываются беспомощными в сложных условиях: при гололеде, на скользких подъемах и труднопроходимых участках.

Компромиссный вариант предложила и реализовала фирма МАN, создавшая систему Hydro-Drive. Фирма применила нестандартные решения: в ступицы неведущих колес встроены гидромоторы высокого давления (420 бар), работающие от гидронасоса, который пристыкован к коробке передач (КПП).

При возникновении сложных дорожных участков водитель включает гидросистему, и автомобиль начинает работать в полноприводном режиме (число осей – от двух до четырех). Если этого недостаточно, включается блокировка заднего межколесного дифференциала (кстати, на некоторых шасси устанавливается система АВД – автоматической блокировки дифференциала). При достижении скорости 26 км/ч система автоматически отключается – участок бездорожья пройден.

В режиме торможения HydroDrive работает как трансмиссионный тормоз, улучшая тормозную динамику автомобиля.

Шасси с такой системой уже предлагаются производителям ПА. Вообще шасси MAN являются одними из наиболее востребованных пожарной охраной шасси для создания ПА. Их новая гамма TGL (полная масса от 7,5 до 12 т – средний класс) обеспечивает возможность легкой адаптации шасси под разные кузова и надстройки (в том числе пожарные), она полностью соответствует всем современным требованиям по экономичности, экологической чистоте, комфортности и безопасности.

Но главное – на шасси TGL применена так называемая электронная платформа – комплекс электронных систем безопасности MANTronic, который практически одинаков для разных по конструкции и назначению шасси (рис. 1).

Новинкой является установленное на этих шасси электронное управление тормозной системой EBS 5-го поколения (EВS5), разработанное немецкой фирмой Knorr. Оно объединяет в себе антиблокировочную систему (АБС), адаптивную систему АSR, реагирующую на изменение массы, а также подсистемы обеспечения безопасной дистанции при движении в интенсивном потоке АСС и поддержания рядности движения LGS.

По мнению разработчиков концепции электронной платформы, шасси, оборудованные системой MANTronic (или аналогичными ей), становятся умнее и безопаснее, превращаются в своеобразный электронный аппарат, где водителю остается лишь роль оператора.

В программе производства фирмы MAN имеются также специальные шасси для ПА, в частности для туннельных и аэродромных.

Для туннельных ПА предназначено "шасси-двухголовик" – автомобиль с двумя кабинами: головная кабина – двухрядная (для боевого расчета 1 + 5), задняя – однорядная (1 + 2). Причем задняя ось этого шасси выполнена поворотной (полноповоротное шасси) – это открывает новые возможности для повышения маневренности автомобиля на узких пространствах, в пробках, местах парковки и т.д.

Сможет ли российский автопром освоить эти и другие инновационные решения, покажет время.

Концепция многофункциональности автомобилей тушения

Во всех странах задачи, стоящие перед пожарной охраной, с каждым годом усложняются. Как правило, фирмы-изготовители оперативно реагируют на происходящие изменения в деятельности пожарной охраны, поставляя на рынок продукцию, в нашем случае ПА, с функциональными свойствами, адекватными происходящим изменениям.

Парк пожарных автомобилей, состоящих на вооружении пожарной охраны европейских стран, в основном (на 75–80%) состоит из пожарных автоцистерн, техническая концепция которых сформировалась в 1950-е гг. и с некоторыми изменениями действовала до начала нового века.

На международных выставках в экспозициях многих фирм демонстрируются именно такие ПА. Однако ситуация существенно изменяется: на смену традиционным АЦ пришли пожарно-спасательные автомобили (ПСА), функциональность которых существенно расширена.

В общем виде эти изменения можно свести к следующим позициям:

В связи с расширением функциональности боевой расчет предлагается увеличить с формулы 1 + 5 до формулы 1 + 8, однако последнее слово остается здесь за потребителем: фирма может поставить ПСА в той или иной конфигурации. Комплектация ПСА по сравнению с АЦ существенно расширена за счет включения в нее гидравлического оборудования (инструмента), светотехнического комплекса, а в некоторых случаях – медицинского оборудования для оказания первой помощи пострадавшим на пожаре. Расширение комплектации предлагается осуществлять за счет количества вывозимой воды, которое для городских ПСА должно составлять 2000, 2400 или 3000 л, при этом рекомендованная подача насоса – 2000 л/мин при напоре 10 бар. На ПСА предлагается вернуться к подзабытым (по крайней мере, в нашей стране) рукавным катушкам, размещаемым в задней части ПА. При этом возможны варианты как с одной, так и с двумя катушками, обслуживаемыми одним пожарным (каждая катушка).

Вариант технического исполнения городского пожарно-спасательного автомобиля новой генерации показан на рис. 2. Обращает на себя внимание актуализация размещения на этом автомобиле оборудования, номенклатура которого существенно увеличена по сравнению с классической автоцистерной, на базе которой он создан.

Впрочем, автоцистерны как тип ПА не исчезли из программы производства фирм-изготовителей. К ним относят по-прежнему АЦ среднего и тяжелого класса с боевым расчетом три человека (1 + 2). Причем и на этих ПА стремятся ввести инновационные элементы, расширяющие их функциональность.

В качестве примера на рис. 3 показана тяжелая АЦ (по нашим определениям, это ПА пенного тушения), функциональность которой расширена за счет применения ствола-мачты с дистанционным радиоуправлением и системой видеонаблюдения (наведение ствола на очаг горения). Высота подъема стрелы этого ПА, равная 16,5 м, достаточна для тушения пожара в резервуарном парке.

Две опоры под основанием башни обеспечивают устойчивость автомобиля при подаче 4500 л/мин воды и 15 кг/с порошка по трубопроводам, проложенным внутри стрелы.

Функциональность такого ПА существенно расширена по сравнению с классическим вариантом.

Малые высокомобильные средства пожаротушения нового поколения

Постоянно растущая интенсивность дорожного движения, заторы и пробки на дорогах заставляют специалистов искать какие-то пути решения этой перманентной для городов проблемы. Одним из вариантов выхода из возникшей ситуации является использование малых мобильных средств тушения и спасания пострадавших.

Снова востребованными оказались пожарные мотоциклы. Все они оснащены малогабаритными, но высокоэффективными установками пожаротушения, такими как:

газодинамическая импульсная установка; генераторы огнетушащего аэрозоля; установка CAFS SL50; система тушения тонкораспыленной водой с добавками пенообразователя.

Благодаря своей высокой маневренности мотоциклы могут оперативно прибыть к месту инцидента, произвести разведку и тушение очага загорания, произвести начальные спасательные работы с использованием входящего в их комплектацию аварийного инструмента.

Проекты пожарно-спасательных автомобилей для аэропортов

В последние годы мировые лидеры в производстве ПА стали выпускать большое количество аэродромных пожарных автомобилей.

Можно назвать несколько факторов, объясняющих эту ситуацию.

1. Несмотря на проблемы в финансовом секторе, объемы авиаперевозок в мире не снижаются. Строятся новые аэродромные комплексы, в том числе высших категорий, которые необходимо защищать от пожаров.

2. ICAO установило очень высокие требования к пожарным транспортным средствам по защите аэропортов, причем эти требования не затрагивают конструкции ПА, а лишь определяют вид, количество средств тушения и максимальное время доставки их к месту летного происшествия у дальней точки аэродрома, все остальное – творчество производителя ПА.

3. Практически решена проблема создания специальных шасси для аэродромных ПА: они строятся или на шасси, поставляемых автопроизводителем (например, фирмой MAN), или на шасси, изготовляемых фирмой-производителем ПА по кооперативной технологии с использованием компонентов ведущих специализированных фирм.

4. В любом случае продажа аэродромного ПА – это выгодный коммерческий проект, поскольку его стоимость неизмеримо выше по сравнению со стандартной продукцией. К тому же это лицо фирмы, подтверждающее ее технологические возможности – нечто вроде сертификата качества. Мировой финансовый кризис лишь подтолкнул фирмы к созданию подобных финансово емких машин.

Дизайн аэродромных машин нового поколения чрезвычайно многообразен и привлекателен, большинство моделей отличается тщательной эргономической проработкой. Однако главным остается все же параметрический облик ПА: он должен соответствовать жестким требованиям ICAO.

Пример подобного автомобиля показан на рис. 4. Это инновационный проект фирмы Magirus – сверхтяжелый (масса 44 т) аэродромный ПА Super Draqon (8 х 8), созданный на полностью новом специальном шасси для пожарных машин модели CFR фирмы Iveco Magirus.

Параметры этого ПА превышают соответствующие показатели его меньших собратьев: до скорости 80 км/ч он разгоняется быстрее чем за 25 с, при этом развивает максимальную скорость более 135 км/ч. Модульная компоновка автомобиля, построенного с использованием алюминиевой технологии, позволяет создать линейку аэродромных ПА с колесной формулой 4 х 4, 6 х 6 и 8 х 8.

На борту модели Super Draqon вывозится около 20 т средств тушения, что превышает требования ICAO.

По желанию заказчика на автомобиле может быть установлена стрела подъемного устройства ствол-мачта, существенно расширяющая функциональные возможности аэродромных ПА. Подобное техническое решение на аэродромных автомобилях используют уже многие изготовители.

Высотная спасательная техника: новая идеология создания

На рынке представлено большое количество высотных автомобилей различных типов и исполнений, отличающихся высотой подъема стрелы, функциональностью и оснащением.

Настоящей сенсацией стала фирма Bronto, которая представляет линейку своих супервысотных пожарных автомобилей: она начинается с высоты 81 и заканчивается высотой 112 м, что на сегодняшний день является высшим мировым достижением.

Подъемник оборудован спасательной люлькой грузоподъемностью 500 кг и встроенным трубопроводом с пропускной способностью 3800 л/мин. Правда, для подачи такого количества воды на высоту до 112 м требуется специальный повыситель давления.

Создание подъемника-рекордсмена досталось дорогой ценой: потребовалось применение 7-осного шасси Mercedes-Benz 76.60 с четырьмя ведущими и пятью поворотными осями, его транспортная длина достигла 19 м, а полная масса – 77 т.

Естественно, при таких параметрах маневрирование автомобиля сильно затруднено и возможности его оперативного использования ограничены: скорее всего, он будет находиться на защите определенных объектов.

Вообще тема максимизации высоты подъема высотных машин достаточно актуальна, и над ее решением работают различные фирмы. Однако все предлагаемые решения находятся на уровне 54–56 м, которого достигли уже многие, в том числе производители автолестниц, одного из наиболее сложных видов высотной техники.

Лидером здесь стала фирма Magirus, представившая 68-метровую автолестницу с комплектом колен из семи секций (рис. 6), это непревзойденная для автолестниц рабочая высота. Грузоподъемность люльки этой лестницы – 300 кг. Кроме того, на ней имеется спасательный транспортер грузоподъемностью до 500 кг, позволяющий эвакуировать пострадавших с высоты до 68 м со скоростью 4 м/с. Автолестница М68L имеет также возможность установки пожарного насоса.

Разработчикам концепции супервысоких подъемных механизмов удалось обеспечить выполнение требований российских стандартов к габаритам этого уникального автомобиля в транспортном положении (12 000х2550х4000 м).

Необходимо также отметить нового рекордсмена высотно-спасательной техники – телескопический подъемник с лестницей АПК-72 производства российской фирмы "ВИТАНД" (рис. 7).

Механизм телескопической стрелы АПК-72 состоит из главной телескопической стрелы, одновременно и пропорционально выдвигающихся секций и верхнего сочлененного колена, а также дополнительно оборудуется лестницей, расположенной параллельно стреле. Все секции изготовлены из высокопрочных сварных стальных конструкций, отличаются повышенной эксплуатационной стойкостью и маневренностью. Люлька АПК разработана для обеспечения максимальной безопасности как пострадавших, так и спасателей. Дистанционно управляемый лафетный ствол производительностью до 3800 л/мин закреплен в центральной части люльки. Регулировка направления подачи возможна в пределах 225 град. в горизонтальной и 135 град. в вертикальной плоскостях. Предусмотрена возможность распыления компактных и распыленных струй воды и пены. Электрический обогрев подачи воды обеспечивается по всей длине стрелы автоподъемника. Благодаря жестко проложенному трубопроводу подвод воды осуществляется в любом положении сочлененного колена без потери давления и протечек.

Новая идеология создания ВСА базируется не только на улучшении их параметров и реализации инновационных технических решений. Сюда следует отнести внедрение прогрессивных электронных систем безопасности, управления, компьютерной стабилизации, и т.д., таких как CANBUS, Led-технология, дистанционная диагностика и др. Они используются всеми производителями высотной техники, без них немыслима поставка ее потребителям.

Мультифункциональные высотно-спасательные автомобили

Сегодня трудно сказать, кто был пионером в создании мультифункциональных высотно-спасательных автомобилей – Bronto, Metz или Magirus, хотя единичные образцы их продавались в том числе и в нашу страну – имеется в виду модель Multistar фирмы Magirus. Это позволило обобщить опыт их эксплуатации и внести некоторые изменения в концепцию.

Обновленный концепт-кар Multistar-2 представлен на рис. 8.

Отметим основные инновационные элементы нового автомобиля:

Поскольку этот ПА может выполнять функции трех автомобилей (тушения, аварийно-спасательных работ, подъема на высоту), его боевой расчет увеличен до девяти человек (1 + 8) за счет применения трехрядной объединенной кабины. Это позволит задействовать все функции одновременно. Облегченная конструкция стрелы, выполненной по алюминиевой технологии в виде перфорированной балки лестничного типа, обеспечивает возможность работы как на высоте до 31 м, так и ниже уровня земли – до 12 м, а также использования ее в качестве крана грузоподъемностью до 1,3 т при вылете 7 м. Установленная на вершине стрелы мультифункциональная люлька дает возможность одновременной работы лафетного ствола (2000 л/мин) и напорного вентилятора. Грузоподъемность люльки – 270 кг (три человека). 18-тонный автомобиль смонтирован на 2-осном шасси, что дает определенные преимущества в габаритах и маневренности. Автомобиль оборудован комбинированной насосной установкой и современной системой пеносмешения FireDos (от 1 до 6%) – это обеспечивает оперативность подачи первого ствола и позволяет рассматривать данный ПА как автомобиль первой помощи. Учитывая многофункциональность автомобиля, управление насосной установкой предельно упрощено.

Все рассмотренные и другие новшества позволяют отнести ПА Multistar к инновационноемкой продукции с расширенной функциональностью.

Вентиляторные автомобили высокой производительности

Специальные пожарные автомобили целевого назначения – вентиляторные – используются для проветривания и охлаждения больших объектов, таких как павильоны, подземные гаражи, высотные здания, аэроангары, железнодорожные и автомобильные туннели и т.д.

Варианты вентиляторных автомобилей со стационарной и съемной надстройками представлены на рис. 9. При их создании использованы вентиляторы в стальном исполнении. Производительность установки по воздуху – 230 000 куб. м/час, работает она от дизель-агрегата с гидроприводом или от двигателя базового шасси.

Функциональность автомобилей расширена благодаря применению подъемного устройства трапециевидного типа и возможности поворота вентилятора в горизонтальной плоскости на 360 град. Впервые на этих автомобилях предусмотрена возможность вертикальной подачи воздуха.

Существуют варианты вентиляторных автомобилей с более легкой компактной вентиляторной установкой, изготовленной из углепластика. Их производительность – 210 000 куб. м/час, число оборотов – в два раза выше (1250 об./мин вместо 1150 в стальном исполнении).

В ожидании прорыва

Необходимость повышения технического уровня и качества отечественных ПА, выпускаемых или готовящихся к производству на предприятиях России, не вызывает сомнения. Требует модернизации и качественной реконструкции весь парк ПА, находящийся на вооружении подразделений пожарно-спасательной службы.

Нужны новые, нетрадиционные подходы к созданию ПА расширенной функциональности, надежных, высокоэффективных, безопасных в эксплуатации, соответствующих современным нормам и требованиям.

Именно сейчас, когда перед отечественными машиностроителями стоит задача создания ПА новой идеологии, отвечающих возросшим требованиям к пожарной охране, особое значение приобретают вопросы инновационной глубины проектов, подкрепляющие инженерную практику создания ПА и позволяющие надеяться на революционный прорыв в технологии пожаротушения в будущем, вопреки экономическому кризису.

По результатам вышесказанного можно сделать следующие общие выводы:

1. Изготовители ПА для создания пожарных машин используют модификации стандартных шасси с двойной или тройной кабиной, поставляемых автопроизводителем. На шасси, предназначенных под монтаж ПА, устанавливают двигатели повышенной мощности, обеспечивающие величину удельной мощности не менее 20 л. с./т. Экологическое исполнение двигателей – Евро-5. Большинство моделей ПА нового поколения исполняются с автоматической трансмиссией типа Allisson с устройством для отбора мощности.

2. Традиционные автоцистерны в программе производства ведущих фирм уступают место автомобилям новой генерации – многофункциональным пожарно-спасательным автомобилям расширенной комплектации. Наметилась тенденция применения на таких ПА тройной кабины для боевого расчета (1 + 8). Оригинальная кабина базового шасси (1 + 2) применяется лишь на классических тяжелых АЦ.

3. Средства тушения, применяемые на ПА нового поколения, остались традиционные – вода, пена, порошок и их комбинация, совершенствуются лишь способы их подачи. Заметно расширилось применение основных ПА с инновационными воздушно-пенными установками CAFS и ONE SEVEN, а также мультифункциональных ПА, на которых в качестве огнетушащих веществ используется вода (сплошная, распыленная и плоская струи), пена, порошок и "легкая вода" (состав AFFF).

4. Существенно меняется концепция высотных спасательных автомобилей в сторону расширения их функциональности. Предпринимаются попытки увеличения высоты подъема стрелы, которая достигла 68 м на автолестницах и 112 м на телескопических подъемниках. Функциональность этих автомобилей повышена благодаря повышению грузоподъемности их спасательных люлек (450 кг на АЛ и 630 кг на АПК), а также применению комбинированной (интегральной) стрелы, сочетающей функции лестницы и подъемника – число таких автомобилей заметно возросло. Наметилась тенденция увеличения боевого расчета на АЛ до шести человек (1 + 5).

5. В числе технических новинок – мультифункциональные ПА, сочетающие функции ПА тушения, аварийно-спасательных работ и спасания с высоты. К числу таких автомобилей можно отнести ПА, имеющие медицинский модуль, используемый для оказания первой помощи пострадавшим на пожаре.

6. В производстве ПА завершен переход на использование алюминиевой технологии изготовления пожарной надстройки. Ее применение позволяет снизить массу и повысить долговечность надстройки, гарантийный срок службы которой достиг 12 лет. Все чаще для изготовления надстройки и цистерны применяют стекло- и углепластик.

Опубликовано: Каталог "Пожарная безопасность"-2018

Посещений: 417

   Автор

Александр ПичугинЗаместитель начальника отдела техники ФГБУ ВНИИПО МЧС России

Всего статей:  1

В рубрику "Пожарная безопасность" | К списку рубрик   |   К списку авторов   |   К списку публикаций

Добавить комментарий

rss