Аннотация:

Лесные пожары регулярно возникают во многих странах, принося ежегодные убытки, исчисляемые десятками миллиардов долларов. Ежегодно на борьбу с лесными пожарами в России, США, Канаде, Австралии, Бразилии, Индонезии, Германии и других странах тратятся сотни миллионов долларов, но сгорание лесов по-прежнему идет интенсивнее, чем их прирост.
 Читать всю статью

Лесные пожары регулярно возникают во многих странах, принося ежегодные убытки, исчисляемые десятками миллиардов долларов. Ежегодно на борьбу с лесными пожарами в России, США, Канаде, Австралии, Бразилии, Индонезии, Германии и других странах тратятся сотни миллионов долларов, но сгорание лесов по-прежнему идет интенсивнее, чем их прирост.
Техника, состоящая на вооружении противопожарной службы как в России, так и в других странах, в настоящее время требует коренной модернизации. К примеру, задачи авиатушения леса требуют повысить эффективность распыления воды хотя бы в 10 раз путем снижения в 5-10 раз ее аэродинамического уноса. Для этого необходимо распылить воду до капель размером 40-80 мкм, повысить разрушающее и проникающее воздействие фронта газо-водяного шквала. Единственный путь достижения этого – распыление воды взрывной волной, транспортировка капель мощным спутным газовым потоком до обугленной поверхности веток, стволов, листвы, травы с опавшими листьями. Такое распыление наиболее эффективно осуществляется направленным взрывом.
Новая технология высокоточного и эффективного тушения лесных пожаров предполагает применение огнетушащих распылительных бомб. Первая такая бомба была разработана и применена еще при ликвидации последствий Чернобыльской катастрофы. Она состояла из связки 5 мешков, заполненных мокрым песком, с распылительными зарядами – тротиловыми шашками. Устройство было подвешено к вертолету на тросе длиной 120 м. Огнетушащий состав (ОС) распылялся с высоты 15-25 м конусообразно со сплошным расширяющимся фронтом, быстро тушащим верховой или низовой пожар леса на площади 100-250 м² за 1 с. После отработки методики прицеливания точно тушились очаги возгораний в «Рыжем лесу» без остановки вертолета, что многократно снижало дозы радиации для экипажа. Впоследствии такими подвесными бомбами распылялась вязкая нефтяная бурда, локализующая радиоактивную пыль на сложных поверхностях, в зонах, недоступных для других способов проникновения. Современная, более эффективная бомба, тушащая 250 м², была создана на основе полиэтиленовых бочек емкостью 160 л и 220 л и успешно испытана при тушении пожаров в Подмосковье (Красноармейск), Польше (Сталева Воля), Израиле (плато горы Кармаль близ Хайфы), в том числе в условиях, когда традиционное «разбрызгивание» воды с самолетов и вертолетов показало свою крайнюю неэффективность. 
Для увеличения масштабов тушения за один вылет вертолета была разработана подвесная многосекционная платформа, в каждой секции которой закреплена бомба с неметаллическим каплеобразным корпусом или связка из нескольких эластичных контейнеров. Корпус платформы изготавливают решетчатым, что позволит дробить, отражать и гасить волну отката. За один вылет можно последовательно тушить много очагов, обширную площадь сплошного лесного пожара или комбинированно мощный очаг. Залповый подрыв нескольких бомб, c их определенным взаимным расположением, увеличивает высоту эффективного распыления до 80-100 м, а площадь тушения – в 2–3 раза по сравнению с суммарным воздействием отдельных бомб. 
В связи с разработкой новых технических средств созданы основы новой тактики импульсного тушения лесных пожаров. Первая (подготовительная) стадия пожаротушения – остановка распространения верхового лесного пожара с помощью прицельной массовой бомбардировки полосы его фронта с гражданских или военных самолетов, вертолетов, летящих на безопасной высоте (от 2000 м до 4000 м). Бомбардировка сбивает пламя фронта верхового пожара, снижая тепловое излучение, восходящие потоки дыма и создавая условия для прицельного распыления на обширные площади с низких высот – выполнения коврового тушения на второй стадии.
Вторая (основная) стадия представляет собой сплошное тушение с вертолетных многобомбовых и многоствольных безоткатных подвесных платформ, создающих серию последовательных вихрей, квадрат за квадратом осуществляющих эффективное сплошное тушение, разрушающее и охлаждающее обугленный раскаленный слой древесины. Многоствольная установка осуществляет вертикальное распыление ОС с высоты до 100 м, бомбы подрываются на высоте 20-80 м. Высота полета вертолета – не менее 150-200 м, что предохраняет очаг пожара от раздутия нисходящим потоком воздуха от вертолетного винта, а длина троса до платформы – 100–150 м. Такое тушение эффективно, экономно, прицельно и может стать наиболее популярным средством тушения леса и ликвидации последствий катастроф. 
Третья стадия пожаротушения (зачистка) реализуется легкими вертолетами с относительно небольшими подвесными многобомбовыми или многоствольными платформами вертикального распыления, осуществляющими точное тушение остаточных локальных очагов лесного пожара или повторных воспламенений отдельных деревьев, кустов. Одновременно вертолеты могут перевозить группы пожарных-десантников с ручными дальнобойными импульсными универсальными распылителями (ДИУР), запасом контейнеров с ОС для ускорения тушения и тысячами распылительных патронов для подпитки пожарных, осуществляющих длительные рейды по лесу и тушащих очаги распылением природных материалов – грунта, песка, грязи, воды.
Четвертый этап импульсного пожаротушения – окончательная зачистка последствий крупного пожара – осуществляется пожарными-десантниками, оснащенными ДИУР для дотушивания очагов в дуплах, под сваленными деревьями, в ямах, которые очень трудно потушить вертикально ориентированными шквалами. Эти очаги на протяжении нескольких часов или дней могут быть источниками повторного воспламенения и восстановления пожара. Пожарные-десантники должны быть снабжены разработанными импульсными ДИУР, впервые в мире эффективно распыливающими природные материалы, сухие и увлажненные: грунт, грязь, песок, пыль, снег, лед. Это в сочетании с компактностью и небольшим весом распылителя впервые дает возможность длительно и автономно работать на обширных лесных территориях, включая отдаленные и пересеченные местности. Затем подтягиваются и подключаются к работе обычные пожарные, матросы, солдаты, добровольцы, также оснащенные импульсными ДИУР. Данная методика позволяет быстро потушить множество очагов пожара на больших территориях, недоступных для транспорта.
Установлены тактико-технические и эксплуатационные характеристики разрабатываемых импульсных ДИУР. Их вес в заряженном состоянии составляет 4,5-5,6 кг в зависимости от вида конструкции. Запас ОС размещается в рюкзаке с 10 контейнерами общим весом 11 кг. Перезаряжание ДИУР осуществляется за 4-5 с унитарным контейнером из легких однолитровых пластиковых бутылок, содержащих распылительные патроны и огнетушащие средства – жидкости, гели, пенообразователи, порошки. Сыпучие ПМ можно заряжать непосредственно в канал ствола, фиксируя их с обеих сторон легкими пыжами. Снаряжение стабильно создает локальные вихри или шквалы с широким фронтом, равномерно и одновременно воздействующим на несколько квадратных метров пожара при одном распылительном выстреле. В целях дальнейшей модернизации конструкции испытан ДИУР с косым срезом ствола для быстрой загрузки грунта, песка и других природных инертных веществ в канал.
Импульсный распылитель полностью безопасен при эксплуатации для тех, кто из него «стреляет», а также для тех, кто оказался в зоне распыления ОС или природных материалов (ПМ). ДИУР характеризуется высокой эффективностью, стабильностью и безотказностью работы при температурах от -40 до +50 0С, влажности, запыленности, загрязнении. ДИУР с 10 контейнерами в рюкзаке способен потушить до 50-100 пог. м кромки низового пожара и до 40-50 м2 очагов пожара. Пожарный, имея 200 распылительных патронов (2 кг) и распыляя ПМ (грунт, грязь, песок, пыль), производит тушение в радиусе до нескольких десятков километров, в том числе в пересеченной и труднодоступной местности или в зонах аварий, катастроф.
Ближайшие аналоги разрабатываемой техники – распылители пневматические IFEX-3012 (Германия), TSIS (США); «Игла», «ГИРС» (Россия). Они тяжелее в 3-4 раза, их шланги высокого давления прилегают к телу пожарного и опасны при разрыве даже сквозь тяжелую защитную одежду. Пневматические устройства распыляют только очищенную воду, их дальность тушения – до 2 м, что предполагает работу пожарного только в опасной зоне. На проведенных независимых испытаниях пневматический распылитель IFEX-3012 потушил за 98 с модельный очаг А-0,1 горящего 6 минут дерева площадью 1,1 м2 с дистанций 0,5-2 м пятью распылениями (расход воды – 5 л). Новое устройство (ДИУР) потушило очаг одним распылением (расход 1 л) с дистанции 2,5 м за 3 с, включая прицеливание. ДИУР также тушил модельные очаги с дистанций 3, 5, 7, 10 м одним-двумя распылениями. Он был успешно испытан при тушении очагов лесного пожара в Подмосковье, причем очаги пожара тушились с дистанций до 8 м при среднем размере очага 1-3 м2 одним-тремя распылениями. Распылялись вода техническая, вода с пенообразователем, состав «Pyrocool», грунт, песок, грязь. Пожарные хорошо освоили распылители, работали азартно, эффективно, высоко оценили их.
Кроме тушения и ликвидации лесных пожаров, возникает настоятельная потреб­ность защиты охраняемых объектов и территорий (населенных пунктов, складов бое­припасов, атомных электростанций) от надвигающегося фронта пламени. Многие арсеналы боеприпасов расположены в лесах, их пожары быстро переходят в лесные и наоборот. Например, в Хабаровском крае разлетающиеся из горящих штабелей ракеты поджигали лес в радиусе до 20 км, создавая катастрофические лесные пожары.
Наиболее перспективными для защиты населенных пунктов и объектов являются 50-ствольные установки «Импульс-3М» для импульсного универсального распыления на шасси танков Т-54, Т-55, Т-62. Многоствольные установки меньшего размера монтируются на двухосных прицепах, лафетах, джипах и грузовых автомобилях. Эти установки обеспечивают огнетушащее воздействие, гибко регулируемое по своим параметрам: площади фронта, интенсивности подачи огнетушащего состава. Установлены оптимальные калибры и длины стволов, разработана компоновка многоствольной системы, созданы элементы раздельно-гильзового заряжения: вышибной заряд и герметичная цилиндрическая емкость-гильза, обеспечивающая быстрое заряжение в ствол и долговременное гарантированное хранение любого огнетушащего состава (порошка, геля, жидкости) в течение 10-15 лет. 
В объектовых пожарно-спасательных частях МНС (МЧС) Украины уже находятся семь 50-ствольных установок «Импульс 3М» на шасси танка Т-62. Шасси мало изменено: убраны боеукладки для увеличения свободного объема обитаемого отделения, ускорена эвакуация экипажа, сохранены фильтры очистки воздуха от токсичных и радиоактивных пылей, аэрозолей и броня, защищающая от снарядов, обрушений и крупных осколков. Замена башни с орудием на многоствольный модуль облегчила шасси на 3-5 т, повысила скорость и маневренность «Импульса 3М», позволила навесить теплоотражательные экраны, импульсные распылители для внешнего охлаждения и внутренней пожаровзрывозащиты обитаемого и моторного отделений. Стволы установки «Импульс 3М» могут заряжаться различными огнетушащими составами: жидкостями, растворами, гелями, порошками и сыпучими материалами. Если запас контейнеров с ОС закончился, есть компактные распылительные патроны – до 500 шт. в боеукладках на 10 перезарядок стволов. Можно успешно распылять и грунт, грязь, песок, мутную воду, пыль, снег, лед. 
Таким образом, созданы необходимые основы и предпосылки для доработки, промышленного выпуска и внедрения в практическую деятельность МЧС России всех трех видов техники импульсного пожаротушения. Необходимый научный задел для выполнения НИР, ОКР и промышленного производства всех видов импульсной огнетушащей техники в России, безусловно, имеется, в том числе у таких предприятий и учреждений, как НПО Специальных материалов, Российская академия ракетных и артиллерийских наук, Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России.
Сочетание видов новой техники позволит тушить лесные пожары различных масштабов и скорости развития намного эффективнее, чем лучшие образцы традиционной зарубежной техники. 

Об авторах:
Захматов Владимир Дмитриевич, доктор технических наук, профессор Институт телекоммуникаций и глобального информационного пространства НАН Украины;
Сильников Михаил Владимирович, член-корреспондент РАН, академик РАРАН, доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, лауреат Государственной премии Российской Федерации, премий Правительства Российской Федерации в области науки и техники, премии Президента Российской Федерации в области образования
Научно-производственное объединение Специальных материалов. 
Чернышов Михаил Викторович, 
доктор технических наук, доцент
Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России
Свернуть статью