RU2780170C2 - Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes - Google Patents

Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes Download PDF

Info

Publication number
RU2780170C2
RU2780170C2 RU2021108564A RU2021108564A RU2780170C2 RU 2780170 C2 RU2780170 C2 RU 2780170C2 RU 2021108564 A RU2021108564 A RU 2021108564A RU 2021108564 A RU2021108564 A RU 2021108564A RU 2780170 C2 RU2780170 C2 RU 2780170C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
fire
extinguishing
group
fire extinguishing
spraying
Prior art date
Application number
RU2021108564A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2021108564A (en
RU2021108564A3 (en
Inventor
Владимир Дмитриевич Захматов
Вячеслав Олегович Булатов
Михаил Викторович Чернышов
Original Assignee
Владимир Дмитриевич Захматов
Filing date
Publication date
Application filed by Владимир Дмитриевич Захматов filed Critical Владимир Дмитриевич Захматов
Priority to RU2021108564A priority Critical patent/RU2780170C2/en
Publication of RU2021108564A publication Critical patent/RU2021108564A/en
Publication of RU2021108564A3 publication Critical patent/RU2021108564A3/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2780170C2 publication Critical patent/RU2780170C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: fire-fighting.
SUBSTANCE: invention relates to the field of fire safety, in particular, to methods for extinguishing forest fires and other types of wildfires; in particular, to technologies for aviation, remote spraying of fire-extinguishing agents on forest fires in remote emergency areas. The contemporary state of forest fire extinguishing contains a number of unsolved key issues. The invention proposes a method for solving the issue of a qualitative increase in the effectiveness of the technology of aviation fire extinguishing, expected practical advantages on the basis of the new technology consisting in highly precise, with low specific consumption (cost-efficient) pulsed spraying of liquids, gels, and powders for aviation robotic systems for managing wildfires and man-made fires. The proposed technology combines the principles of finely dispersed, pulsed spraying of water, solutions, gels, sand, soil, dust using directed shock waves and high-speed waves of powder gases, and self-organisation of the flight of a group, or a larger flock, of coaxial unmanned helicopters: such synergy uncovers a fundamental technical capability to create prototypes of aviation, robotic systems for managing wildfires and man-made fires. The systems will potentially have qualitatively higher characteristics of safety, targeted effectiveness, and cost efficiency compared to the currently used systems both in Russia and abroad. Parallel, consecutive, or combined multi-level aerial "attacks" on single or multiple surface, crown, or transitional forest fires by an aviation robotic "flock" consisting of 20 to 30 unmanned fire-fighting helicopters of medium and large payload of at least 100 to 250 litres of fire-extinguishing agents and natural substances. The unmanned helicopters are equipped with a block of cassettes with containers and multi-barrel pulsed spraying modules creating directional squalls and tornadoes on a flexible management scale of fire extinguishing. The blocks and modules are distributed in time and space with a set configuration for impact on the required zones of the fire: in height, depth, and width, so as to be able to fully consider the physical and chemical mechanism of wildfires in order to extinguish forest fires precisely and with high cost efficiency without endangering the life and health of the fire-fighters on the ground and the pilots in the air.
EFFECT: fast, effective fire extinguishing and protection in the absence of people in areas of danger by a set of damaging factors and in hard-to-reach areas by distance from bases and the surrounding terrain.
6 cl, 1 dwg

Description

Область использования. Изобретение относится к области активного тушения пожаров, в частности к технологиям авиационного, прицельного, порционного распыления огнетушащих агентов на природные пожары леса, саванны, степей в отдаленных зонах природных и техногенных аварий и катастроф.Area of use. The invention relates to the field of active fire extinguishing, in particular to technologies for aviation, targeted, portioned spraying of fire extinguishing agents on natural fires in forests, savannahs, steppes in remote areas of natural and man-made accidents and disasters.

Аналог. Известен способ предотвращения распространения лесных пожаров, включающий создание противопожарных заслонов во всех ярусах леса, путем разбрызгивания негорючих веществ, отвердевающих на воздухе при Р=(1±5%) Ратм и (15±5)°С≤Т≤50°С для увеличения удельной поверхности полога леса, перпендикулярно направлению распространению пожара (А.С. №1.134.202, МКИ А62С 3/02, от 15.01.85, Гришин A.M., Бабаев В.М. и др.). Агенты разбрызгиваются с самолетов, отвердевая на кронах деревьев. Недостаток - стоимость вылета несравнима с эффектом тушения: низка эффективность локализации Верхового Пожара и низового из-за фрагментного напыления агентов на траву, нижний полог Леса.Analog. A known method of preventing the spread of forest fires, including the creation of fire barriers in all tiers of the forest, by spraying non-combustible substances that harden in air at P=(1±5%) P atm and (15±5)°C≤T≤50°C for an increase in the specific surface area of the forest canopy, perpendicular to the direction of the spread of fire (A.S. No. 1.134.202, MKI A62S 3/02, dated 15.01.85, Grishin AM, Babaev V.M. and others). Agents are sprayed from aircraft, hardening on treetops. Disadvantage - the cost of the flight is incomparable with the extinguishing effect: the efficiency of localization of the Crown Fire and the ground fire is low due to the fragmented spraying of agents on the grass, the lower canopy of the Forest.

Прототип. Патент №2.242.259, 2004 г., ФГУП «НПО «Базальт» - подвесные авиационные, распылительные контейнеры (АРК) из легкого корпуса зажигательной авиабомбы калибра 500 кг, заряд 5-8 кг ТГ-40/60 распыляет полусферически 330-400 л с начальной скоростью V0=200-300 м/с, от эпицентра в радиусе 10-12 м скорость фронта падает до Vcp=15-20 м/c с концентрацией воды 50-100 г/м3. Фронт тушит кроны большинства деревьев, сбивая пламя локальных очагов пожара в приземном слое высотой 5-6 м, диаметром 25 м (330 л) и 30 м (400 л). Образуемое воздушно-капельное облако, висит 3-5 мин, увлажняя полосы Леса от земли до верхушек крон. Аналоги АРК сферического распыла производятся для тушения Леса в горах Швейцарии и Германии 3F-Swiss-Monsoon-Technology, Carl-L. Pohler Dipl.-Ing., успешно испытаны в Польше, Канаде.Prototype. Patent No. 2.242.259, 2004, FSUE "NPO "Basalt" - suspended aviation, spray containers (ARC) from a light body of an incendiary bomb of 500 kg caliber, a charge of 5-8 kg TG-40/60 sprays hemispherically 330-400 l with an initial speed V 0 =200-300 m/s, from the epicenter within a radius of 10-12 m the front speed drops to V cp =15-20 m/s with a water concentration of 50-100 g/m 3 . The front extinguishes the crowns of most trees, knocking down the flames of local fires in the surface layer 5-6 m high, 25 m (330 l) and 30 m (400 l) in diameter. The formed airborne cloud hangs for 3-5 minutes, moistening the strips of the Forest from the ground to the tops of the crowns. Analogues of ARC spherical spray are produced for extinguishing Forests in the mountains of Switzerland and Germany 3F-Swiss-Monsoon-Technology, Carl-L. Pohler Dipl.-Ing., successfully tested in Poland, Canada.

Недостатки: на 70-90% потушенной площади возникают повторные воспламенения, требуя много вылетов на бомбардировки локальных участков лесных пожаров и незамедлительной работы пожарных команд после авиационного сбивания Пламени.Disadvantages: 70-90% of the extinguished area is re-ignited, requiring many sorties to bombard local areas of forest fires and the immediate work of fire brigades after aircraft knocking down the Flame.

Цель изобретения создания робототехнических систем контроля природных и техногенных пожаров, с высокой безопасностью, огнетушащей эффективностью, низкой ценой, чем ныне используемые системы - в РФ и за рубежом.The purpose of the invention is to create robotic control systems for natural and man-made fires, with high safety, fire extinguishing efficiency, low price than currently used systems - in the Russian Federation and abroad.

Данная цель достигается тем, что Способ Точного, масштабного Тушения Пожаров Стаями Беспилотных Летательных Аппаратов, заключающийся в применении беспилотных летательных аппаратов, несущих запас огнетушащих составов и средства их распыления или слива отличающийся тем, что осуществляется залповый сброс по одному контейнеру с каждого беспилотного летательного аппарата вертолетного типа из группы аппаратов, летящей на курсе захода на одну цель, при этом распыление из сброшенных контейнеров инициируются на заданной высоте одновременно или последовательно по заданной схеме, в зависимости от площади и конфигурации цели, с мини-интервалами до 0,5 сек, между контейнерами в одной сброшенной группе; при этом каждый контейнер осуществляет мелкодисперсное направленное, например конусообразное (полусферическое или дискообразное) распыление огнетушащего агента, например воды, растворов, гелей, порошков, пылей с помощью направленных взрывных волн (продуктов взрыва) с ударным фронтом; при этом стая на курсе захода на одну цель состоит из групп от 2 до 10 аппаратов, а схема группы в форме квадрата (круга, кольца, овала, линии) в котором расстояние между соседними аппаратами в группе обеспечивает взаимодействие фронтов Шквалов, создаваемых направленным распылом из группы сброшенных контейнеров; каждый контейнер содержит инициатор распылительного заряда с микрочипом замедляющим передачу инициирующего электросигнала на взрыватель распылительного заряда, время замедления задается компьютером по единой схеме для группы одновременно сбрасываемых контейнеров, непосредственно перед сбросом каждого контейнера - в зависимости от скорости, высоты полета группы аппаратов, температуры и влажности слоя атмосферы, в котором летит группа, скорости и направления ветра; схема инициирования группы одновременно сброшенных контейнеров обеспечивает взаимодействие шквалов и слияние их фронтов в сплошной единый фронт, в свою очередь, обеспечивающий сплошное, масштабное тушение.This goal is achieved by the fact that the Method for Accurate, Large-Scale Fire Extinguishing by Flocks of Unmanned Aerial Vehicles, which consists in the use of unmanned aerial vehicles carrying a supply of fire extinguishing compositions and a means of spraying or draining them, characterized in that a salvo discharge is carried out one container from each unmanned aerial vehicle of a helicopter type from a group of vehicles flying on the approach course for one target, while spraying from dropped containers is initiated at a given height simultaneously or sequentially according to a given pattern, depending on the area and configuration of the target, with mini-intervals up to 0.5 seconds, between containers in one dropped group; wherein each container carries out finely dispersed directional, for example cone-shaped (hemispherical or disk-shaped) spraying of a fire extinguishing agent, such as water, solutions, gels, powders, dusts using directed blast waves (explosion products) with a shock front; at the same time, the flock on the course of approaching one target consists of groups from 2 to 10 devices, and the group scheme is in the form of a square (circle, ring, oval, line) in which the distance between adjacent devices in the group ensures the interaction of the Squall fronts created by directed spray from groups of dropped containers; each container contains a spray charge initiator with a microchip that slows down the transmission of the initiating electrical signal to the spray charge fuse, the deceleration time is set by the computer according to a single scheme for a group of simultaneously dropped containers, immediately before each container is dropped - depending on the speed, flight altitude of the group of vehicles, temperature and humidity of the layer the atmosphere in which the group flies, the speed and direction of the wind; the scheme for initiating a group of simultaneously dropped containers ensures the interaction of squalls and the merging of their fronts into a continuous single front, which in turn ensures continuous, large-scale extinguishing.

Огнетушащие, воздушные атаки осуществляются параллельно, последовательно или комбинированно группами аппаратов с одного или с нескольких уровней высоты на заданную площадь с одиночным или множественными очагами пожаров - низовыми, верховыми и переходными, при этом группа летит на горящей площадью, осуществляя серию залповых сбросов с интервалами, обеспечивающими сплошную полосу тушения; а управление Стаей аппаратов и составляющими стаю - группами осуществляется наземным пунктом управления Стаей с авиационным наблюдателем, например легким Дроном с системой датчиков, тепловизорами, видеокамерами; в компьютере Пункта управления заложены все известные, экспериментально определенные варианты срабатывания различных количеств контейнеров при их различной ориентации и дистанциях относительно друг-друга, определяющих степень взаимодействия фронтов, создаваемых ими Шквалов при распылении с различных высот; также компьютер по показаниям системы датчиков, тепловизоров, спутниковых данных и др. определяет размеры и профиль горящей площади, направление и силу ветра, направление и скорость распространения пожара; затем по совокупности этих данных определяется численность и число групп аппаратов, тактика тушения - выбор направления захода на очаг пожара и очередность захода групп Стаи аппаратов или числа групп одновременного захода на горящую площадь с различных ракурсов огнетушащей атаки, также аппарат-наблюдатель дает команду на начало тушения наземными роботами с универсально распыляющими многоствольными модулями огнетушащих агентов и природных грунта, песка, пыли, грязи, а также пожарных-десантников с аналогично универсальными распылителями.Fire-extinguishing, air attacks are carried out in parallel, sequentially or in combination with groups of devices from one or several levels of height to a given area with single or multiple fires - grassroots, riding and transitional, while the group flies on a burning area, carrying out a series of salvo discharges at intervals, providing a continuous quenching band; and the control of the Flock of devices and the groups that make up the flock is carried out by the ground control point of the Flock with an aviation observer, for example, a light drone with a system of sensors, thermal imagers, video cameras; the computer of the Control Center contains all known, experimentally determined options for triggering various numbers of containers with their different orientations and distances relative to each other, which determine the degree of interaction between the fronts created by them Flurries when spraying from different heights; the computer also determines the size and profile of the burning area, the direction and strength of the wind, the direction and speed of the spread of the fire, according to the readings of the system of sensors, thermal imagers, satellite data, etc.; then, based on the totality of these data, the number and number of groups of apparatuses are determined, the tactics of extinguishing - the choice of the direction of approach to the source of fire and the order in which the groups enter. ground robots with universally spraying multi-barreled modules of fire extinguishing agents and natural soil, sand, dust, dirt, as well as fire troopers with similarly universal sprayers.

Способ осуществляется следующим образом. Стая аппаратов, создающая мульти-Шквалы, Вихри, Смерчи для тушения природных и техногенных пожаров, состоит из множества аппаратов, например, беспилотных пожарных вертолетов соосной схемы - средних (вес общий 300-600 кг и грузоподъемность 100-250 кг) или больших (вес общий 650-3000 кг и грузоподъемность 300-1500 кг). При тушении извилистого, узкого по ширине, фронта лесного пожара, вертолеты с экипажем и тем более самолеты не могут маневрировать точно по линии фронта пожара. Аппараты - 1 без труда выполнят этот маневр. Число аппаратов в группе 2, 4, 6, 8, 10 - определяется, исходя из ширины и высоты пламени на фронте пожара. Одна группа из четырех аппаратов, двигаясь на малой скорости над фронтом лесного пожара, позачпово сбрасывает по одному контейнеру - 2 с каждого аппарата, с таким интервалом, чтобы полоса тушения - 3 была сплошной. Контейнеры перед моментом отделения от аппарата от его бортового компьютера получают установку времени замедления, исходя из данных по скорости, высоте полета, температуре и влажности воздуха в приземном слое атмосферы, скорости и направлению ветра, скорости и плотности восходящих потоков дыма и нагретого воздуха от пламени. Это время замедления передается по инициирующему проводу на инициатор с микрочипом в контейнере непосредственно перед подачей сигнала на сброс контейнера. При подрыве контейнеров одновременно залпово или с мини-интервалами синхронизированно на заданной высоте над горящей поверхностью, образуются конусообразные Шквалы - 4 с ударными фронтами. На определенной части нисходящей траектории фронты Шквалов соединяются, взаимно усиливая друг-друга и создавая сплошной, плотный ударный фронт, сбивающий дым и пламя с минимальными потерями микрокапель. При встрече фронта с поверхностью горящей древесины за счет мультивихревой структуры фронта, обеспечивается сплошное, проникающее напыление массы капель ОВ в высокотемпературную, обугленную поверхность горящего материала, разрушающего структуру конденсированной зоны горения, разбавляющего горящий материал и охлаждающего его. В результате достигается эффективное тушение на большой площади - 5 без повторных воспламенений и с миниматьным удельным расходом 0,2-0,35 л/м2 вместо 5-50 л/м2 у традиционной техники авиационного слива. Следующий залповый сброс осуществляется на следующий горящий участок - 6 по траектории полета. Потушенная площадь Si от 4-х контейнеров в 8-12 раз превосходит площадь тушения Si от одиночного контейнера (см. рисунок).The method is carried out as follows. A flock of devices that create multi-Squalls, Whirlwinds, Tornadoes to extinguish natural and man-made fires, consists of many devices, for example, unmanned fire helicopters of a coaxial scheme - medium (total weight 300-600 kg and load capacity 100-250 kg) or large (weight general 650-3000 kg and load capacity 300-1500 kg). When extinguishing a winding, narrow in width, forest fire front, helicopters with a crew, and even more so aircraft, cannot maneuver exactly along the fire front line. Devices - 1 will easily perform this maneuver. The number of devices in the group 2, 4, 6, 8, 10 is determined based on the width and height of the flame at the fire front. One group of four devices, moving at low speed over the front of a forest fire, drop by drop one container - 2 from each device, with such an interval that the extinguishing zone - 3 is continuous. Containers before the moment of separation from the device from its on-board computer receive a deceleration time setting based on data on speed, flight altitude, air temperature and humidity in the surface layer of the atmosphere, wind speed and direction, speed and density of ascending smoke flows and heated air from the flame. This deceleration time is transmitted via the trigger wire to the microchip initiator in the container just before the signal to reset the container is given. When containers are blown up simultaneously in bursts or with mini-intervals synchronously at a given height above the burning surface, cone-shaped Squalls - 4 with shock fronts are formed. At a certain part of the downward trajectory, the fronts of the Squalls connect, mutually reinforcing each other and creating a continuous, dense shock front that knocks down smoke and flames with minimal loss of microdroplets. When the front meets the surface of burning wood due to the multivortex structure of the front, a continuous, penetrating spraying of a mass of OM droplets into the high-temperature, charred surface of the burning material is ensured, which destroys the structure of the condensed combustion zone, diluting the burning material and cooling it. As a result, effective extinguishing is achieved over a large area - 5 without re-ignitions and with a minimum specific consumption of 0.2-0.35 l/m 2 instead of 5-50 l/m 2 for the traditional aviation drain technique. The next salvo is carried out on the next burning area - 6 along the flight path. The quenched area Si from 4 containers is 8-12 times greater than the quenching area Si from a single container (see figure).

После сброса всех контейнеров группа беспилотных аппаратов сходит с курса и улетает на базу для перезаряжания, уступая место над фронтом лесного пожара следующей группе аппаратов, которая тушит свой участок и улетает на базу для перезаряжания. Третья группа заходит на курс тушения и продолжает работу. Первая группа возвращается с контейнерами и пополненными баками горючего и пристраивается к стае для продолжения тушения. Таким образом достигается непрерывное или с минимальными интервалами тушение. Для тушения Лесного пожара перерывы в тушении наиболее опасны, так как после традиционных методов тушения повторные воспламенения начинаются быстро и стремительно развиваются. Предлагаемая технология устраняет этот недостаток качеством тушения и непрерывностью процесса тушения. Таким образом, стая аппаратов может беспрерывно тушить многокилометровый фронт лесного пожара - одна группа тушит, другие по очереди занимают ее место.After dropping all the containers, a group of unmanned vehicles deviates from the course and flies to the base for reloading, giving way to the next group of vehicles above the forest fire front, which extinguishes its area and flies to the base for reloading. The third group enters the extinguishing course and continues to work. The first group returns with containers and refilled fuel tanks and joins the flock to continue fighting. In this way, continuous or short extinguishing intervals are achieved. To extinguish a forest fire, interruptions in extinguishing are the most dangerous, since after traditional extinguishing methods, repeated ignitions begin quickly and develop rapidly. The proposed technology eliminates this disadvantage by the quality of extinguishing and the continuity of the extinguishing process. Thus, a flock of apparatuses can continuously extinguish a multi-kilometer front of a forest fire - one group extinguishes, others take its place in turn.

Контролируют потушенный участок, быстро подавляя очаги недотушенные в дуплах, под сваленными деревьями, повторные немногочисленные возгорания пожарные десантники с обычных вертолетов или на мотоциклах. Пожарные оснащены уникальными, дальнобойными огнетушителями выстрелом, успешно тушащие выстрелами песка, грунта, грязи, пыли. Пожарный носит с собой только огнетушитель весом 4-5 кг и 200-500 распылительных патронов, типа холостых. Это первый огнетушитель автономного тушения (патенты Захматов В.Д. №2.055.767 (С1) "Ручное огнетушащее импульсное устройство", №2.692.272. «Мини-огнетушитель импульсного распыления) - вполне сочетается по новизне и эффективности с заявляемой технологией, успешно дополняя ее.The extinguished area is controlled, quickly suppressing fires that are not extinguished in hollows, under fallen trees, fire troopers from ordinary helicopters or on motorcycles repeat a few fires. Firefighters are equipped with unique, long-range fire extinguishers with a shot, successfully extinguishing sand, soil, dirt, dust with shots. A firefighter carries only a fire extinguisher weighing 4-5 kg and 200-500 spray cartridges, such as blanks. This is the first fire extinguisher for autonomous extinguishing (patents Zakhmatov V.D. No. 2.055.767 (C1) "Manual fire extinguishing impulse device", No. 2.692.272. "Mini impulse spray fire extinguisher) - it is completely combined in novelty and efficiency with the claimed technology, successfully complementing it.

Такая схема распределяет создаваемые огнетушащие шквалы во времени и пространстве с заданной частотой и заданными параметрами тонкораспыленных капель (микрочастиц) для внедрения их в конденсированную зону пожара, преимущественно, с проникающим напылением совокупности капель (частиц), разрушающим структуру горящего слоя и охлаждающим массу высоко-температурной поверхности. Схема основана на физико-химических закономерностях природного пожара и позволит в полной мере использовать потенциальные возможности огнетушащих агентов, снизить их удельные расходы и обеспечить высокоэкономичное (эффективное) тушение лесных пожаров. Использование аппаратов, сбрасывающих контейнеры, распыляющие огнетушащие составы тонко-дисперсно и по заданной программе - обеспечит точное, высокоэффективное - фактически безлюдное тушение, не требующее полета пилотируемых вертолетов и самолетов в опасных зонах над пожаром и работы пожарных в опасных зонах перед фронтом переходных и верховых пожаров. Тушение лесных пожаров впервые не будет создавать угрозы для жизни и здоровья пожарным на земле и пилотам пожарных самолетов, вертолетов в воздухе.Such a scheme distributes the created fire extinguishing squalls in time and space with a given frequency and given parameters of finely atomized drops (microparticles) for their introduction into the condensed fire zone, mainly with penetrating spraying of a set of drops (particles), which destroys the structure of the burning layer and cools the mass of high-temperature surfaces. The scheme is based on the physical and chemical laws of a natural fire and will make it possible to fully use the potential of fire extinguishing agents, reduce their specific costs and ensure highly economical (effective) extinguishing of forest fires. The use of devices that drop containers, spray fire extinguishing compositions finely dispersed and according to a given program - will provide accurate, highly effective - virtually deserted extinguishing that does not require the flight of manned helicopters and aircraft in hazardous areas over the fire and the work of firefighters in hazardous areas in front of the front of transitional and crown fires . Extinguishing forest fires for the first time will not pose a threat to the life and health of firefighters on the ground and pilots of firefighting aircraft and helicopters in the air.

Преимущества предлагаемого Изобретения. Впервые обеспечивается за один вылет возможность многократного распыления и тушения множества локальных очагов лесного пожара или последовательного тушения очагов или многократного, комбинированного, квадратно-гнездового по площади воздействия на сложный очаг или обширный лесной пожар. Другое важное преимущество заключается в гибко регулируемом, комбинированном тушении путем последовательного с заданными интервалами, точного распыления из различных «контейнеров» ряда огнетушащих составов: порошки, вода с пенообразователем и экологически чистых природных материалов: сыпучие - песок, супесь, рыхлый грунт; вязкие, липкие - грязь, гель, сорбенты, загущенная вода; жидкие - вода, вода «грязная» с примесями.The advantages of the proposed invention. For the first time, the possibility of multiple spraying and extinguishing a plurality of local forest fires or sequential extinguishing of fires or multiple, combined, square-nested in area impact on a complex center or extensive forest fire is provided for the first time. Another important advantage lies in the flexibly adjustable, combined extinguishing by successive, at predetermined intervals, accurate spraying from various "containers" of a number of fire extinguishing compositions: powders, water with a foaming agent and environmentally friendly natural materials: loose - sand, sandy loam, loose soil; viscous, sticky - mud, gel, sorbents, thickened water; liquid - water, water "dirty" with impurities.

Снаряжение распылительных контейнеров природными материалами на посадочной площадке впервые обеспечивает автономное, бесперебойное тушение, независимо от подвоза или наличных резервов огнетушащих агентов.Equipping spray containers with natural materials at the landing site for the first time ensures autonomous, uninterrupted extinguishing, regardless of the supply or available reserves of fire extinguishing agents.

Обеспечивается быстрое, эффективное тушение пожаров и защита при отсутствии людей в опасных зонах по комплексу поражающих факторов, и труднодоступных зонах по отдаленности от баз и рельефу местности.Fast, effective fire extinguishing and protection is provided in the absence of people in hazardous areas for a complex of damaging factors, and hard-to-reach areas in remoteness from bases and terrain.

Claims (6)

1. Способ тушения пожаров стаями беспилотных летательных аппаратов, создающих шквалы, вихри и смерчи, заключающийся в применении беспилотных летательных аппаратов, несущих запас огнетушащих агентов и средств их распыления, отличающийся тем, что осуществляется залповый сброс по одному контейнеру с каждого беспилотного летательного аппарата вертолетного типа из группы аппаратов, летящей на курсе захода на одну цель, при этом распыление из сброшенных контейнеров инициируется на заданной высоте одновременно или последовательно по заданной схеме в зависимости от площади и конфигурации цели, с мини-интервалами до 0,5 сек, между контейнерами в одной сброшенной группе; при этом каждый контейнер осуществляет мелкодисперсное направленное распыление огнетушащего агента с помощью направленных взрывных волн с ударным фронтом; при этом стая на курсе захода на одну цель состоит из групп от 2 до 10 аппаратов, а группа имеет форму, в которой расстояние между соседними контейнерами в группе обеспечивает взаимодействие фронтов шквалов, создаваемых направленным распылом из группы сброшенных контейнеров; каждый контейнер содержит инициатор распылительного заряда с микрочипом, замедляющим передачу инициирующего электросигнала на взрыватель распылительного заряда, время замедления задается компьютером по единой схеме для группы одновременно сбрасываемых контейнеров, непосредственно перед сбросом каждого контейнера - в зависимости от скорости, высоты полета группы аппаратов, температуры и влажности слоя атмосферы, в котором летит группа, скорости и направленности ветра; схема инициирования группы одновременно сброшенных контейнеров обеспечивает взаимодействие шквалов и слияние их фронтов в сплошной единый фронт, в свою очередь, обеспечивающий сплошное тушение.1. A method of extinguishing fires by flocks of unmanned aerial vehicles that create squalls, whirlwinds and tornadoes, which consists in the use of unmanned aerial vehicles carrying a supply of fire extinguishing agents and means of spraying them, characterized in that a salvo discharge is carried out one container from each unmanned aerial vehicle of a helicopter type from a group of vehicles flying on a course of approach to one target, while spraying from dropped containers is initiated at a given height simultaneously or sequentially according to a given pattern, depending on the area and configuration of the target, with mini-intervals of up to 0.5 seconds, between containers in one dropped group; wherein each container carries out finely dispersed directional spraying of the fire extinguishing agent using directed blast waves with a shock front; at the same time, the flock on the course of approaching one target consists of groups of 2 to 10 devices, and the group has a shape in which the distance between adjacent containers in the group ensures the interaction of squall fronts created by directed spray from a group of dropped containers; each container contains a spray charge initiator with a microchip that slows down the transmission of the initiating electrical signal to the spray charge fuse, the deceleration time is set by the computer according to a single scheme for a group of simultaneously dropped containers, immediately before each container is dropped - depending on the speed, flight altitude of the group of vehicles, temperature and humidity layer of the atmosphere in which the group flies, wind speed and direction; the scheme for initiating a group of simultaneously dropped containers ensures the interaction of squalls and the merging of their fronts into a continuous single front, which, in turn, provides continuous extinguishing. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мелкодисперсное направленное распыление огнетушащего агента является конусообразным, полусферическим или дискообразным.2. The method according to p. 1, characterized in that the fine directional spray of the fire extinguishing agent is cone-shaped, hemispherical or disc-shaped. 3. Способ по любому пп. 1, 2, отличающийся тем, что огнетушащим агентом является вода, раствор, гель, порошок или пыль.3. The method according to any paragraphs. 1, 2, characterized in that the fire extinguishing agent is water, solution, gel, powder or dust. 4. Способ по любому из пп 1-3, отличающийся тем, что форма группы представляет собой квадрат, круг, кольцо, овал или линию.4. The method according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the shape of the group is a square, circle, ring, oval or line. 5. Способ по любому из пп. 1-4, отличающийся тем, что огнетушащие воздушные атаки осуществляются параллельно, последовательно или комбинированно группами аппаратов с одного или нескольких уровней высоты на заданную площадь с одиночными или множественными очагами пожаров - низовыми, верховыми или переходными, при этом группа летит над горящей площадью, осуществляя серию залповых сбросов с интервалами, обеспечивающими сплошную полосу тушения; а управление стаей аппаратов и составляющими стаю - группами осуществляется наземным пунктом управления стаей с авиационным наблюдателем; в компьютере пункта управления заложены все известные, экспериментально определенные варианты срабатывания различных количеств контейнеров при их различной ориентации и дистанциях, относительно друг друга, определяющих степень взаимодействия фронтов, создаваемых ими шквалов при распылении с различных высот; также компьютер по показаниям системы датчиков, тепловизоров, спутниковых данных определяет размеры и профиль горящей площади, направление и силу ветра, направление и скорость распространения пожара; затем по совокупности этих данных определяется численность и число групп аппаратов, тактика тушения - выбор направления захода на очаг пожара и очередность захода групп стаи аппаратов или числа групп одновременного захода на горящую площадь с различных ракурсов огнетушащей атаки, также аппарат-наблюдатель дает команду на начало тушения наземными роботами с распыляющими многоствольными модулями огнетушащих агентов и природных материалов - грунта, песка, пыли, грязи, а также пожарных-десантников с распылителями.5. The method according to any one of paragraphs. 1-4, characterized in that fire extinguishing air attacks are carried out in parallel, sequentially or in combination with groups of vehicles from one or more height levels to a given area with single or multiple fires - grassroots, riding or transitional, while the group flies over the burning area, carrying out a series of volley discharges at intervals providing a continuous zone of extinguishing; and the control of the flock of vehicles and the groups that make up the flock is carried out by the ground control point of the flock with an aviation observer; all known, experimentally determined options for triggering various numbers of containers with their different orientations and distances relative to each other, which determine the degree of interaction of the fronts, the squalls they create when spraying from different heights, are incorporated in the control center computer; the computer also determines the size and profile of the burning area, the direction and strength of the wind, the direction and speed of the spread of the fire based on the readings of the system of sensors, thermal imagers, satellite data; then, based on the totality of these data, the number and number of groups of devices are determined, the extinguishing tactics are determined by the choice of the direction of approach to the source of fire and the order of entry of groups of flocks of devices or the number of groups of simultaneous entry into the burning area from different angles of the fire extinguishing attack, and the observer device also gives the command to start extinguishing ground robots with spraying multi-barrel modules of fire extinguishing agents and natural materials - soil, sand, dust, dirt, as well as fire troopers with sprayers. 6. Способ по п. 5, отличающийся тем, что авиационный наблюдатель выполнен в виде дрона с системой датчиков, тепловизорами, видеокамерами.6. The method according to p. 5, characterized in that the aviation observer is made in the form of a drone with a system of sensors, thermal imagers, video cameras.
RU2021108564A 2021-03-26 Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes RU2780170C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108564A RU2780170C2 (en) 2021-03-26 Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021108564A RU2780170C2 (en) 2021-03-26 Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes

Publications (3)

Publication Number Publication Date
RU2021108564A RU2021108564A (en) 2022-04-06
RU2021108564A3 RU2021108564A3 (en) 2022-04-06
RU2780170C2 true RU2780170C2 (en) 2022-09-20

Family

ID=

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2202486A1 (en) * 1995-08-14 1997-02-27 Winfried Rosenstock Process and device for fighting fires from the air
RU2113260C1 (en) * 1996-09-27 1998-06-20 Петраков Валерий Михайлович Method for localization of forest fire
RU2146544C1 (en) * 1999-04-05 2000-03-20 Субратов Алексей Алексеевич Method fighting crown and ground forest fires and gear for its implementation
RU2237501C2 (en) * 2002-10-01 2004-10-10 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Method and apparatus for localizing and extinguishing of forest fire
RU2242259C1 (en) * 2003-03-07 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Базальт" Aircraft fire-extinguishing apparatus
RU2243014C1 (en) * 2003-09-10 2004-12-27 Селиверстов Владимир Иванович Fire extinguishing method for forest fires
RU2288761C2 (en) * 2001-07-06 2006-12-10 Метал Сторм Лимитед Method of the fire-fighting (versions) and the device for its realization
RU2527726C2 (en) * 2012-07-20 2014-09-10 Геннадий Никандрович Плахов Combined sand jet-water extinguishing forest fires from air
CN106828899A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 润泰救援装备科技河北有限公司 Rescue unmanned plane and its regulation and control fire-fighting system

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2202486A1 (en) * 1995-08-14 1997-02-27 Winfried Rosenstock Process and device for fighting fires from the air
RU2113260C1 (en) * 1996-09-27 1998-06-20 Петраков Валерий Михайлович Method for localization of forest fire
RU2146544C1 (en) * 1999-04-05 2000-03-20 Субратов Алексей Алексеевич Method fighting crown and ground forest fires and gear for its implementation
RU2288761C2 (en) * 2001-07-06 2006-12-10 Метал Сторм Лимитед Method of the fire-fighting (versions) and the device for its realization
RU2237501C2 (en) * 2002-10-01 2004-10-10 Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики Method and apparatus for localizing and extinguishing of forest fire
RU2242259C1 (en) * 2003-03-07 2004-12-20 Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственное научно-производственное предприятие "Базальт" Aircraft fire-extinguishing apparatus
RU2243014C1 (en) * 2003-09-10 2004-12-27 Селиверстов Владимир Иванович Fire extinguishing method for forest fires
RU2527726C2 (en) * 2012-07-20 2014-09-10 Геннадий Никандрович Плахов Combined sand jet-water extinguishing forest fires from air
CN106828899A (en) * 2017-01-06 2017-06-13 润泰救援装备科技河北有限公司 Rescue unmanned plane and its regulation and control fire-fighting system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU719062B2 (en) Method and apparatus for localizing and/or extinguishing fires
US7478680B2 (en) Fire extinguishing by explosive pulverisation of projectile based frozen gases and compacted solid extinguishing agents
AU2005210590B2 (en) Method and device for controlling and/or putting out fires
US20170007865A1 (en) Intelligent Method of Protecting Forest and Brush from Fire
US5507350A (en) Fire extinguishing with dry ice
CA2594783C (en) Method for acting on forest fires, pests or atmospheric phenomena from the air
US20050139363A1 (en) Fire suppression delivery system
US7210537B1 (en) Method of controlling fires
JPH08280834A (en) Method for guiding fire-extinguishing shell
WO2020238726A1 (en) Method for extinguishing forest fires
RU2780170C2 (en) Method for precise large-scale fire extinguishing by flocks of unmanned aerial vehicles creating multi-squalls, vortices, tornadoes
RU2193906C2 (en) Fire-extinguishing method and rocket-type fire-extinguishers for effectuating method
RU2319527C2 (en) Forest fire-extinguishing device
JPH08196655A (en) Fire extinguishing cartridge
RU2740594C1 (en) Fire-extinguishing shell
CN209885080U (en) Novel fire-fighting cannonball and launching system thereof
Seyzinski et al. Effective use of a helicopter with a Bambi bucket firefighting system in Bulgaria
RU2749587C1 (en) Method for operational remote fire extinguishing and a fire extinguishing element for its implementation
Mosov et al. Technical aspects of aviation firefighting in ecosystems: the experience of foreign countries
RU2652555C1 (en) Fire isolation and extinction device
RU2242259C1 (en) Aircraft fire-extinguishing apparatus
RU2783277C1 (en) Automated system of multi-barrel modules along the runway to extinguish a burning emergency aircraft in motion and after it stops
CN114904178B (en) Active-triggering composite fire extinguishing bomb and system comprising same
SU1712245A1 (en) Method of fire extinguishing
RU2755336C1 (en) Aviation fire extinguishing container