RU79044U1

RU79044U1 - FIRE EXTINGUISHING PLANT

Info

Publication number: RU79044U1
Application number: RU2008128648/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Петрович Турмов; Николай Иванович Павлов; Виктор Михайлович Зуев
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2008-12-20

Abstract

Установка для тушения пожара, включающая газотурбинную установку, отличается тем, что в качестве газотурбинной установки использован турбореактивный двигатель, предпочтительно авиационный, отработавший свой летный ресурс, при этом выходное сопло двигателя состыковано со смерчевой камерой, предпочтительно выполненной в виде обечайки, на внутренней поверхности которой размещены лопатки с возможностью придания исходящей струе турбореактивного двигателя поступательно-вращательного движения. Предлагаемая установка для тушения пожара позволяет создавать заградительную полосу путем пуска встречного огня (отжига), а также может быть использована для «оголения» деревьев от листвы и веток. Такая установка по аналогии с природным смерчем способна вырыть траншею (канаву) глубиной до трех метров, т.е. может быть использована для тушения подземных пожаров. 1 илл.A fire extinguishing installation, including a gas turbine installation, is characterized in that a turbojet engine, preferably an aircraft engine that has fulfilled its flight life, is used as a gas turbine installation, while the engine output nozzle is connected to a tornado chamber, preferably made in the form of a shell, on the inner surface of which blades with the ability to give the outgoing jet of a turbojet engine translational-rotational motion. The proposed installation for extinguishing a fire allows you to create a barrier line by firing an oncoming fire (annealing), and can also be used to "bare" trees from leaves and branches. Such a facility, by analogy with a natural tornado, is capable of digging a trench (ditch) up to three meters deep, i.e. can be used to extinguish underground fires. 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области пожарной техники, а именно к технике тушения лесных пожаров.The utility model relates to the field of fire fighting equipment, namely to fighting forest fires.

Известно тушение лесного пожара с применением вертолетов с вращающимися винтами, создающими с помощью специального конического корпуса с соответствующими устройствами мощнейший нисходящий поток воздуха в виде смерча, гасящего пламя на своем пути (см. патент РФ, №2252050, 2005 г.).It is known to extinguish a forest fire using helicopters with rotary propellers, which, using a special conical body with appropriate devices, create a powerful descending air stream in the form of a tornado extinguishing a flame in its path (see RF patent, No. 2252050, 2005).

Недостатками такого тушения лесного пожара является необходимость большого парка вертолетов и опасность нахождения вертолетов в месте распространения пожара.The disadvantages of such extinguishing a forest fire is the need for a large fleet of helicopters and the danger of helicopters in the place of fire spread.

Известен также летательный аппарат для газодинамического тушения лесных пожаров, содержащий подъемные турбореактивные двигатели, турбокомпрессорные агрегаты которых представляют собой вращающиеся диски, посаженные в коробку с кольцевыми входными и выходными устройствами, на верхней стороне диска установлены рабочие лопатки газовой турбины, между ними на корпусе коробки установлены спрямляющие лопатки, которые вместе с рабочими лопатками образуют центростремительный радиальный компрессор, на нижней стороне диска установлены рабочие лопатки газовой турбины, между которыми на корпусе коробки установлены направляющие лопатки, образующие вместе с рабочими лопатками радиальную центробежную активную газовую турбину (см. заявку РФ №2005126563).Also known is an aircraft for gas-dynamic extinguishing of forest fires, containing turbojet engines, the turbocompressor units of which are rotary disks mounted in a box with ring inlet and outlet devices, gas turbine blades are installed on the upper side of the disk, rectifier blades are installed between them the blades, which together with the working blades form a centripetal radial compressor, are installed on the lower side of the disk s gas turbine blade, between which the housing box guide vanes are installed, together forming the rotor blades with radial gas turbine centrifugal active (see. the application of RF №2005126563).

Недостатком этого устройства является сложность и большая стоимость конструкции.The disadvantage of this device is the complexity and high cost of construction.

Известна также газотурбинная установка предназначенная для тушения пожара (см. патент РФ №2116481, 1998 г.).Also known is a gas turbine plant designed to extinguish a fire (see RF patent No. 2116481, 1998).

Недостатком последнего устройства является сложность конструкции, большая стоимость и опасность проведения работ при тушении лесных пожаров.The disadvantage of the latter device is the complexity of the design, the high cost and danger of carrying out work when extinguishing forest fires.

Последнее устройство, как наиболее близкое к предлагаемому, выбрано в качестве прототипа.The latter device, as the closest to the proposed, is selected as a prototype.

Задачей полезной модели является упрощение конструкции и создание условий для безопасного тушения пожара.The objective of the utility model is to simplify the design and create conditions for safe fire fighting.

Технический результат, достигаемый при решении поставленной задачи, выражается в уменьшении стоимости конструкции.The technical result achieved by solving the problem is expressed in reducing the cost of the structure.

Для решения поставленной задачи установка для тушения пожара, включающая газотурбинную установку, отличается тем, что в качестве газотурбинной установки использован турбореактивный двигатель, предпочтительно авиационный, отработавший свой летный ресурс, при этом выходное сопло двигателя состыковано со смерчевой камерой, предпочтительно выполненной в виде обечайки, на внутренней поверхности которой размещены лопатки с возможностью придания исходящей струе турбореактивного двигателя поступательно-вращательного движения.To solve the problem, a fire extinguishing installation, including a gas turbine installation, is characterized in that a turbojet engine, preferably an aircraft engine that has fulfilled its flight life, is used as a gas turbine installation, while the engine output nozzle is connected to a tornado chamber, preferably made in the form of a shell, on the inner surface of which the blades are placed with the possibility of giving the outgoing jet of a turbojet engine translational-rotational motion.

Сопоставительный анализ признаков заявляемого решения и признаков аналогов и прототипа свидетельствует о его соответствии критерию «новизна».A comparative analysis of the features of the proposed solutions and the characteristics of analogues and prototype indicates its compliance with the criterion of "novelty."

Признаки отличительной части формулы полезной модели решают следующие функциональные задачи.The features of the distinctive part of the utility model formula solve the following functional problems.

Признаки - «...в качестве газотурбинной установки использован турбореактивный двигатель, предпочтительно авиационный, отработавший свой летный ресурс...» - позволяют получить на выходе сопла турбореактивного двигателя прямолинейную струю воздуха с осевой скоростью.Signs - "... a turbojet engine, preferably an aircraft engine that has fulfilled its flight life ..." is used as a gas turbine unit "- allows you to get a straight air stream with axial speed at the nozzle exit of the turbojet engine.

Признаки - «...выходное сопло двигателя состыковано со смерчевой камерой, предпочтительно выполненной в виде обечайки, на внутренней поверхности которой размещены лопатки с возможностью придания исходящей струе турбореактивного двигателя поступательно-вращательного движения» - обеспечивает завихрение исходящей струи турбореактивного двигателя, и получение вращающейся струи воздушного потока (смерчевого потока).Signs - "... the engine outlet nozzle is docked with a tornado chamber, preferably made in the form of a shell, on the inner surface of which blades are placed with the possibility of imparting a rotational-rotational motion to the outgoing jet of the turbojet engine" - provides turbulence of the outgoing jet of the turbojet engine, and obtaining a rotating jet air flow (tornado flow).

Техническая сущность предлагаемого решения поясняется чертежом. На чертеже показана схема предлагаемой установки: 1 - турбореактивный двигатель, 2 - смерчевая камера, 3 - лопатки для получения вращающейся струи воздушного потока (смерчевого потока).The technical essence of the proposed solution is illustrated in the drawing. The drawing shows a diagram of the proposed installation: 1 - turbojet engine, 2 - tornado chamber, 3 - blades for receiving a rotating jet of air flow (tornado stream).

Установка выполнена следующим образом. Использованы два турбореактивных авиационных двигателя, отработавших свой летный ресурс. Причем в корпусе второго двигателя оставлен только вентилятор, насаженный на вал, закрепленный в корпусе. Причем сопло первого турбореактивного двигателя прочно состыковано с корпусом второго турбореактивного двигателя. При этом корпус второго двигателя выполняет функции смерчевой камеры 2, а лопатки вентилятора второго двигателя выполняют функцию лопаток 3 (получение смерчевого потока). Установка размещается на платформе, например вездехода.Installation is as follows. Used two turbojet aircraft engines that have fulfilled their flying resource. Moreover, in the housing of the second engine, only a fan is left mounted on a shaft fixed in the housing. Moreover, the nozzle of the first turbojet engine is firmly docked with the housing of the second turbojet engine. In this case, the housing of the second engine performs the functions of the tornado chamber 2, and the fan blades of the second engine perform the function of the blades 3 (receiving tornado flow). The installation is located on a platform, such as an all-terrain vehicle.

Предлагаемая установка работает следующим образом.The proposed installation works as follows.

При работе турбореактивного двигателя 1 из его сопла выходит прямолинейная струя воздуха с осевой скоростью V_x. В смерчевой камере 2 с помощью лопаток 3 она закручивается в вихревую (смерчевую) струю воздушного потока. Вследствие вращения вокруг оси в вихре появляются три составляющие скорости воздушного потока: тангенциальная (круговая) скорость - V_φ, радиальная скорость - V_r, направленная к центру вихря, и вертикальная скорость в вихре - W, направленная в центре вихря к поверхности земли, а на периферии вихря в обратную сторону. Показатель завихренности S может быть вычислен по формуле: S=V_φ/V_х. Для During operation of a turbojet engine 1, a straight air stream with an axial velocity V _x emerges from its nozzle. In the tornado chamber 2 with the help of blades 3 it is twisted into a vortex (tornado) stream of air flow. Due to the rotation around the axis in the vortex, three components of the air flow velocity appear: tangential (circular) velocity - V _φ , radial velocity - V _r directed to the center of the vortex, and vertical velocity in the vortex - W, directed in the center of the vortex to the earth’s surface, and on the periphery of the vortex in the opposite direction. The vorticity index S can be calculated by the formula: S = V _φ / V _x . For

V_φ=300 м/с и V_x=500 м/с, показатель завихренности будет равен: S=300/500=0,6. Лопатки 3 создают заданное направление закручивания и интенсивности завихренности искусственного смерча. Тушение пожара производится смерчевой струей воздуха, направленной перпендикулярно фронту пожара в сторону противоположную вектору ветра (сгон горючих веществ и пламени в обратную сторону, т.е. на сгоревшие места, где нет горючего материала). Аналогичным образом тушится верховой пожар. При этом с помощью смерчевой струи воздуха можно удалять горючий материал с верхушек деревьев и поверхности земли, а также создавать противопожарные заградительные рвы для низовых пожаров. Такая установка, размещенная на специальной платформе, например, на вездеходе позволяет создавать заградительную полосу путем пуска встречного огня (отжига), а также может быть использована для «оголения» деревьев от листвы и веток. Такая установка по аналогии с природным смерчем способна вырыть траншею (канаву) глубиной до трех метров, и тем самым использоваться для тушения подземных пожаров.V _φ = 300 m / s and V _x = 500 m / s, the vorticity index will be: S = 300/500 = 0.6. The blades 3 create a given direction of twisting and the intensity of the vorticity of an artificial tornado. The fire is extinguished by a tornado jet of air directed perpendicular to the front of the fire in the direction opposite to the wind vector (flaring of combustible substances and flame in the opposite direction, i.e. to burnt places where there is no combustible material). Similarly, a horse fire is extinguished. In this case, using a tornado jet of air, it is possible to remove combustible material from the tops of trees and the surface of the earth, as well as create fire-retardant ditches for ground fires. Such an installation, placed on a special platform, for example, on an all-terrain vehicle, allows you to create a barrier line by firing an oncoming fire (annealing), and can also be used to “bare” trees from leaves and branches. Such a facility, by analogy with a natural tornado, can dig a trench (ditch) up to three meters deep, and thereby be used to extinguish underground fires.

Такая установка проста в изготовлении и дешева, т.к. использованы отработавшие свой летный ресурс турбореактивные двигатели.Such an installation is easy to manufacture and cheap because used turbojet engines that have worked out their flying resources.

Claims

A fire extinguishing installation, including a gas turbine installation, characterized in that a turbojet engine is used as a gas turbine installation, preferably an aviation engine that has fulfilled its flight life, while the engine output nozzle is connected to a tornado chamber, preferably made in the form of a shell, on the inner surface of which are placed blades with the ability to give the outgoing jet of a turbojet engine translational-rotational motion.