Technika

Z siłą odrzutowca

Kategoria: Technika

Mobilny turbinowy system ratowniczo-gaśniczy to projekt badawczy mający na celu opracowanie prototypu samochodu pożarniczego przeznaczonego do prowadzenia skutecznych działań gaśniczych podczas pożarów wieloprzestrzennych i wielkokubaturowych, przy wykorzystaniu gazów spalinowych powstałych podczas pracy silnika turbinowego. 

 

System może zostać wykorzystany również do usuwania skutków awarii chemicznych poprzez ograniczenie i likwidację skażeń, masową dekontaminację bądź wentylację mechaniczną, a także do zwalczania pożarów lasów czy innych zdarzeń wymagających podania środków gaśniczych w rozdrobnionej postaci. Zaprojektowany został w ramach projektu naukowo-badawczego „Mobilny turbinowy system ratowniczo-gaśniczy”, finansowanego przez Narodowe Centrum Badania i Rozwoju w Warszawie. Powstał w konsorcjum czterech podmiotów: Szkoły Głównej Służby Pożarniczej, Centrum Naukowo-Badawczego Ochrony Przeciwpożarowej – PIB, Wojskowego Instytutu Chemii i Radiometrii w Warszawie oraz spółki JAS Technologie, która zrealizowała budowę demonstratora.

01

Mobilny turbinowy system ratowniczo-gaśniczy zabudowany został jako  średni   samochód  specjalny na podwoziu MAN TGM 18.290 4x4 BB. Pozwala on na przewóz załogi w kabinie w układzie 1+1+1, a także sprzętu i wyposażenia pożarniczego. Możliwe jest zabudowanie systemu na podwozu innych samochodów specjalnych, w zależności od potrzeb użytkownika.

Parametry pojazdu MAN TGM 18.290 4x4 BB

Masy

  • podwozia bez zabudowy                     - 6740 kg
  • tylnego zawieszenia                            - 2152 kg
  • przedniego zawieszenia                     - 4572 kg
  • masa własna zabudowy                       - 2450  kg
  • całkowita dopuszczalna                       - 18000 kg
  • nośność tylnego zawieszenia - 11500 kg
  • nośność przedniego zawieszenia       - 7100 kg

Wymiary

  • maksymalna długość   - 7900 mm
  • maksymalna szerokość           - 2500  mm
  • maksymalna wysokość - 3300  mm
  • teoretyczny rozstaw osi - 3900 mm

Silnik

  • typ                                          - D0836 LFL67
  • moc silnika                              - 213 kW (290 KM),
  • paliwo                                     - olej napędowy
  • zbiornik paliwa                        - 150 l
  • zbiornik AD-Blu                                   - 20 l

Pojazd napędzany jest silnikiem o mocy 213 KW (290 KM), co w połączeniu z manualną skrzynią biegów i przekładnią redukcyjną daje bardzo duże możliwości terenowe i trakcyjne dla jazdy po drogach o różnej jakości.

Modułowa konstrukcja nadwozia wykonana jest z kratownicy z profili nierdzewnych z ramą pośrednią. Poszycie zewnętrze to warstwa z płyt aluminiowych. Pierwszy moduł stanowi zabudowa pożarnicza z przedziałem autopompy, skrytkami na sprzęt pożarniczy oraz zbiornik na środek  pianotwórczy  lub zwilżające o pojemności 1000 l. Na dachu tego modułu wykonano skrzynię służącą do przewozu ośmiu węży ssawnych. Przedziały sprzętowe i przedział autopompy są dostępne przez cztery żaluzje aluminiowe i klapy stanowiące podesty robocze. Przestrzeń na sprzęt i wyposażenie samochodu ratowniczo-gaśniczego oświetlana jest lampami LED, które włączają się automatycznie po otwarciu żaluzji. Oświetlenie zewnętrze włącza się z tablicy sterującej wewnątrz pojazdu.

Jednozakresowa autopompa klasy A60/8 ma wydajność 6000 l/min przy ciśnieniu 8 barów. Przystosowana jest do podawania wody poprzez cztery nasady ssawne 110 mm, zlokalizowane z lewej strony pojazdu, oraz wodnego roztworu i środka pianotwórczego o wartości PH 6-9. Instalację wodno-pianową wykonano ze stali nierdzewnej.

02

Turbinowy system gaśniczy, którego napęd stanowi silnik odrzutowy SO-3, został zamontowany na specjalnej obrotowej platformie umieszczonej w tylnej części pojazdu. W górnej części nad nim zamontowano działko wodno-pianowe o wydajności 6000 l/min. Cały zespół można obracać w płaszczyźnie poziomej i pionowej. Kąt obrotu platformy w płaszczyźnie poziomej wynosi ± 90º względem osi pojazdu, zaś w płaszczyźnie pionowej minimum od –10º do 30º. Sterowanie platformą następuje za pomocą pilotów  i realizowane jest przez układy hydrauliczne.

Silnik odrzutowy SO-3 pełniący funkcje turbinowego systemu gaśniczego  silnik jest użytkowany w samolocie szkolno-treningowym TS-11 Iskra) zasilane jest ze zbiornika na paliwo lotnicze JET–A1 o pojemności 1000 l, który zamontowany został za pierwszym modułem, wykonano go ze stali. Pozwala to na około 80 min pracy ciągłej systemu turbinowego przy nominalnych parametrach .Działanie silnika SO-3 polega na tym , że  sprężarka zasysa i spręża powietrze, które przepływa do komory spalania, gdzie następuje spalanie wtryskiwanego paliwa, powodując wzrost temperatury sprężonego powietrza. Uzyskane w ten sposób spaliny o wysokim ciśnieniu i wysokiej temperaturze są kierowane na turbinę, która napędza sprężarkę i agregaty silnika. Wylatujące z turbiny spaliny przepływają przez dyszę wylotową, rozprężając się w niej do ciśnienia otoczenia, dzięki czemu wylatują z dyszy z prędkością znacznie większą, niż wpadają do sprężarki.

Parametry silnika odrzutowego SO-3

ciężar suchego silnika

344±2% kg

typ silnika

turboodrzutowy, jednoprzepływowy

sprężarka

osiowa, siedmiostopniowa

komora spalania

pierścieniowa ze wstępnym odparowaniem paliwa

turbina

osiowa, jednostopniowa, reakcyjna

dysza wylotowa

ze stożkiem centralnym, przekrój wylotowy regulowany wkładkami

Pojazd przygotowany jest do przewożenia sprzętu pożarniczego, armatury wodnej i dwóch aparatów ochrony dróg oddechowych. Z przodu zamontowano elektryczną wyciągarkę linową o sile uciągu 8165 kg i stalowej linie o długości 28 m.

03

Turbinowy system gaśniczy przystosowany jest również do podawania proszku gaśniczego, co zwiększa jego parametry techniczno-taktyczne. Jest to innowacyjne rozwiązanie w tego typu pojazdach. Podczas działań gaśniczych można wprowadzić proszek gaśniczy do gazów wytwarzanych przez turbinę. Następuje to poprzez dwie głowice proszkowe, które są zainstalowane w sąsiedztwie wylotu turbin wytwarzających gazy spalinowe. System proszkowy opiera się na zewnętrznym zasilaniu wykorzystującym samochody lub agregaty proszkowe stanowiące wyposażenie jednostek straży pożarnych. Zewnętrzne zasilanie proszkiem odbywa się poprzez dwie nasady proszkowe 52 mm, znajdujące się na obrotowym wieńcu zespołu turbiny. Rozwiązanie to działa niezależnie od zamontowanego układu wodno-pianowego.

Wytwarzane przez silnik spaliny stanowią źródło zasilania gazem urządzenia turbinowego. Pełnią one funkcję nośnika cieczy podawanej z działka jako czynnik rozpylający. Energia strumienia wylotowego pozwala na uzyskanie zasięgu rzutu strumienia rozpylonego minimum 90 m oraz rozpylenie wody do średnic wynoszących około 400 μm.

Warunkiem efektywnego użycia mobilnego turbinowego systemu ratowniczo-gaśniczego jest zapewnienie odpowiedniego zasilania wodnego w celu uzyskania wymaganej wydajności środka gaśniczego (za pomocą autocystern, beczkowozów, motopomp). System może być też zasilany poprzez własne linie ssawne ze zbiorników naturalnych, sztucznych i rozkładanych.

Jarosław Paczoska jest emerytowanym oficerem PSP, uczestnikiem projektu

fot. Paweł Frątczak,

 

wrzesnień 2017