CC BY
42
И. М. АБДУРАГИМОВ, д-р техн. наук, профессор, академик НАНПБ, полковник внутренней службы, г. Москва, Россия
УДК 614.842.8
ЗАКУПКА НОВОЙ ПАРТИИ Бе-200 -ОЧЕРЕДНАЯ ОШИБКА МЧС РФ
Проведен сравнительный анализ эффективности тушения лесных пожаров с использованием самолетов Бе-200, Ил-76 и др. и вертолетов типа Ми-17, Ка-32 и др. Доказана полная неприемлемость применения этих самолетов для тушения лесных пожаров "ковровым" методом даже по данным НИР ВНИИПО МЧС России. Предложен новый альтернативный способ тушения с использованием "крылатых пожарных" и подачей воды с зависшего вертолета, который позволяет повысить эффективность тушения лесных пожаров в десятки раз.
Ключевые слова: лесные пожары; тушение; пятно орошения; эффективность; "крылатые пожарные".
Проблема тушения пожаров твердых горючих материалов (речь идет преимущественно о лесных пожарах, и особенно о низовых, которые встречаются наиболее часто) должна решаться:
• своевременным обнаружением их;
• своевременной доставкой к очагу пожара сил и средств для его тушения (т. е. самих огнетушащих средств, в данном случае лучше всего обычной воды) и технических средств подачи воды в очаг пожара: насосов, пожарных рукавов, регулируемых водяных стволов и пр., а также бойцов пожарной охраны, способных в управляемом режиме (с "обратной связью", т. е. с разумением и мастерством) осуществлять процесс тушения пожаров такого вида.
Пояснения требует и "неопределенный" термин "своевременное". Это означает обнаружение очага пожара и начало боевых действий по его локализации и тушению за так называемое "допустимое" время свободного развития пожара, пока еще площадь пожара и интенсивность его развития (скорость прироста площади пожара) не достигли катастрофических размеров; пока еще силами небольших пожарных подразделений (10...20 чел.) и при условии обеспечения их требуемым количеством огнетушащих средств (300.500 л воды на каждого бойца-ствольщика) можно за технически обоснованное время (0,5.1,0 ч) локализовать и потушить очаг лесного пожара. К сожалению, применительно к основным видам лесных пожаров России это время очень мало и в значительной степени зависит от природы лесного массива (опушка леса, густой бор, смешанный лес, сорный лес и т. п.), вида растительности, ее плотности, характера местности, вида и состояния подлеска, рельефа местности и т. п. Но еще большее влияние на него оказывают климатические
© Абдурагимов И. М., 2012
и погодные условия в данном районе в данный период времени: температура и влажность воздуха, продолжительность сухого и жаркого периодов, скорость ветра и др. В зависимости от этих факторов конкретные значения допустимого времени "свободного" развития пожара колеблются в довольно широких пределах. Однако если задаться численной величиной площади низового лесного пожара, который нужно потушить (или хотя бы локализовать) за данное время при указанных выше условиях, то время допустимого свободного развития пожара можно оценить количественно, правда очень приблизительно.
Для большинства лесных массивов России это время сокращается до досадно малых значений, порядка 0,5.1,0 ч. На необъятных лесных массивах России принять необходимые и достаточные меры для локализации и тушения низовых лесных пожаров за указанное время — задача чрезвычайно сложная, но, в принципе, решаемая. Решение ее позволило бы в десятки и даже в сотни раз снизить ущерб, наносимый стране регулярными лесными пожарами. Однако для ее успешного решения требуется прежде всего понять (и довести до сознания власть предержащих) два главных факта: 1) что тушение лесных пожаров сбросом воды с самолетов (даже таких замечательных, как Бе-200, или таких ординарных, как Ил-76) — дело чрезвычайно затратное, дорогостоящее и абсолютно бесполезное; 2) что успеха в этом весьма важном и сложном деле можно добиться только путем применения российских вертолетов, например типа Ми-17 (Ми-26) или Ка-32, но в особом варианте, при особом режиме и особой технологии тушения, которая нигде в мире до сих пор не применялась (речь идет о новом "российском способе" тушения лесных пожаров) [1-3].
{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №1
75
Суть дела состоит в том, что при применении для тушения лесных пожаров даже таких замечательных самолетов, как самолет-амфибия Бе-200 (или канадский СЬ-412), и тем более таких самолетов, как Ил-76 (в любых модификациях) и американских гигантов типа "Джамбо", сбрасывающих на лесной пожар за один пролет до 70.. .80 т воды, тушение лесного пожара, даже на площади всего 500.1000 м2, в принципе невозможно. Это обусловлено тем, что коэффициент полезного использования воды на тушение пожара при "самолетном" способе ее подачи едва-едва достигает 1.2 % (при "ковровом" способе тушения пожара). Требуемые для успешного тушения лесного пожара главные параметры его тушения составляют: удельный расход воды на тушение Гвуд = 10.15 л/м2, время тушения (время непосредственной подачи воды на поверхность горящего материала) тпод = 50.100 с, требуемая для тушения пожара ТГМ типа древесины интенсивность ее подачи Jтр = 0,1 л/(с м2). Параметры процесса тушения лесного пожара при сбросе воды с самолета любого типа оказываются ниже необходимых для успешного тушения пожара в 5.10 раз, тогда как отклонение этих параметров от требуемых (известных практическим работникам и многим ученым в этой области науки во всех странах мира) всего на 20.30 % делает эффективное тушение пожара практически нереальным [1-9].
В связи с этим для успешного тушения лесного пожара площадью всего 500.600 м2 необходимо направлять на тушение одновременно 5.6 самолетов любого из указанных выше типов не позже чем через 5.10 мин после возникновения лесного пожара и с интервалом 1.2 мин. Однако это практически невозможно ни при каком лесном пожаре, потому что таких возможностей нет ни в одной стране мира. Это убедительно подтверждается практикой тушения лесных пожаров на протяжении 20.30 лет, особенно мировой и российской практикой тушения лесных пожаров "ковровым" методом тушения, путем подачи воды на пожар с пролетающих самолетов любого типа и в любом количестве.
В то же время процессы тушения низового лесного пожара практически на всей территории России можно обеспечить, разместив более или менее равномерно на этой территории порядка 50.60 авиационных звеньев (объединенных в 10.15 авиаотрядов) по 2.4 вертолета в каждом звене. Другими словами, на покрытие территории всех лесных массивов России требуется всего порядка 100.150 вертолетов указанных выше типов (тем более что 20.30 уже имеются в пожарных подразделениях "Авиа-лесоохраны" и МЧС [1,2], но используются они на сегодняшний день совершенно неправильно и неэффективно).
В замечательной экспериментальной научно-исследовательской работе по определению параметров сброса (или слива) воды с самолета на поверхность аэродрома и лесной массив [9] (по-видимому, без опыта по тушению реальных, а возможно, и экспериментальных лесных пожаров) получены отличные фактические данные. Ранее они много раз количественно оценивались в моих статьях, посвященных доказательству несостоятельности метода тушения лесных пожаров сбросом воды с самолетов. Все эти оценки и прикидки делались мною расчет-но-аналитическим путем, чисто умозрительно, без экспериментов. Но все они оказались очень близкими к значениям, полученным путем прямых экспериментов и расчетов, представленных в работе [9].
В экспериментах [9] получены численные значения времени сброса воды, дисперсности капель, количественное распределение выпавшей воды по площади "пятна орошения" поверхности земли в зависимости от основных параметров сброса: исходного запаса воды на борту самолета, скорости полета при сбросе воды, высоты полета, даже скорости встречного и попутного ветра и множества других факторов.
Приведенные в работе [9] вполне убедительные численные значения параметров сброса воды при "ковровом" способе тушения лесного пожара (а никакой другой способ, кроме "коврового", по определению невозможен при тушении с летящего самолета) со всей очевидностью подтверждают, что никакое тушение реального лесного пожара при таком способе подачи воды невозможно даже теоретически. Прежде всего потому, что ни один из главных параметров тушения пожара твердых горючих материалов (ТГМ) водой при таком способе ее подачи не соответствует требуемым: ни удельный расход воды на площадь тушения Гвуд (л/м2), ни время ее подачи на поверхность горящих ТГМ тпод (с), ни производное от них — интенсивность подачи воды на тушение пожара Jвф = /вн = 0,1л/(с-м2).
Первый параметр Гвуд почти по всей площади пятна орошения "ковровым" способом примерно в 15.20 раз меньше требуемого: 0,1.1,0 л/м2 вместо 10.15 л/м2. Второй (время подачи воды на поверхность горящей древесины, требуемое для успешного тушения пожара) тпод « 60.100 с, а основная масса воды выпадает на землю фактически за 5.10 с. Это время почти в 10.12 раз меньше, чем требуется для успешного тушения пожара ТГМ. Третий параметр J]ф = Jвн — фактическая интенсивность подачи воды на поверхность горящей древесины, которая должна быть равномерной по всей площади в течение всего времени тушения и должна равняться нормативной для ТГМ J]ф = Jвн = 0,1л/(с-м2), абсолютно неравномерно распределяется по площади
76
{ББИ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №1
пятна орошения и колеблется от J^ = 0,01л/(с-м2) (что в 10 раз ниже нормативной, принятой во всем мире) до Jmax = 0,3 л/(с-м2) (что в 3 раза выше нормативной). И то и другое плохо: первое — делает тушение пожара вообще невозможным, второе — в 3.4 раза увеличивает потери воды в процессе тушения пожара ТГМ, которые и без того составляют 95.96 %.
Как следует из экспериментальных данных [9], при сбрасывании с самолета Ил-76 при самых выгодных условиях тушения лесного пожара (FikhT -
- 280 км/ч, ястр1 - 50.100 м, v^11 - 1.2 м/с) вся сливаемая с самолета вода даже за минимально возможное время (тсбр - 5.10 с) чрезвычайно неравномерно распределяется по площади Fтуш -
- 39.40 тыс. м2: удельный расход воды колеблется от 0,1 до 1.2 л/м2. Такие удельные расходы воды на единицу площади тушения реального пожара ТГМ с учетом неизбежных потерь воды в процессе тушения вообще лишены практического смысла. Если же построить экстраполяционный график распределения плотности орошения проливаемой территории, то лишь на очень узкой полоске — шириной всего около 2.3 м и длиной порядка 500 м (при одновременном сливе около 40 т воды) можно получить данные, более или менее совпадающие с теоретическими (т. е. расчетными) необходимыми удельными расходами воды для тушения пожара ТГМ. При таких значениях Гвуд (Твуд - 3.4 л/м2) еще возможно успешное тушение пожара ТГМ, но при соблюдении двух других обязательных параметров тушения: времени подачи воды тпод - 60.120 с и интенсивности подачи воды J'фф = J" = 0,1л/(с-м2). Однако при сбросе воды с самолетов Ил-76 (Бе-200, CL-415, B-747 и др.) эти параметры процесса тушения реализовать практически невозможно. И даже этот единственный параметр Гвуд реализуется только на площади тушения всего 1000.1500 м2 шириной всего 2.3 м при сбросе 40.42 т воды. Для самолета Бе-200 примерно при той же ширине полоса предполагаемого тушения примерно в 3,5.4 раза короче, т. е. F - 250.350 м2, адляВ-747—пример-нов 1,5.2 раза длиннее, т. е. F - 0,8.1,5 тыс.м2 (параметры его сливного устройства неизвестны, но сильно отличаться от Ил-76 они не могут по техническим причинам). Ширина условно "протушива-емой" полосы даже у В-747 не больше 3.4 м. Но для гарантированного обеспечения процесса тушения (при стоимости эксплуатации самолета B-747 порядка 100 тыс. долл. в час!), когда 1 л воды, выливаемой на лесной пожар с самолета, стоит от 30 до 50 руб., для обеспечения двух других обязательных параметров процесса тушения (тпод и J* = J") на каждый лесной пожар даже малой площади необходимо высылать одновременно эскадрилью или звено
из 4.5 самолетов с интервалами не более 3.4 мин. Но и в этом случае при минимальной высоте слива 60.100 м и скорости полета 250.300 км/ч попадание в полосу шириной 2.4 м маловероятно. Поэтому в [9] еще раз убедительно доказано, что тушение лесных пожаров (по крайней мере, низовых) лишено всякого физического и технического смысла, а с экономической точки зрения является просто преступным.
О полной неэффективности тушения лесных пожаров сбросом воды с пролетающих самолетов, помимо множества журнальных публикаций [1-3], неоднократно письменно сообщалось руководству Научно-технического управления МЧС РФ, Министру МЧС РФ С. К. Шойгу и даже главе Правительства РФ, премьер-министру В. В. Путину. Несмотря на это, в постановлении Правительства от 6 мая 2011 г. за подписью В. В. Путина одобрено предложение о заключении долгосрочного контракта на закупку шести самолетов Бе-200 для нужд МЧС с поставкой до 2014 г. для дооснащения подразделений МЧС в Сибири и на Дальнем Востоке.
Следует признать, что самолет-амфибия Бе-200, действительно, замечательный, не имеющий аналогов в мире вариант. Но для тушения лесных пожаров он, как и все другие, менее удачные гидросамолеты (и тем более самолеты наземного базирования типа Ил-76 и даже американский гигант "Джамбо"), совершенно непригоден. И по техническим параметрам, и по тактике, и по физике тушения лесных пожаров [1-9]. И тем более по материальным затратам на тушение и по совокупности экономических соображений (даже без учета огромных дополнительных затрат на строительство новых аэродромов, с которых могло бы быть обеспечено прибытие самолетов к предполагаемым очагам пожаров за разумное время подлета). При существующей схеме дислокации таких аэродромов и водоемов, пригодных для заправки гидросамолетов и самолетов-амфибий "с лета", время полета до вероятных очагов лесных пожаров измеряется часами, что совершенно неприемлемо с точки зрения физики и тактики тушения лесных пожаров.
Стоимость 1 л воды, доставляемой на тушение лесного пожара гидросамолетом или самолетом-амфибией, в 5.10 раз выше, чем вертолетом, заправляемым ею в режиме висения, и в 12.20 раз выше, чем обычным самолетом, оборудованным для тушения лесных пожаров, из-за разницы в "плече полета на заправку" водой. Для вертолетов в различных регионах страны это расстояние колеблется от 2.3 до 5 км (максимум до 10 км); для гидросамолетов — от 20.50 до 100.200 км; для других самолетов — до 300.500 км и более.
ISSN 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №1
77
При этом коэффициент использования воды, подаваемой с самолета на тушение лесного пожара, составляет 1.2 %, а подаваемой вертолетом — в 2.3 раза больше, т. е. 4.6 %. В предлагаемом в работах [1-3] способе использования вертолетов и "крылатых пожарных" для тушения лесных пожаров этот коэффициент возрастает в 8.10 раз, т. е. до 40.50 %! Это обусловлено тем, что при этом способе возможна реализация численных значений трех основных параметров тушения ТГМ, а это, в свою очередь, становится возможным только за счет использования интеллектуальных и сенсорных возможностей ствольщиков, которые определяются общим понятием "опыт и мастерство", "искусство" тушения лесных пожаров.
Таким образом, разговор о тушении лесных пожаров (да и других видов пожаров) сбросом воды с самолетов наземного базирования абсолютно бессмыслен, как и сравнение вертолетного тушения с гидросамолетами и самолетами-амфибиями.
В то же время стоимость самолета Бе-200 (которая почему-то колеблется в очень широких пределах
— от 27 млн долл. в заводской поставке до 47 млн. долл. по контракту, заключенному для закупки МЧС) в 6.8 раз выше по сравнению с вертолетами Ми-17 различных модификаций (4.6 млн. долл.) и в 7.9 раз
— с вертолетами Ка-32 (4.5 млн. долл.).
Таким образом, вместо одобренной закупки для
МЧС 6 самолетов Бе-200 в этот период можно было бы приобрести 35.50 вертолетов типа Ми-17 или 40.50 вертолетов типа Ка-32. А если учесть, что на ноябрь 2011 г. в МЧС уже есть 7 самолетов Бе-200
(которые простаивают большую часть времени года), то в случае их замены на один из видов вертолетов указанных выше типов вертолетный парк для охраны лесов вообще, и особенно от пожаров, увеличился бы на 80.100 Ми-17 или 90.110 Ка-32. Если при этом еще учесть, что в "Авиалесоохране" и МЧС подобных вертолетов уже имеется порядка 20.30 ед. (а на охрану всех лесов России по новой (предлагаемой) технологии [1-3] требуется всего порядка 150 ед.), то проблему тушения большинства лесных пожаров можно было бы считать решенной, причем практически без дополнительных материальных затрат. В 35.40 авиаотрядах и на аэродромах базирования "Авиалесоохраны" уже имеются отряды "крылатых пожарных" численностью более 2800.2900 чел. В 2011 г. она приблизилась к 3000 чел. Этого почти достаточно для обслуживания всех лесных массивов России по новой технологии (с заменой самолетов на вертолеты и освоением новой технологии тушения).
Осталось только преодолеть косность "Авиалесо-охраны" и МЧС, отказаться от "коврового" тушения пожаров с самолетов, заменить ее на управляемую, регулируемую технологию тушения лесных пожаров силами "крылатых пожарных" водой, подаваемой с вертолетов Ми-17 или Ка-32 в режиме висения, и скорректировать постановление Правительства от 06.05.2011 г. Если бы перед выборами очередного Президента России такое чудо стало возможным, оно позволило бы сохранить леса России от этой страшной стихии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. АбдурагимовИ. М. Новый эффективный способ тушения лесных пожаров // Пожаровзрывобез-опасность. — 2011. — Т. 20, № 5. — С. 41-51.
2. Абдурагимов И. М.Новая стратегия и тактика тушения лесных пожаров // Пожаровзрывобез-опасность. — 2011. — Т. 20, № 11. — С. 44-52.
3. Абдурагимов И. М.Еще раз о государственной проблеме тушения крупных лесных пожаров (в России и во всем мире) // Сб. статей по физике и химии горения и взрыва. МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2011 (в печати).
4. Абдурагимов И. М.Критерий тушения пожаров охлаждающими и огнетушащими средствами // ВХО им. Д. И. Менделеева. — 1982. — XXVII. — С. 1-17.
5. Баратов А. Н., Иванов Е. Н. Пожаротушение. — М. : Химия, 1979. — С. 64-72.
6. ШрайберГ., Порет П. Огнетушащие средства. Физико-химические процессы при горении и тушении. — М. : Стройиздат, 1975. — С. 94-123.
7. Абдурагимов И. М.О нормативном времени тушения ординарных внутренних пожаров ТГМ // Пожарное дело. — 2007. — № 8.
8. Розензафт А. Россияне залили Израиль // МК. — 2010. — 6 декабря. — № 270 (25517).
9. Моеквилин Е. А. Применение авиации для тушения лесных пожаров // Пожарная безопасность. — 2009. — № 11.
Материал поетупил в редакцию 12 декабря 2011 г.
Электронный адрее автора: [email protected].
78
!ББМ 0869-7493 ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНОСТЬ 2012 ТОМ 21 №1
