Оперативный план по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ на воздушном судне ТУ-134А в аэропорту

 

 

Таблица расстояний и контрольного времени проезда (№3)

 

АСС	Расстояние до торца ВПП, м		Контрольное время проезда, с		Расстояние до БПРМ, м		Контрольное время проезда, с
	МК 23	МК 203	МК 23	МК 203	МК 23	МК 203	МК 23	МК 203
АСС-1	4 455	5115	200	230	5445	6105	259	289
ААС-2	–	5280	–	316	–	6270	–	395

 

 

 

Поскольку авиационное происшествие может произойти в любой точке аэродрома, а также в зонах подхода ВС, в таблице №3 приведены расстояния от АСС до отдельных зон аэродрома и время проезда к ним ПА по 2-м направлениям (МК-23; МК-203).

 

4. Расчет сил и средств для  тушения пожаров на ВС

                                                 КРИТИЧЕСКАЯ ЗОНА

  Концепция критической  зоны имеет своей целью спасение людей, находящихся на борту воздушного судна. Ее отличие от других концепций заключается в стремлении подавить и устранить не весь пожар, а лишь ту его часть, которой охвачен фюзеляж.  Цель состоит в сохранении целостности фюзеляжа и создании условий, терпимых для находящихся внутри людей. Размер контролируемой зоны, необходимой   для   достижения    этого,    для    каждого   конкретного   воздушного   судна    определялся экспериментальным путем.

Необходимо делать различие между теоретической критической зоной, в пределах которой может возникнуть необходимость подавлять огонь, и практической критической зоной   характерной для реальных условий, наблюдаемых при авиационном происшествии. Теоретическая критическая зона является лишь средством разделения воздушных судов на категории с точки зрения степени потенциальной угрозы возникновения пожара. Это не означает, что по ней можно судить о пожаре средней  максимальной или минимальной   интенсивности,   при   котором   горит  разлитое  горючее  и   который  связанной с  каким-либо конкретным воздушным судном. Теоретическая критическая зона представляет собой прямоугольник, одна сторона   которого   равна   общей   длине   воздушного   судна,   а   другая   -   величине,   изменяющейся   в 
зависимости от длины и ширины фюзеляжа.

   В результате  проведенных экспериментов было  установлено,  что для  воздушного  судна, длина фюзеляжа которого равняется или превышает 20 м, при ветре, имеющем скорость 16-19 км/час и направленном под прямым углом к фюзеляжу, теоретическая критическая зона распространяется от фюзеляжа  на  расстояние 24  м  в  сторону  против  ветра и 6  м  по  ветру.  Для воздушных  судов  с меньшими   габаритами   считается   приемлемым   расстояние   6   м   в   обе   стороны.   Однако   в   целях обеспечения постепенного увеличения теоретической критической зоны используется переход,  если длина 
фюзеляжа составляет 12-18 м.

   Для  теоретической  критической  зоны  имеет  значение  общая длина воздушного  судна, поскольку при пожаре фюзеляж должен быть  защищен по всей длине. В противном случае  огонь через обшивку может проникнуть в фюзеляж. Кроме этого, на других воздушных судах, например с Т-образным хвостовым оперением, двигатели или выходы часто располагаются именно в этой части, являющейся продолжением фюзеляжа. Таким образом, формула теоретической критической зоны (Ат) приобретает следующий вид:

Теоретическая

Общая длина критическая

зона Ат

L < 12 м L х (12 м + W)

12 м < L < 18 м L х (14 м + W)

18 м < L < 24 м L х (17 м + W)

L > 24 м L х (30 м + W)

где , L - общая длина фюзеляжа воздушного судна, 
W - ширина фюзеляжа воздушного судна.

Как упоминалось ранее,  на практике вся теоретическая  критическая  зона редко бывает охвачена пожаром, и меньшая по размеру зона, для которой предлагается обеспечивать средства борьбы с пожаром,  называется практической критической зоной. В результате статистического анализа имевших место  авиационных    происшествий    было    установлено,    что    практическая    критическая    зона    (Ар) приблизительно составляет две трети от теоретической критической зоны (1):

Ар = 0,667 А (1)

   

Количество воды, необходимое для получения пены, может быть выведено по следующей формуле (2):

Q = Q1 + Q2, (2)

где,  Q   - общее необходимое количество воды;

 Q, - количество воды для подавления пожара в практической       критической зоне;

 Q2 - количество воды, требуемое после подавления огня и необходимое для таких целей, как длительное подавление огня и/или тушение сохранившихся очагов пожара.

    Количество  воды, требуемое для подавления огня в практической критической зоне (Q,),может быть выражено с помощью следующей формулы(3):

Q, = А х R х Т, (3)

где, А   - практическая критическая зона;

         R   - норма расхода;

Т   - время подачи.

Нельзя точно рассчитать количество воды, требуемое для Q2, поскольку оно зависит от ряда переменных величин. Наиболее важными факторами являются:

1. максимальная полная масса воздушного судна;
2. максимальная пассажировместимость воздушного судна;
3. максимальный запас топлива на борту воздушного судна;

4. накопленный  ранее опыт (анализ аварийно-спасательных и противопожарных операций  при авиационных происшествиях).

 

  Данные факторы  используются для расчета общего  количества воды, требуемого для каждой категории аэропорта. Количество воды для Q2 в процентном отношении к Q,изменяется в диапазоне от 0 процентов для аэропорта категории 1 до более чем 190 процентов для аэропортов категории 10.Эти факторы изображают на диаграмме, которая позволяет получить следующие приближенные значения для самолетов, репрезентативные для каждой категории аэропорта:

Категория

аэропорта Q2 = процент от Q,

1 0

2.      27
3.     30
4.      58
5.     75

 

6.          100
7.           129
8.          152

9       170 
    10       190

 

 В соответствии с концепцией  о критической зоне я предлагаю  следующие расчеты для своего аэродрома:

 

Аэропорт – 8-я категория по УТПЗ

Так как длина фюзеляжа самолета Ту-134 составляет L= 35 м (более 24 м), ширина фюзеляжа W = 3 м, возможная площадь пожара разлитого авиатоплива  (практическая критическая зона) составит:

Fп = Ар = 35 м • (30 + 3) м • 0,667 = 770 м2;                                                           

Требуемый расход огнетушащего состава на тушение составит:                  

qтр.туш. =IР • Fп = 0,137 л/ (м2с) • 770 м2 = 105,54 л/с;                                    

Минимально необходимый запас огнетушащих веществ на тушение:              

Qтуш.= qтр.туш. • τp = 105,54 л/с • 180 с = 18997,2 л                                           

Возможную площадь охлаждения (Fo) принимаем как площадь проекции фюзеляжа (Fф) и крыльев (Fк) самолета Ту-134, данные для расчета принимаем из РТЭ: 

F0 = Fф+ 2 FK = 105 + 2 • 117 = 339 м2;                                                                

Требуемый расход огнетушащих составов на охлаждение:                                  

qmp.охл. = IР • F0 = 0,137 л/ (м2с) • 339 м2  = 46,4 л/с                                                                 

Минимально необходимый запас огнетушащих составов на охлаждение:    

Qохл. = qтр.охл. • τp  = 46,4 л/с • 180 с = 8352л.                                                         

Общий требуемый расход на тушение и охлаждение составит:                           

qmp = qmp.туш. + qтр.охл. = 105,54 л/с + 46,4 л/с = 151,94 л/с;                                              

Общий минимальный запас огнетушащих веществ составит:                             

Qзап. =  Qтуш.+ Qохл. = 18997,2 л  + 8352 л = 27349,2 л                                                    

Для обеспечения такого расхода огнетушащих веществ и доставки к месту пожара такого количества воды и пенообразователя необходимо иметь 2 тяжелых пожарных автомобиля типа АА-60 (7310)- 160.01, которые должны одновременно подавать пену из лафетных стволов с максимальной производительностью (60 л/с), и пожарный автомобиль типа АЦ-40(131), производительность лафетного ствола которого 20 л/с. Из расчетов по критической зоне можно сказать о том, что имеющихся в аэропорту сил и средств пожаротушения достаточно для ликвидации пожара на самолете Ту-134 А. Для  ликвидации пожаров на самолете Ил-86 имеющихся средств будет недостаточно, поэтому для тушения послеаварийного пожара с одновременным охлаждением фюзеляжа и топливных баков и обеспечения спасательных работ на самолете необходимо привлекать силы и средства взаимодействующих противопожарных формирований.                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                  

  Но также следует учитывать  место нахождения АСС, время прибытия  к месту АП и коэффициенты  по запасу ОТС и динамики  тушения.

     Расчет времени следования к АП графически изображен на схемах №1,2. Далее приведен расчет:

Исходные данные:

Категория ВПП по УТПЗ – 8;

Типы ПА – АЦ-40(131)-2 шт., АА-60(7310)-2 шт.;

Тип пенообразователя – ТЭАС (0,12 л/м2 с);

Расстояние:

– М= 80 м

– L1= 800 м

– L2= 1200 м

– L3= 1000 м

Нормативные требования:

– QН= 15200 кг

– qн= 100 кг/с

Максимальная скорость:

– АЦ- 40(131)- 80 км/ч

– АА-60(7310)- 60 км/ч

Вывозимое количество воды + пенообразователя:

– Q11(АЦ-40(131)) = 2550 кг (2400+ 150)

– Q12(АА-60(7310)) = 12900 кг (12000+900)

Производительность подачи лафетного ствола:

q11(АЦ-40(131)) = 20 л/с

q12(АА-60(7310)) = 60 л/с

 

Общие данные:

Показатели Qi, qi, Ii, Ti являются обобщающими, т.к. по своей физической сущности обобщают влияние различных параметров ПА, территориальной привязке к аэродрому и элементов организации службы по тушению пожаров.

Нормативное время прибытия tн = 3 мин (включая 45с на готовность к выезду);

Интенсивность подачи ОТС Iн = 0,137 л/м 2с

Критерий эффективности по запасу ОТС (KQ) (4):

 

                                      ∑ Iн * Qi / Ii

KQ1 = ––––––––––––– ;   KQ2 = ∑( tн – ti)* Qi   (4)

                                                       Qн

Критерии эффективности по производительности (Kq) (5):

 

                                          ∑ Iн * qi / Ii

Kq1= ––––––––––––;   Kq1 = ∑(tн – ti) * qi       (5)

                                      qн

 

При значении KQ1, Kq1≥ 1 и при значении KQ2, Kq2 ≥ 0 аэродром располагает АПСК достаточной эффективности, а в случае, если условия не выполняются– АПСК не эффективно.

 

Решение:

Вычисляем время прибытия автомобилей к месту АП с ОАСС.

 

Время, за которое проезжает автомобиль по ВПП:

– АЦ-40(131): t11 = (L2 + M) / Vм = (1200 + 80) / 22,2 = 58 с;

– АА-60(7310): t12= (L2 + M) / Vм = (1200+80)/ 16,7 = 77 с;

 

Время, за которое проезжает автомобиль по грунту:

Vм (гр) = 0,75Vм

– АЦ-40(131): t21 = L3 / (0,75Vм) = 1000/(0,75* 22,2) = 60 с

–АА-60(7310): t22 = L3 / (0,75Vм) = 1000/ (0,75 * 16,7) = 80 с

 

Общее время:

– АА-40(131): T1 = 45+58+60 = 163 c = 2 мин 43 с

– АА-60(7310): T2 = 45+77+80 = 202 с = 3 мин 22 с

 

Расчет коэффициентов:

 

    0,137 * 2550/0,12     0,137 *12900/ 0,12

KQ1 = 2*  –––––––––––––––– + ––––––––––––––––– = 0,38+0,97 =1,35

    15200                               15200

 

 

KQ2 = 2*(3 мин- 2 мин 43с)*2550+(3 мин- 3мин 22с)*12900 = 2193-2838= - 645

 

   0,137* 20/ 0,12 0,137 * 60/ 0,12

Кq1 = 2* ––––––––––––––––+ ––––––––––––––  = 0,46+0,68= 1,14 

100. 100

 

Кq2 =2* (3мин-2мин 43с)*20+(3мин- 3мин 22с)*60 = 6,8- 13,2 = -6,4

 

Коэффициенты KQ1 и Kq1 (по запасу ОТС и по производительности) удовлетворяют условию KQ1 и Kq1 ≥ 1, а KQ2 и Kq2 (зависящие от динамики) не удовлетворяют условию KQ2 и Kq ≥ 0.

 

Вывод:

В целях повышения эффективности АПСК на аэродроме организуется САСС, на которую переводится более медленный автомобиль (АА-60(7310)),а на основной остаются два автомобиля АЦ-40(131).

 

Расчет местонахождения САСС (L4):

Считаем по самой быстрой машине – АЦ-40(131).

Время, за которое проезжает автомобиль по грунту равно 60 с.

Время, за которое автомобиль приезжает расстояние М по ВПП:

 

T2 = М / Vм = 80/16.7=4,7

 

Вычисляем сколько времени остается на движение по ВПП:

 

T = 180-45-60-4,7= 70,3 c

 

Вычисляем L4:

 

L4=T*Vм =70,3*16.7=1174 м

 

Вывод:

САСС должна находится на расстоянии, составляющем около 1200 м от торца ВПП.

Время, за которое проезжает автомобиль по ВПП:

 

АА-60(7310): t = (L4+M)/ Vм =(1174+80)/16,7= 75

 

Общее время:

 T =  45+60+76= 181 с

В связи с тем, что автомобиль АА-60 не успевает, САСС нужно перенести на 1000м от ВПП