ГЕОМЕТРИЧНЕ МОДЕЛЮВАННЯ СПОСОБУ МЕТАННЯ ДЛЯ БОРОТЬБИ З ПОЖЕЖАМИ

Abstract

Наведено геометричну модель нової технології гасіння пожеж, основаної на метанні як засобу доставки вогнегасних речовин в зону горіння. При цьому вогнегасна речовина поміщається у спеціальний контейнер, який від температури пожежі після доставки повинен зруйнуватися і вивільнити речовину. Запропонована механіка доставки контейнерів в зону пожежі суттєво відрізняється від відомих, де використовуються пневматичні гармати або гравітаційні метальні машини типу требушет. Особливість цих способів полягає у використанні спеціальних «стартових» технічних пристроїв, призначених для виконання метання контейнерів на велику відстань. Але техніка використовується рідко, з нею при зберіганні не завжди проводяться профілактичні роботи. Пневматична гармата або требушет можуть відмовити, що вплине на своєчасний початок гасіння пожежі. Тому виникла проблема розробки нової технології гасіння пожеж, для якої «стартовий» пристрій був би максимально простим для зберігання і не потребував би значних зусиль та коштів на його утримання в робочому стані. Для реалізації нової технології необхідно розробити відповідне математичне забезпечення. На початковій стадії досліджень це здійснено у вигляді геометричної моделі. В даній роботі виконано моделювання процесу доставки на відстань контейнеру у вигляді двох рознесених вантажів, сполучених невагомим стержнем (скорочено - гантелі). Рознесення вантажів є обов’язковою умовою для механічної реалізації нової технології. Ініціювання руху гантелі здійснюється завдяки одночасній дії двох вибухових імпульсів, спрямованих на кожний її вантаж. Для опису динаміки руху гантелі визначено лагранжіан, а також складено та розв’язано систему трьох диференціальних рівнянь Лагранжа другого роду. Наведено приклади моделювання траєкторій руху центрів мас вантажів гантелі, а також зображення окремих фаз її обертання. Одержані результати дозволяють рекомендувати необхідні для метання величини вибухових імпульсів, а також оцінити відстань перельоту гантелі залежно від цих значень.