Геометричне моделювання пристрою требушет для доставки вогнегасної речовини до пожежі

Abstract

Роботу присвячено поясненню способу геометричного моделювання транспортування вогнегасної речовини до зони пожежі, розташованої на значній відстані. Крім лісових, пожежі виникають на територіях із горючими та вибухонебезпечними речовинами, на об’єктах аеродромів, на складах і сховищах різноманітних підприємств. Для погашення лісових, інших масштабних пожеж за допомогою вогнегасних рідин та бомб призначена пожежна авіація. Дистанційне пожежогасіння застосовує паралельно з вибуховими ударними хвилями гусеничні пожежні машини, які містять резервуари води, засоби її подачі під високим тиском на дуже значну відстань. У роботі розглянута доцільність нових розробок варіантів механічної стартової конструкції типу требушет, за допомогою якої вогнегасна речовина може бути доставлена дистанційно до місця пожежі. Ідея доставки основана на механічній операції метання. Для цього речовину (наприклад, вогнегасний порошок) поміщають у тверду легкоплавку оболонку – спеціальний контейнер сферичної форми. Після доставки (за допомогою стартового пристрою) до місця пожежі контейнер повинен розплавитися. Вивільнена в результаті цього речовина сприятиме гасінню пожежі. За основу стартового пристрою обрано механічну конструкцію типу требушет. Зазначений пристрій в стародавні часи використовувався для воєнних цілей. Розглянуто два варіанти требушет. Перший – класичний, «коромислового» типу. Особливість розглянутої в роботі конструкції полягає у можливості використовувати транспортний засіб у якості масивної противаги, призначеної для надання необхідного прискорення контейнеру сферичної форми. Другий варіант вважається модифікацією класичного требушета, який в літературі називають Floating-Arm Trebuchet. Особливість цієї конструкції полягає у наявності масивної противаги, яка рухається вертикально донизу. До переваг реалізації цього варіанту пристрою слід віднести можливість фіксувати коливання противаги в процесі перевезення. Для моделювання дії зазначених варіантів требушет обрано системи диференціальних рівнянь, складено програми їх розв’язання, а також наведено приклади одержаних результатів.