Моделювання траєкторії доставки вогнегасного контейнера до верхніх поверхів будівель

 

Калиновський Андрій Якович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1021-5799

 

Куценко Леонід Миколайович

Національний університет цивільного захисту України

https://orcid.org/0000-0003-1554-8848

 

Поліванов Олександр Геннадійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-6396-1680

 

Кривошей Борис Іванович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-2561-5568

 

Савченко Олександр Віталійович

Національний університет цивільного захисту України

http://orcid.org/0000-0002-1305-7415

 

DOI: https://doi.org/10.52363/2524-0226-2023-38-9

 

Ключові слова: контейнер, вогнегасна речовина, імпульсний вогнегасник, точка перетину траєкторій, мінімальна стартова швидкість

 

Анотація

 

Розроблено спосіб моделювання траєкторії доставки контейнера з вогнегасною речовиною до вікон верхніх поверхів будівель, де виникла пожежа. У якості стартового засобу застосовується імпульсний вогнегасник Тайфун-10, який використовується як пневматична гармата. Це дозволяє доставляти до осередку пожежі вогнегасні речовини дискретно, поміщені у спеціальний контейнер. Для визначення раціональної траєкторії доставки контейнера до верхніх поверхів будівлі було залучено відомі з механіки диференціальні рівняння та їх розв’язки. Ці співвідношення пов’язують між собою параметри, характерні для точок шуканої траєкторії. Доповненням до цих результатів стануть знайдені в роботі залежності для опису навісної та настільної траєкторій, що перетинаються в точці палаючого вікна будівлі. А також визначені значення мінімальної стартової швидкості для доставки контейнера в заздалегідь задане вікно будівлі необхідного поверху. При цьому вважається, що для розрахунків відома висота розташування палаючого вікна (від фундаменту будівлі), а також відома відстань від імпульсного вогнегасника до стіни будівлі. Складено maple-програму для перевірки одержаних залежностей шляхом побудови траєкторій доставки засобами комп’ютерної графіки. Результати представлені у вигляді таблиці, де початкові швидкості та кути вильоту контейнера поставлені у залежність від номеру поверху будівлі. Проведені дослідження спрямовані на розвиток тактики гасіння пожеж у багатоповерхових будинках способом метання (або закидання, using Fire extinguisher Ball). Цій технології притаманна оперативність ліквідації пожежі пожежно-рятувальними підрозділами, незалежно від стану під’їзних шляхів до будівлі, а також від існування різноманітних перепон безпосередньо на подвір’ї перед будинком. Все це дозволить запобігти поширенню пожежі завдяки її оперативній локалізації та ліквідації.

 

Посилання

 

  1. 073: Fire Extinguisher Ball, just throw it in the fire! How to make it. URL: https://www.hamido.at/fire-ball/
  2. Mizrahi J. Minimum velocity of a projectile in parabolic motion to pass above a fence. Making Physics Clear. URL: https://makingphysicsclear.com/minimum-velocity-of-a-projectile-in-parabolic-motion-to-pass-above-a-fence/
  3. Mizrahi J. Ballistic motion – Maximum horizontal reach when firing from a height. Making Physics Clear. URL: https://makingphysicsclear.com/ballistic-motion-maximum-horizontal-reach-when-firing-from-a-height/
  4. Mizrahi J. Ballistic problem – Maximum horizontal reach when firing toward a high place. Making Physics Clear. URL: https://makingphysicsclear.com/ballistic-problem-maximum-horizontal-reach-when-firing-toward-a-high-place/
  5. Kamaldheeriya Maths easy. Derivation of Minimum Velocity and Angle to Hit a given point Projectile Motion #kamaldheeriya. 2020. YouTube. URL: https://www.youtube.com/watch?v=yR5C0XA8iI0
  6. Miranda E. N., Nikolskaya S., Riba R. Minimum and terminal velocities in projectile motion. Revista Brasileira de Ensino de Física. 2004. Vol. 26. № 2. P. 125–127. doi: 10.1590/S0102-47442004000200007
  7. Calculating minimum velocity of the projectile needed to hit target in parabolic arc. Game Development Stack Exchange. URL: https://gamedev.stackexchange.com/
    questions/17467/calculating-minimum-velocity-of-the-projectile-needed-to-hit-target-in-parabolic
  8. At which point of the trajectory does projectile have minimum velocity. Doubtnut. URL: https://www.doubtnut.com/question-answer-physics/at-which-point-of-the-trajectory-does-projectile-have-minimum-velocity-643043562
  9. 9. Projectile motion – trajectory equation, definition and formulas. Engineering applications. URL: https://www.hkdivedi.com/2020/01/projectile-motion-trajectory-equation.html
  10. Projectile Motion. Engineering Fundamentals. URL: https://www.maplesoft.com/content/EngineeringFundamentals/1/MapleDocument_1/Projectile%20Motion.pdf
  11. Калиновський А. Я., Поліванов О. Г. Спосіб складання таблиці кутів доставки вогнегасних речовин до багатоповерхової будівлі. The 5th International scientific and practical conference «European scientific congress» Barca Academy Publishing, Madrid, Spain. 2023. P. 5460. URL: https://sci-conf.com.ua/vii-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-european-scientific-congress-7-9-08-2023-madrid-ispaniya-arhiv/
  12. Калиновський А. Я., Поліванов О. Г. Про мінімальну початкову швидкість тіла, випущеного під кутом до горизонту. The. 9th International scientific and practical conference «Scientific research in the modern world» Perfect Publishing, Toronto, Canada. 2023. P. 155–160. URL: https://sci-conf.com.ua/xi-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-scientific-research-in-the-modern-world-24-26-08-2023-toronto-kanada-arhiv/
  13. Калиновський А. Я., Поліванов О. Г. Розробка способу розрахунку параметрів доставки контейнера-вогнегасника до вікон висотних будинків. The 7th International scientific and practical conference «Innovations and prospects in modern science» SSPG Publish, Stockholm, Sweden. 2023. P. 68–76. URL: https://sciconf.com.ua/ix-mizhnarodna-naukovo-praktichna-konferentsiya-innovations-and-prospects-in-modern-science-28-30-08-2023-stokgolm-shvetsiya-arhiv/