РАЗРАБОТКА НОВОГО СПОСОБА ДОСТАВКИ ОГНЕТУШАЩИХ ВЕЩЕСТВ В ЦИЛИНДРИЧЕСКОМ КОНТЕЙНЕРЕ

Аннотация

Доставка огнетушащих веществ в зону отдаленного пожара осуществляется с использованием преимущественно механической операции метания. Для этого вещество помещают в специальный контейнер. После доставки с помощью стартового устройства к месту пожара контейнер должен разрушиться и высвободить вещество, которое позволит потушить пожар. На практике чаще используют контейнеры цилиндрической формы. В качестве стартовых устройств используют пневматические пушки. Но «пушечная» технология пожаротушения имеет определенные недостатки, среди которых главным является сложность предоставления осевого вращения цилиндрическому контейнеру для обеспечения устойчивости его движения.

Указанный недостаток предлагается устранить путем применения принципиально иного типа вращения цилиндрического контейнера. А именно, предлагается заменить осевое вращение цилиндра на его вращательно-поступательное движение в пределах вертикальной плоскости. Для этого необходимо использовать стартовое устройство, способное предоставить вращательно-поступательное движение цилиндру. Предполагается, что стартовое устройство обеспечивает одновременное воздействие двух взрывных импульсов пиропатронов, направленных на конечные точки образующей цилиндра. В результате старта цилиндр приобретает необходимую траекторию перемещения в вертикальной плоскости.

Для описания динамики движения цилиндра в вертикальной плоскости были составлены и решены дифференциальные уравнения. Сначала решена система дифференциальных уравнений для определения параболической траектории движения центра масс цилиндра в зависимости от его параметров: массы, длины и радиуса, а также от коэффициента лобового сопротивления воздуха и от координат точи старта, угла и скорости вылета цилиндра. На втором этапе решено дифференциальное уравнение вращения цилиндра вокруг точки его центра масс при условии, что эта точка движется по параболической траектории. Приведены примеры моделирования траекторий движения цилиндра в зависимости от значений параметров.

Ключевые слова: геометрическое моделирование, цилиндрический контейнер, дифференциальные уравнения движения, вращательно-поступательное движение контейнера.