Специальный дрон, который разработали ученые Научно-исследовательского института прикладной математики и механики ТГУ и студенты-участники Проектного парка физико-технического факультета ТГУ, позволит определить точные координаты возгорания и направить в очаг пожара необходимый объем хладагента. В данном контексте это вода или вода с добавлением поверхностно-активных веществ, которые при кипении или в процессе расширения отнимают теплоту от охлаждаемого объекта и после сжатия передают ее окружающей среде.
«Сегодня, чаще всего, пилоты авиации противопожарной охраны при тушении возгорания полагаются на интуитивное понимание того, куда, в каком объеме и на какой высоте сбрасывать хладагент, – рассказывает инженер-исследователь НИИ ПММ ТГУ Сергей Басалаев. – Не всегда это получается: хладагента может оказаться мало, он может и вовсе не долететь. А иногда бывает и такое, что распространение возгорания уже остановлено, но процесс тушения продолжается. И это крайне невыгодно – один полет специального летательного суда три года назад оценивался почти в 400 тысяч рублей, а сегодня – почти в 500. И нашей задачей было рассчитать данные о формировании, динамике и тепломассообмене облака капель вследствие оседания хладагента, чтобы определить необходимый его объем и алгоритм для его успешной доставки».Цель исследования, по словам Басалаева, – это получение новых фундаментальных знаний о формировании, динамике и тепломассообмене при гравитационном осаждении жидко-капельного облака в высокотемпературной среде. То есть, необходимо было понять, какой объем хладагента нужен при определенном пожаре, с какой высоты его сбрасывать так, чтобы возгорание было успешно ликвидировано за оптимальный промежуток времени.
Научные исследования проходили при поддержке Российского научного фонда. Проведенные работы позволили физикам ТГУ разработать специальную методику и программный комплекс для тушения пожаров – программное обеспечение для пилотов противопожарной авиации. Система позволяет оптимизировать процесс авиационного пожаротушения и упрощает работу пилота. ПО самостоятельно рассчитывает необходимый объем хладагента, курс полета и высоту для сброса и успешного тушения возгорания.
Также физики ТГУ создали специальное беспилотное воздушное средство «Шмель», которое при поддержке противопожарной авиации МЧС России позволяет ускорить тушение пожаров. Результаты показали, что потенциал беспилотника высокий: он может доставлять хладагент напрямую к пожару за минимальное количество времени.
Сергей Басалаев рассказал, что в сентябре 2024 года пройдет первый запуск беспилотника совместно со специалистами МЧС. На подготовленной территории состоится несколько тестирований по тушению специальных возгораний и функциональности беспилотника.
Напомним, это не первая разработка ученых ТГУ, которая позволит решить проблему лесных пожаров. Сотрудники физико-технического факультета ведут работу над беспилотником, которые позволяет восстанавливать леса после пожаров: он будет доставлять в пострадавшие участки специальный субстрат, который поможет прорастать будущим деревьям.
