XIV Международный конкурс научно-исследовательских и творческих работ учащихся
Старт в науке
Беспилотный летательный аппарат для тушения пожаров своими руками
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Полная версия работы доступна во вкладке "Файлы работы" в формате PDF
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность:
В наше время общество, в котором мы живем, очень быстро развивается. Появляются новые экономические, технологические процессы, без которых уже трудно представить нашу жизнь.
Однако при стремительно развивающемся обществе остаются проблемы, которые все так же решаются с трудом. Например, в новостях часто можно услышать пожарах, трудностях их тушения и жертвах, в том числе во время тушения. В результате пожаров страдают природные ресурсы, растительный и животный мир, постройки, а главное, люди. Многие потери уже невосполнимы. Об этом народ сложил много пословиц и поговорок. Например, «Вор ворует — стены покидает, а огонь все пожирает».
Пожарные структуры требуют самых новых и эффективных автоматических установок пожаротушения, способных снизить риски для жизни пожарных, обеспечить доступность к очагу пожара и увеличить скорость пожаротушения.
В последнее время возрос интерес к беспилотным летательным аппаратам, которые уже сейчас стоят на службе МЧС России, но они используются только для обнаружения пожара и сообщения о нем диспетчеру.
В будущем я мечтаю стать авиаконструктором. Для достижения этой цели нужно начать с малого. Уже третий год я занимаюсь в секции стендового моделирования, создал уже несколько моделей самолетов. рис.1 рис.2
Теперь мне захотелось создать макет беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров.
Гипотеза: макет беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров можно создать самостоятельно из подручных материалов.
Проблема:отсутствие беспилотных летательных аппаратов для тушения возгораний на большой площади.
Цель:создание макета беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
Ознакомиться литературой об истории пожарной авиации.
Изучить проблему пожаров в России, посетить пожарную часть.
Оценить уровень развития пожарной авиации в мире.
Изучить законодательную базу на предмет создания и использования беспилотных летательных аппаратов ("Воздушный кодекс Российской Федерации" от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 03.08.2018) (с изм. и доп., вступ. в силу с 14.08.2018).
Посетить Центр технической поддержки образования РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева.
Определить качественные характеристики будущей модели беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров.
Описать принцип работы беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров.
Изготовить макет беспилотного летательного аппарата беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров.
Сделать выводы и определить результаты работы.
Определить роль моделирования для всестороннего развития школьника.
Объект: беспилотные летательные аппараты.
Предмет:беспилотные летательные аппараты пожаротушения.
Методы исследования:
- теоретические: изучение литературы (учебной, научной, художественной и справочной); анализ чертежей макетирования и электрификации макетов; анализ и синтез полученной информации;
- эмпирические: интервьюирование, моделирование.
Этапы создания проекта:
Этап - изучение научной и справочной информации по проблеме проекта;
Этап - уточнения содержания и структуры проекта, написание теоретического материала;
Этап - создание макета беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров;
Этап - формулировка выводов и заключений, оформление работы.
Глава 1.
История создания пожарной авиации.
История самолетостроения, как известно, началась с изобретения братьев Райт. С течением времени создавались различные самолеты и для разных функций. Нам хотелось бы остановиться именно на пожарной авиации.
Идея тушения пожаров с помощью авиации далеко не нова, еще в 1916 г. в США впервые применили авиацию для обнаружения пожаров. В Канаде начали наблюдать за пожарами с воздуха с 1921 г., а в России идеи по авиационному наблюдению были озвучены еще до революции, однако первый полет состоялся только 7 июля 1931 г. Теперь этот день считается днем рождения «Авиалесохраны». В настоящее время для тушения пожаров применяются вертолеты, самолеты – амфибии. [4].
Первые эксперименты по тушению пожаров с воздуха начались ещё в Советском Союзе в 1931 году на территории Горьковской области. В то время пожарные самолёты ещё даже не умели тушить пламя. Это были У-2, которые мониторили ситуации в лесах. На тот случай, если им удастся обнаружить место возгорания, в кабине кроме пилота сидел пожарный с парашютом, который десантировался и пытался решить проблему на земле, до подъезда основной группы.
Вскоре начались и первые испытания тушения пожаров прямо с самолёта. У-2 мог взять на борт ёмкость в 174 литра, а его усовершенствованный собрат У-2СП уже целых 270. Вода набиралась на земле в специальный бак-разбрызгиватель, труба которого уходила к хвосту самолёта, чтобы вода не попала в кабину пилота при сбросе. Однако эффективным назвать этот способ было нельзя, так как самолёт обеспечивал создание заградительной полосы длиной всего 75 метров. [2].
В 1947 году впервые поднялся в воздух Ан-2, а уже через пять лет началось активное использование этих самолётов для мониторинга пожарной обстановки с парашютистами на борту и их десантирования при обнаружении очагов возгорания. Десять-двенадцать парашютистов с сапёрными лопатами и пилами — это уже сила, способная остановить начинающийся пожар. Также на основе Ан-2 было сделано около 16 модификаций, рассчитанных специально для тушения пожаров.
Грузоподъёмность в 1200 килограммов позволила поставить на борт самолёта более серьёзные баки, а впоследствии для тушения пожаров стали применять и сельскохозяйственные варианты самолётов, с подвешенными под крылья ёмкостями, которые наполнялись не удобрениями и химикатами, а жидкостью для тушения. [10].
Венцом советских противопожарных самолётов стал Ан-26 с двумя внешними баками по 4000 литров каждый. Вся эта масса огнетушащего вещества выбрасывалась на очаг возгорания всего за пару секунд. На борту размещалось в общей сложности тонна пожарного снаряжения и оборудования и до 30 пожарных-десантников. Такой самолёт, распыляя состав с высоты в 50 метров, позволял создавать защитную полосу длиной 120–160 метров и шириной 10–35 метров, что уже было серьёзным подспорьем в борьбе с огнём. [13]
В настоящее время на территории нашей страны пожары тушат, в основном, с помощью самолетов-амфибий Бе-200 и транспортных самолетов Ил-76. По характеристикам Бе-200 близок к бомбардировщикам, но, в отличие от боевых самолетов, его водяные «бомбы» – исключительно мирные. Важный момент: несмотря на «земноводный» характер, Бе-200 по своим данным практически ничем не уступает аналогичным сухопутным самолетам. С 2004 года самолеты Бе-200 участвуют в спасательных операциях и тушении пожаров в России и по всему миру. Летающая лодка уже помогала пожарным во Франции, Португалии, Италии, Греции, Индонезии и Израиле, а с 16 июня 2020 года два российских самолета-амфибии несут противопожарную вахту на территории Турции. [1]
Работы над созданием пожарной версии Ил-76 начались в 1988 году. На данный момент он является самым громадным в мире пожарным «бомбардировщиком», оснащенный выливным авиационным прибором (ВАП). Два бака ВАП-2 вмещают 42000 л воды либо особой огнегасящей жидкости. [9]
К сожалению, в 2016 году один из российских пожарных Ил-76ТД разбился во время тушения лесных пожаров в Иркутской области. Самолёт МЧС вылетел на тушение и перестал выходить на связь. Экипаж Ил-76 боролся с огнём в сверхопасных условиях, при сильном задымлении, и в итоге столкнулся с землёй, врезавшись в одну из сопок. Это ещё раз показывает, насколько трудна и сложна работа лётчиков-пожарных, работающих в условиях практически нулевой видимости и вынужденных постоянно прижиматься к земле, для того чтобы тушить пожары максимально эффективно. [13]
Маленькая спичка сжигает большой лес
ПРОБЛЕМА ПОЖАРОВ В РОССИИ.
Лесные пожары. Лесом покрыто почти две трети территории России. Общая площадь земель лесного фонда, по данным Рослесхоза, составляет 1 млрд 146 млн га. Ежегодно в России регистрируется от 9 тыс. до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих площади от 500 тыс. до 3,5 млн га. Согласно данным МЧС России и Рослесхоза, всего с начала 1992 года по конец 2018 года в России зарегистрировано порядка 635 тыс. лесных пожаров, то есть затронувших земли лесного фонда.
В среднем размер ущерба от лесных пожаров в год составляет порядка 20 млрд рублей, из них от 3 до 7 млрд - ущерб лесному хозяйству (потери древесины). Остальные потери - расходы на тушение и последующую расчистку горелых площадей, ущерб от гибели животных, загрязнения продуктами горения, затраты на восстановление леса и т. д. Обычно возгорания лесов в России начинаются в апреле и длятся до октября.
Рекордным по количеству лесных пожаров стал 2002 год: было зарегистрировано 43 тыс. 418 очагов. Площадь лесных земель, пройденная пожарами, тогда превысила 1 млн 369 тыс. га. Огнем были охвачены все восемь федеральных округов России. Общий ущерб составил 1 млрд 471 млн рублей.
Наибольший ущерб принесли природные пожары 2010 года, которые затронули всю территорию европейской части страны. Было зафиксировано 34 тыс. 812 очагов возгораний общей площадью около 2 млн га, в том числе более 1 тыс. торфяных. По данным МЧС России, всего от пожаров и вызванного ими смога пострадали 17 регионов, более 2,5 тыс. семей остались без крова, более 60 человек погибли в огне и от отравления продуктами горения, ущерб оценивался в 85,5 млрд рублей. Как следовало из доклада министра здравоохранения и социального развития Татьяны Голиковой, аномальные погодные условия июля и августа 2010 года повлияли на общий показатель смертности за год (в целом за 2010 год количество умерших выросло на 20 тыс. человек, или на 1% по сравнению с 2009 годом).
Наибольшая площадь пожаров в современной истории России наблюдалась в 2018 году. По данным "Авиалесохраны", огнем было пройдено 8 млн 674 тыс. га (в 2,5 раза больше, чем в 2017 году), число очагов составило 12 тыс. 121. При этом, по данным Счетной палаты РФ, ущерб от пожаров оказался на 20% меньше, чем в 2017 году, и составил 20 млрд рублей. Около 90% всех возгораний пришлись на Амурскую область, Хабаровский, Красноярский и Забайкальский края, Еврейскую автономную область. [8]
По данным ИСДМ-Рослесхоз, площадь, пройденная лесными пожарами за 2020 год, составила 16,5 миллиона гектаров. По этому показателю 2020 год стал третьим с начала века после 2012 и 2019 годов.
В настоящее время, когда лесные пожары стали обыденностью, крайне необходимы новые изобретения для тушения пожаров. Ежегодно в мире сгорает огромное количество лесов и погибает большое количество людей во время тушения пожара. На рисунке 1 отображена статистика лесных пожаров в России за 2018 и 2019 годы.
Рис. 3
Слёзы пожара не тушат
Что касается пожаров в быту и общественных местах, можно отметить, что ежегодно происходит огромное количество пожаров, на которых страдают люди.
В 2020 году зарегистрировано 439 100 пожаров, что на 6,9% меньше, чем в 2019 году. В них погибли 8 262 человека, что на 3,5% меньше, чем в прошлом году. Среди погибших 355 несовершеннолетних - на 12,6% меньше, чем в 2019 году. [5]
Самыми резонансными можно назвать следующие пожары:
25 марта 2018 года около часа дня по московскому времени в Кемерово загорелся торговый центр «Зимняя вишня». По информации на 16:00 26 марта, пожар не ликвидирован. Погибли 64 человека, пострадал 51.
У здания обрушилась крыша. В результате пожара погибли около 200 животных, находившихся в контактном зоопарке в ТЦ.
Пожар в ночном клубе «Хромая лошадь» является крупнейшим в России по числу жертв. Трагедия случилась 5 декабря 2009 года в Перми во время празднования восьмилетия со дня открытия заведения. В здании находились около 300 человек. По основной версии, причиной случившегося стало неосторожное применение пиротехники.
Во время пожара погибли 111 человек. Через несколько дней в больницах скончались еще 45, увеличив общее число жертв до 156. Кроме того, еще 64 человека получили тяжкий вред здоровью. [15]
Можно даже «не далеко ходить» 14 января 2021 года в поселке Селятино произошел пожар в квартире, семья с тремя детьми осталась без крыши над головой. Со старшей девочкой я ходил в детский сад в одну группу.
Нередко пожары происходят на производстве, что несет огромные потери.
31 января 2020 года при проведении работ в строящемся здании на заводе резиновых изделий в Мценске Орловской области произошел хлопок газа без последующего горения. В результате частично обрушилась кровля. Погибли пять человек.
11 января 2020 года произошел взрыв пылевоздушной смеси с последующим горением в производственном цехе по переработке зерна в муку на комбикормовом заводе в селе Беленькое Белгородской области. Пострадали пять человек, один из пострадавших позже скончался в больнице. [14]
Как мы видим, пожары - это страшное событие, которое может произойти где угодно, и пожарные стоят на страже порядка. Нередко пожарные ценой своей жизни спасают людей.
Один на пожаре не боец
Страшный пожар склада в сентябре 2016 года в г. Москве на Амурской улице стал местом гибели как минимум восьми пожарных. Их тела уже обнаружили во время разбора завалов. Еще один человек считается пока пропавшим без вести.
12 октября 2020 года при тушении пожара погиб начальник караула специальной пожарно-спасательной части №1 Специального управления ФПС №24 МЧС России лейтенант внутренней службы Олег Крюков при тушении возгорания в квартире десятиэтажного дома в Комсомольске-на-Амуре. [16]
21 января 2021 года мы были на экскурсии в пожарной части №39 г. Наро-Фоминска. Эта пожарная часть обеспечивает безопасность на территории всего Наро-Фоминского муниципального района и г. Наро-Фоминска.
рис. 4 рис. 5
В ходе экскурсии нам рассказали, как проходит развод пожарного караула, о пожарной технике, стоящей на вооружении пожарных, о том, как происходит тушение
рис. 6 рис. 7
Я примерил пожарный шлем, боевку и маску с кислородом
рис. 8 рис. 9
После экскурсии я взял интервью у помощника начальника караула, прапорщика внутренней службы Антонова Кирилла Михайловича.
- Кирилл Михайлович, скажите, сколько лет Вы служите в пожарной охране?
- с 2007 года, пришел сразу после армии и так и остался.
- А почему Вы выбрали именно пожарное дело?
- мне всегда нравилось помогать людям, и я решил, что здесь мне самое место. Сначала был просто пожарным, 10 лет я ездил на пожары и видел разное, люди оставались без крыши над головой, несколько раз заходил в горящий дом и спасал детей. На первом своем пожаре я увидел сгоревшего человека, это произвело на меня неизгладимое впечатление. Разное приходится видеть. Однажды нам позвонила бабушка в слезах и очень просила достать ее котенка из печки, который никак не мог вылезти. Мы приехали и достали его, столько счастья было в глазах этой одинокой старушки!
- Кирилл Михайлович, есть ли у Вас беспилотная техника?
- нет (смеется). Это очень дорогая техника, она есть только в Реутове, там крупнейшая пожарная часть нашей области.
- А если бы у Вас были беспилотники, которые будут тушить пожары, это помогло бы в Вашей работе?
-да! Это было очень здорово! Например, если пришел вызов из деревни Мачихино, это тут у нас возле Кузнецово. Безводный район, никаких водоемов, дорога плохая, мы отправляемся туда на двух машинах, а город остается без прикрытия. Воду набрать негде, нам приходится ездить за 20 км, чтобы набрать воды. А если будет такой беспилотник, очень удобно, запустил его и он все потушил. Думаю, очень интересную идею ты задумал!
рис. 10
Мне очень понравилась экскурсия, я узнал столько всего интересного, чего не прочитаешь в интернете. Посмотрел, как живут пожарные, как они учатся, где у них хранится оборудование и снаряжение. Послушал разные истории и еще раз убедился, как тяжела, но необходима работа пожарных, и мы, как будущее поколение, должны создавать новое для облегчения их важной работы.
рис. 11
Для знакомства с беспилотными летательными аппаратами мы посетили Центр поддержки образования Академии им. Тимирязева и побеседовали с доцентом Колёнковой Еленой Николаевной. Она рассказала о принципе устройства и показала главные приёмы управления дронами, рассказала, какие дроны существуют, для каких целей их используют. Познакомился с работой 3D принтера, изучил основы робототехники и радиоэлектроники. Это занятие оказалось очень полезным для меня. В будущем я смогу использовать знания, полученные на занятии.
рис. 12 рис. 13
УРОВЕНЬ РАЗВИТИЯ ПОЖАРНОЙ АВИАЦИИ В МИРЕ.
Как уже было сказано выше, в России тушением лесных пожаров занимаются самолеты – амфибии Бе-200 и транспортные самолеты Ил-76.
рис.14
В Канаде и США также используются самолеты-амфибии и беспилотные самолеты.
В 2001 году NASA был разработан специальный беспилотный самолет Альтус II
Контролируемый с земли аппарат может на низкой высоте в течение 24 часов облетать места стихийного бедствия и передавать пожарным через искусственный спутник Земли изображения с данными о температурах в сфотографированной местности. На основе этих данных возможно быстро (за сутки) составить подробную топографическую карту места бедствия и использовать ее при планировании действий.
Также еще в 2001 г. был запущен спутник «Avstar-1», предназначенный главным образом для детальных наблюдений погодных явлений и лесных пожаров в масштабе планеты. Через полгода за первым спутником последовал другой из той же серии. Пользователи «Astro Vision Inc.» могут получать изображение интересующей их территории каждую минуту. Такое преимущество особенно важно для наблюдения за развитием гроз и ураганов, распространением лесных пожаров, ходом извержения вулканов. [11].
Компьютерные симуляции пожаров. Симулирование распространения и интенсивности пожаров в "цифровых ландшафтов" Конструкция последних осуществляется на основе данных о растительности и рельефе местности, получаемых со спутников, а также исторических сведений о погоде в регионе. [3]
В Китае для пожаротушения создан мультикоптер EHang. Пожарный мультикоптер EHang 216F разработан на основе двухместного пассажирского дрона EHang 216 и предназначен для тушения пожаров в высотных зданиях. Максимальная рабочая высота автономного аэромобиля составляет 600 м. Для выявления очага возгорания используется камера с оптическим зумом. Определив, где горит, зависает на месте и, используя лазерную систему наведения, забрасывает в охваченное пламенем помещение бомбы-огнетушители и заливает огонь пламегасящей пеной. За один заход мультикоптер может поднять 150 литров пены для тушения пожара и 6 огнетушащих бомб. Для быстрого тушения пожара можно использовать несколько дронов. [6]
На службе в МЧС России также стоят следующие беспилотные летательные аппараты:
Гексакоптер YUNEEC H520. Надежный гексакоптер разработан специально для профессионального использования. В аппарате учтены все потребности для мониторинга, инспекции, поиска и спасения людей. Конструкция из шести моторов обеспечит стабильный полет даже в экстремальных погодных условия.
Квадрокоптер Dji Phantom 4 Pro. Отличается хорошей маневренностью, способен прекрасно запускаться и легко производить всю необходимую работу. Идеален для того, чтобы получить общую картину развития ситуации путем наблюдения с воздуха. Небольшие размеры и легковесность позволяют оперативно выполнять съемку с воздуха.
Квадрокоптер Bebob-pro Thermo. Снабжен тепловизионой камерой, легкий и маневренный. Удобен для проведения спасательных операций и мониторинга. [7]
ГЛАВА 2. МОДЕЛЬ БЕСПИЛОТНОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА.
Качественные характеристики модели.
Проанализировав имеющиеся изобретения для пожаротушения, мы решили изготовить макет летательного аппарата, который будет тушить возгорания не водой, а специальным химическим составом, который заключен в капсулы. Летательный аппарат будет беспилотным чтобы исключить жертвы среди пожарных.
Исходя из особенностей использования пожарных летательных аппаратов сформулированы следующие требования к беспилотному летательному аппарату:
длительность полета – не менее 30 минут на одном аккумуляторе;
габаритные размеры – 2000×2000 см
возможность патрулирования охраняемой территории по заданной траектории;
время обнаружения очага возгорания по видеоизображению и датчикам– не более 30 с;
расстояние обнаружения очагов пожара – не менее 20 м;
устойчивость к воздействию помех (оптических, движущихся и статических объектов);
погрешность определения координат очага возгорания не более ±0,5 м;
ликвидация пожара с помощью сброса само срабатывающего устройства пожаротушения;
при нагревании само срабатывающее устройство взрывается и выделяет специальный химический состав.
В соответствии с представленными требованиям разработали структурную схему беспилотного летательного аппарата для пожаротушения.
Длительность полета составляет не менее 30 минут на одном литиево-полимерном аккумуляторе, который можно заменить и снова использовать аппарат.
Аппарат выполнен по схеме стелс - летающее крыло, с передней опорой, размеры 2000*2000 см, трехстоечное шасси велосипедной конструкции. [12].
Патрулирование происходит по заданной траектории. Траектория задается на встроенном компьютере, на базе операционной системы Android. Следование по траектории выполняется с помощью контроллера, который включает в себя акселерометр, для измерения линейного ускорения в 3-осевой системе, гироскоп полезен для измерения скорости изменения угла, комбинация датчиков давления и высоты, датчик расстояния.
рис. 15
Движение летательного аппарата происходит по алгоритму, который можно описать с помощью блок-схемы, представленной на рис. 13
рис. 16
Летательный аппарат оснащен камерой с технологией DJI Lightbridge 2, которая способна снимать видео в разрешении Full HD (1080 р) со скоростью 60 кадров/с. В течение 30 секунд камера способна обнаружить возгорание.
Аппарат оснащен автоматической системой сброса средств пожаротушения, который работает на основе данных с тепловизора. В качестве средств пожаротушения выступают капсулы со специальным химическим составом, который тушит большую площадь, чем вода.
рис. 17
Принцип работы летательного аппарата.
При возникновении риска появлении пожара, отряд пожарных выдвигается на место, разворачивает передвижной пункт управления. Отряд имеет в своем распоряжении от 3 до 5 беспилотных летательных аппаратов, для бесперебойного постоянного тушения. В специальный отсек загружаются капсулы для тушения и аппарат запускается. Управление происходит с земли, на аппарате установлена камера, которая позволяет оператору видеть все, что происходит внизу. При приближении к месту пожара, автоматически срабатывает система сброса капсул. Капсула при нагревании взрывается и выпускает специальный химический состав, который позволяет тушить большие площади. После сброса аппарат возвращается на базу за новыми капсулами, а в это время взлетает другой аппарат. Таким образом, за короткое время происходит полное тушения возгорания.
Процесс создания макета беспилотного летательного аппарата.
Подробно изучив требования для беспилотного летательного аппарата, решили попробовать создать макет своими руками.
Первым важным этапом было создание чертежа собственного беспилотного летательного аппарата
рис. 18 рис. 19
рис. 20
Определились с набором необходимых материалов для создания макета. Нам потребуется:
|
Детали и материалы для создания модели |
Кол-во |
|
Пенопласт |
1 |
|
Элемент питания Lego |
1 |
|
Шасси из Lego |
3 |
|
Двигатели из Lego |
2 |
|
Пульт радиоуправления с приемником |
1 |
|
Провода |
9 |
|
Светодиоды из Lego |
4 |
|
Гуашь разных цветов |
1 |
|
Лак, клей, ножницы, линейка, карандаш |
1 |
Этапы создания макета беспилотного летательного аппарата
Взяли лист пенопласта
С помощью канцелярского ножа вырезали из него три нужные формы
рис.21
Из конструктора Lego собрали стойки шасси
рис. 22
Подготовили элемент питания, два мотора и четыре светодиода
рис.23
П риступили к прорезанию мест для размещения всех элементов с помощью канцелярского ножа
рис. 24 рис.25
Развели электронику по фюзеляжу. В центр установили элементы питания, на крылья и в нос разместили светодиоды, в места прикрепления пропеллеров установили два мотора. Сделана прорезь для включения
рис. 26 рис. 27
рис.28
Проверка работы
рис.29
Установлены стойки шасси
рис. 30
Приступили к оформлению внешнего вида. С помощью бумаги и клея ПВА обклеены все поверхности
рис.31 рис. 32
Нарисовали эскиз логотипа
рис. 33
С помощью гуаши покрасили и нанесли логотип на верхнюю часть фюзеляжа
рис.34 рис. 35
Макет готов!
Рис. 36
Я живу в д. Зверево. Данный населённый пункт находится в контрольном воздушном коридоре аэропорта Внуково. Согласно "Воздушному кодексу Российской Федерации" от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 03.08.2018) (с изм. и доп., вступ. в силу с 14.08.2018 г.) всем летательным аппаратам свыше 250 граммов запрещен полет. Поэтому полноценный тест-драйв модели самолета невозможен.
рис. 37 Карта воздушной зоны Москвы.
Заключение
Создаваемые человечеством в процессе развития материальные блага должны не только способствовать комфортному существованию людей, но и обеспечить безопасность человеку и природе. А в случае опасности незамедлительно прийти на помощь. Проект по созданию беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров направлен именно на привлечение внимания к данной проблеме.
Результаты проекта:
1. В ходе ознакомления с литературой узнал интересные факты из истории авиации. Выяснили, что тушение пожаров с воздуха начали более 100 лет назад и с каждым годом появляются новые средства для пожаротушения.
2. В ходе изучения литературы, интернет-источников и благодаря экскурсии в пожарную часть изучили проблему пожаров в России. Убедились, что она стоит остро и требует новых подходов к решению.
3. Мы оценили уровень развития пожарной авиации в мире и выявили, что пока нет эффективных автоматических установок пожаротушения, способных снизить риски для жизни пожарных, обеспечить доступность к очагу пожара и увеличить скорость пожаротушения. Узнали, что на данный момент в России самыми распространенными самолетами для пожаротушения являются самолеты Бе-200 и Ил-76. Также на вооружение МЧС России стали поступать дроны для наблюдения за территориями. Оценив уровень развития пожарной авиации в мире, мы убедились в необходимости беспилотной пожарной техники.
4. В результате посещения Центра технической поддержки образования РГАУ-МСХА имени К.А. Тимирязева и беседы с учёными узнали о принципе действия беспилотного аппарата.
5. Изучили законодательную базу на предмет создания и использования беспилотных летательных аппаратов ("Воздушный кодекс Российской Федерации" от 19.03.1997 N 60-ФЗ (ред. от 03.08.2018) (с изм. и доп., вступ. в силу с 14.08.2018).
6. Разработали и выполнили из подручных материалов модель беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров. Начертили чертеж и определились с набором необходимых материалов. С помощью пенопласта, клея, конструктора Lego создали макет. Разработали логотип, который отражает инициалы автора, а также непосредственно связан с существующей символикой МЧС.
Решаемые задачи позволили достичь цели. Нам удалось собрать макет.
Гипотеза подтверждена - макет беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров можно создать самостоятельно из подручных материалов.
Важно отметить, беспилотный летательный аппарат уникален и жизненно необходим. В настоящее время таких нет, пожарные вынуждены использовать авиацию для тушения, наш же аппарат сможет заменить дорогостоящую технику, долететь в такие места, где сложно проехать, где нет воды и самое главное сохранить жизни пожарных.
Мы понимаем, что модель требует доработки. Отсутствие подъемной функции данной модели обусловлено "Воздушным кодексом Российской Федерации", где говорится о запрете использования летательных аппаратов свыше 250 граммов. Поселение Калининец находится в контрольном воздушном коридоре аэропорта Внуково.
Вывод: Модель беспилотного летательного аппарата для тушения пожаров, была собрана из подручных материалов и с минимальными затратами. В ней предусмотрены характеристики, позволяющие быстро обнаружить и потушить пожар, исключая человеческие жертвы среди пожарных. Ознакомившись с различной научной литературой и благодаря встречам с компетентными людьми, удалось понять, как правильно собрать модель, как сделать её мобильной, применяя закон постоянного тока. Тест показал, что аппарат способен двигаться и он управляем. Во время сборки стало понятно, как улучшить модель.
Данная работа была познавательной и полезной для моего развития. По её окончанию ещё больше утвердилось желание и стремление связать свою жизнь с инженерией и авиацией.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
Бе-200: через огонь и воду https://rostec.ru/news/be-200-cherez-ogon-i-vodu
Большая энциклопедия техники, изобретений и открытий для мальчиков, Ростов-на-Дону: Владис, 2007 – с. 352
Борьба с лесными пожарами в других странах http://www.transparentworld.ru/ru/environment/monitoring/fires/method/fihgtfor/
Брюханов А.В. , Коршунов Н.А. Авиационное тушение природных пожаров: история, современное состояние, проблемы и перспективы СИБИРСКИЙ ЛЕСНОЙ ЖУРНАЛ. 2017. № 5. С. 37–54
В 2020 году в России произошло почти 440 тыс. пожаров https://tass.ru/proisshestviya/10467411
В Китае создали автономный аэромобиль для тушения пожаров https://cfts.org.ua/news/2020/08/25/v_kitae_sozdali_avtonomnyy_aeromobil_dlya_tusheniya_pozharov_video_60395
Дроны на службе у пожарных https://skyindustry.ru/fire-drone
Лесные пожары в России. Статистика и антирекорды https://tass.ru/info/6712527
Марковский В. Ил-76 на службе в ВВС, Москва: Цейхгауз, 2006 – с. 40
Мерников А. Самые известные самолеты мира, Москва: АСТ, 2019 – с.256
Пегов М. Огнеборцы. История пожарной охраны, Москва: Настя и Никита, 2020 – с. 24
Попова С.Н. Аэрофлот от А до Я, Москва: Транспорт, 1986 - с.183
Россия тушит мир: на что способны отечественные пожарные самолёты https://life.ru/p/945443
Савельев П.С. Пожары-катастрофы, Москва, 2003 – с. 414
Топ-10 самых крупных пожаров в России, унесших жизни людей https://newsnn.ru/cards/26-03-2018/top-10-samyh-krupnyh-pozharov-v-rossii-unesshih-zhizni-lyudey
Ценой своей жизни восемь пожарных спасли в Москве сто человек https://www.kp.ru/daily/26585/3601051