Реферат: Насосы и пожарные автомобили
К 1889 г. относится первая попытка использовать автомобиль не только для перевозки собственного насоса, а также и пожарных с необходимыми инструментами.
Созданный в США пожарный автомобиль мог перевозить семь членов команды и прицепную тележку с инструментами. Энергия пара у данного автомобиля использовалась не только для работы насоса, но и для движения. Однако машина получилась массивной, неудобной, в результате чего городские службы отказались от ее эксплуатации.
Немецкая фирма “Магирус” в начале XX в. также выпускает несколько подобных машин массой 5 - 6 т. Принципиальной разницы в их конструкции не было. Сзади размещался медный водяной котел. Паровая машина была установлена вертикально в центре шасси и посредством цепных передач приводила в движение сам экипаж и расположенный снизу насос, обеспечивающий подачу 2000 л/мин. Рукавная катушка размещалась спереди. Боевой расчет составлял пять человек. Топлива хватало на 25 - 60 км (в зависимости от его количества), а максимальная скорость передвижения не превышала 25 - 35 км/час.
В начале 90-х годов прошлого века внимание специалистов привлек комбинированный насос Вернрейтера, в состав которого входили две пожарные помпы. Одна из них была паровой, другая - ручная. Пока давление пара в котле было мало, огонь тушили ручной помпой, производительность которой составляла 250 л/мин. Затем использовали паровую помпу. Впоследствии производство подобных насосов освоили многие фирмы.
В 1892 г. в Германии и США появляется очередная новинка - электрический насос. Его основу составили два насоса двойного действия, соединенные с электродвигателем зубчатой передачей. Производительность насоса немецкой фирмы “Kummer и С°” составляла 500 л/м при достижении скорости вала электродвигателя 250 об/мин. С помощью этого насоса можно было подать воду на высоту 30 - 40 м. Обслуживало его четыре человека. Полный вес насоса достигал 1,3 тонны. Для питания электронасоса использовалась сеть уличного освещения и трамвайная электросеть. Для этого на столбах, предназначенных для электросети, устанавливались особые штепселя для включения электронасосов. По мнению специалистов, места подключения электронасосов необходимо было оборудовать на всей городской территории. Поэтому, помимо специального соединительного кабеля, к насосу прилагались подключающее устройство и пусковой реостат. На состоявшейся в том же году электрической выставке во Франкфурте-на-Майне электрический насос показал хорошие результаты. В частности, высота подачи воды при испытаниях достигала отметки 41 м.
Примерно в то же время американский инженер ф. Ирвинг начал работу по созданию пожарного автомобиля, предназначенного для перевозки насоса. Как уже отмечалось выше, самодвижущийся пожарный насос оказался несовершенным, а использование электроэнергии обещало значительные преимущества - снижение веса, сокращение времени подготовки к работе и др. Для питания электродвигателя использовались аккумуляторные батареи, причем и для передвижения, и для работы насоса служил один двигатель.
В 1901 г. журнал “Пожарное дело” сообщил своим читателям о создании во Франции двух типов пожарных электромобилей. Один из них предназначался для перевозки насоса, 400 литров воды и катушки, рассчитанной на 40 м рукавов. Скорость передвижения автомобиля составляла 19 км/час, а радиус действия 60 км. Производительность насоса достигала 80 л/мин. Батарея аккумуляторов весила 580 кг. Запаса воды хватало на 5 - 6 мин. работы. При установке на водоем энергии аккумуляторов могло хватить на 6 часов непрерывной работы. Второй электромобиль служил для перевозки 6 пожарных, трех стволов, рукавной катушки и прочего имущества. Интересно, что во всех первых пожарных автомобилях шофер располагался на высоких козлах, а диаметры передних и задних колес различались между собой. Внешний облик конных экипажей в начале XX в. пока еще сохранялся и в автомобилях. Примерно в этот же период подобную пожарную линейку выпускает немецкая фирма “Юстус Кристиан Браун”. На нее ставили съемный насос подачей 430 л/мин. Боевой расчет составлял 11 человек. Этой же фирмой был налажен серийный выпуск электромобиля с паровым насосом, подающим до 2500 л/мин. Колеса приводились в движение двумя осевыми электромоторами общей мощностью 9,6 кВт.
Преимущества пожарных автомобилей над паровыми были очевидны. Как показали испытания электромобилей, проведенные в г. Руане (Франция) в 1902 г., время готовности к работе по прибытию на пожар составило 3 - 4 мин. Для паровых насосов это время составляло 13-14 мин. Вес машины с экипажем из двух человек не превышал 1 тонны, тогда как паровой насос, как уже отмечалось выше, весил от 2 до 4,5 тонны. Большим преимуществом явилась и простота конструкции электромобиля, и меньшая стоимость. К числу их недостатков специалисты относили необходимость частой перезарядки аккумуляторов, которая могла быть произведена только в пожарных частях, где имелось соответствующее оборудование. Там же, в Руане, Р. Лефебром была проанализирована работа электрической пожарной помпы с центробежным насосом, расположенной на оси с электродвигателем. Мощность насоса составляла 350 л/с, а дальность подачи струи -35 м. Центробежные насосы этого типа могли обеспечить подачу большого количества воды, но не давали сильного напора. Насосы с одним лопастным колесом обычно развивают напор не свыше 2 - 3 атм., что при тушении пожаров явно недостаточно. Для увеличения напора в дальнейшем несколько одинарных насосов стали соединять между собой таким образом, что вода из первого переходила во второй, из второго в третий и т.д. При переходе увеличивалась скорость подачи воды, а соответственно и давление. Двухступенчатый насос уже давал 4 - 6 атм., а трехступенчатый - 6 - 9 атм. и т.д. Поршневой насос с паровой помпой отходил на задний план и использовался как машина второй очереди, вступающая в работу при продолжительных пожарах.
1901 год по праву можно считать годом зарождения механизированных пожарных частей. В этом году бранддиректор Рейхель создает в Германии первую автомобильную пожарную часть, в состав которой вошли 2 электромобиля и 1 самодвижущийся паровой насос.
Параллельно с созданием пожарных автомобилей интенсивно велись и работы по использованию в пожарной технике двигателей внутреннего сгорания. На проходившей в 1888 г. в Ганновере пожарной выставке посетители смогли ознакомиться с пожарным насосом, приводимым в действие бензиновым двигателем мощностью 4 л.с. Это было детище Канштатской компании по производству моторов Г. Даймлера. Вскоре на его базе был изготовлен поршневой насос с более высокой мощностью. По сравнению с паровыми обслуживание насосов с двигателем внутреннего сгорания отличалось простотой. Расход бензина составлял 3,6 л/час. У насоса, размещаемого на специальной тележке, имелось 2 запасных бака на 10 литров горючего, а бак двигателя был рассчитан на 3,5 литра. Таким образом, насос мог беспрерывно работать в течение 6 - 6,5 часов и был готов к работе после 1 - 2 минут с момента прибытия на пожар. Вес насоса с принадлежностями составлял почти 1,5 тонны, а стоимость - 6600 марок. Ознакомившись с новым насосом, специалисты отметили, что “...если эта новая машина при тщательном испытании ее на практике окажется действительно пригодной, то, по всей вероятности, с понижением ее теперешней стоимости она не замедлит потеснить в складах больших пожарных команд обыкновенные большие ручные насосы и займет далеко не последнее место в ряду огнетушительных орудий...”
В первых пожарных машинах отразилось еще одно направление в развитии самоходных транспортных средств. Его автором стал инженер Д. Порше. Чтобы отказаться от перевозки крайне тяжелых аккумуляторных батарей и увеличить запас хода машины, он предложил установить на ней небольшую генераторную установку. Небольшой бензиновый мотор вращал генератор, ток от которого поступал на электродвигатели, приводящие в движение колеса машины. Было изготовлено несколько таких машин, но из-за сложности конструкции они не получили широкого распространения.
Пройдет немногим более десятка лет, и двигатели внутреннего сгорания вытеснят другие источники. А пока... пока пожарная служба нуждалась в источниках энергии, способных перевезти примерно 3 тонны снаряжения вместе с экипажем.
Опыты с двигателями внутреннего сгорания, произведенные в Вене и Париже, дали отрицательный результат, так как для перевозки тяжелых пожарных обозов они оказались малопригодными. В результате несовершенства двигателей нередки были случаи их отказа, особенно в зимнее время. Поэтому в начале нынешнего столетия широкое распространение получили именно паровые и электрические пожарные автомобили. Большим достоинством электромобилей являлась их надежность в работе, безотказный запуск двигателя, легкость управления. В Германии, например, из 50 имевшихся в то время пожарных автомобилей 25 были электрическими, 19 - паровыми, 6 - с двигателем внутреннего сгорания. Уже в 1913 году там насчитывалось 313 автомобилей, в том числе 143 - с двигателем внутреннего сгорания. В основном это были машины открытого типа, рассчитанные на экипаж из 10 - 15 пожарных. Насос располагался сзади или в средней части машины. Его подача достигала 200 л/ мин. Пожарный инвентарь размещался в ящике под сиденьями. На автонасосах ставили баки вместимостью 200 - 400 л воды. Тогда же появляются и первые пожарные цистерны емкостью 1200 - 1500 л для обеспечения подачи воды насосами до подключения их к системам городского водоснабжения. Основным типом насоса на протяжении двух тысячелетий во всем мире оставался поршневой насос. Сложность его конструкции, поступательное движение поршня не позволяли использовать новые мощные двигатели. Поэтому с наступлением эры двигателей внутреннего сгорания практическое применение получают центробежные насосы высокого давления. Работа над их созданием начиналась несколько веков назад.
В 1907 году Москвичи стали свидетелями события, которое долго служило предметом пересудов. И не удивительно: в те времена машины были явлением не частым, а тут — форменная диковинка — по улице на боевой выезд промчался автонасос-линейка Мясницкой части. Рядом с шофером важно восседал брандмейстер. На платформе примостились пожарные, один из них бил в начищенный колокол.
Сбоку красовалась надпись: “Завод Густава Листа”. Правда, в Москве был изготовлен лишь кузов. Двигатель и ходовую часть для первого автомобиля столичной команды фабрикант выписал из Германии. Следом в клубах синего дыма бежали восхищенные мальчишки. На пожаре обыватели не столько тушение наблюдали, сколько глазели на необычный экипаж.
- На постном масле работает, — утверждали “знатоки”.
- Да куда ему против красавцев-коней! Не потянет.
Однако пренебрежительные прогнозы не оправдались. Автомобиль “потянул”. Число “стальных лошадок” все росло. Хотя и медленно — на всю Россию в ту пору был единственный автозавод: “Руссо-Балт”, приходилось покупать за границей. К шестнадцатому году огнеборцы Москвы располагали тринадцатью машинами. Из них лишь три имели на вооружении насосы небольшой мощности. Остальные представляли собою механизированные выездные линейки.
...Конец 1917-го ознаменовался небывалым разгулом “красного петуха”. Тяжелый удушливый дым поднимался над нефтяными баками Симоновской слободы, пылали пакгаузы с хлопком на товарной станции Московско-Казанской железной дороги, оглушительные взрывы сотрясали окрестности артиллерийских складов на Ходынском поле. Перед огнеборцами с драматической остротой встала проблема средств передвижения и тушения. Теперь уже под вопросом оказалась эффективность конской тяги.
С конца восемнадцатого года в мастерских Московской пожарной команды началось переоборудование старых грузовиков, выделенных военным ведомством. Но только по окончании военных действий стало возможным серьезно рассчитывать на полное переоснащение всей службы. К 1922 г. было около тридцати машин. Однако большинство из них не имели насосов и предназначались для доставки личного состава. 8 августа того же года автомобильный обоз впервые участвовал в параде частей МПК на Красной площади. Восторженное внимание зрителей привлек “предок” современных ГВП — “автопеногон” с коловратным насосом и баками с щелочным и кислотным растворами.
Созданный в 1925 году на Миусской площади специальный завод фирмы “Автопромторг” значительно ускорил дело “моторизации”. Через короткое время на вооружении состояли 85 автоходов, в том числе:
26 линеек,
32 насоса,
12 механических лестниц.
В середине десятилетия для боевых расчетов конная тяга превратилась в историю. Появилась следующая задача: перейти на отечественную технику. “Первой ласточкой” стал в 1928-м серийный АМО-Ф-15, оснащенный коловратным насосом производительностью 1200 литров в минуту. По традиции он был снабжен медным колоколом, а трубач сигналил с подножки, требуя уступить дорогу команде, мчащейся на помощь терпящим бедствие от огня.
В 1931 г. в депо появились машины АМО-4 с центробежными насосами. Но промышленность развивалась столь бурно, что и они вскоре отошли в прошлое. Уже в 1933—35 годах московские огнеборцы полностью обновили парк машин. Были закуплены импортные мехлестницы. Серьезным подспорьем стали первые отечественные автоцистерны ПМЗ-2 емкостью полторы тысячи литров на базе ЗИС-5. Под пару им были и ПМЗ-1: насосы “Д-20”, монтировавшиеся на шасси мощных ЗИС-11.
С 1937 года МУПО начало получать и серийные спецмашины: газодымозащитной службы, прожекторные, средств связи, углекислотного тушения. Техника сделала пожарную охрану мобильной и мощной. Большинство загорании ликвидировалось в самом начале. Это поколение автоходов без преувеличения можно назвать боевым: с честью прошло оно “испытание на прочность” во время Отечественной войны.
...Страна еще не закончила восстанавливать разрушенное в период сражений, а “отцы города” уже думали, как лучше защитить столицу от огненной напасти. В 1948 г. исполком Моссовета повелел отделу техники и связи УПО приступить к разработке новых образцов пожарных автомашин, на которые боевым расчетам предстояло пересесть в течение 1950—1952 гг.
И на сей день красно-белые ЗИЛы остаются в глазах горожан символом службы “01”. Их внешний облик мало изменился. А вот “внутренности” — сильно. Развитие техники не стоит на месте. В наши дни насчитываются десятки разновидностей автомобилей — всех модификаций не перечислить. Жизнь к тому же ставит все новые задачи: ликвидация последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий. Чтобы их успешно решать, требуется соответствующее снаряжение. Скажем, ваварийно-спасательной части, помимо традиционных пожарных машин, есть дорожные, строительные, инженерные, химической разведки...