Самоспасательные рукава для небоскреба
5 декабря 2012 г.
Жертвами террористов, разрушивших 11 сентября 2001 года башни-близнецы Всемирного торгового центра, стали почти 3 тысячи человек. И едва ли не половина из них погибли потому, что оказались в огненной ловушке в верхних этажах этих небоскребов, выше зоны попадания самолетов. Столь масштабная трагедия вызвала, как известно, множество самых разных последствий и побудила к целому ряду действий - политического, экономического, военного и технического характера. Сюда относится, в частности, и активизация усилий по разработке систем экстренной эвакуации и средств самоспасения людей из аварийных высотных зданий и сооружений.
Впрочем, исследования в этом направлении велись и раньше, задолго до терактов, однако сколько-нибудь эффективных решений проблемы предложено так и не было. Теперь консорциуму из одной швейцарской и трех немецких фирм под руководством инженеров Института подъемно-транспортного оборудования и пластмасс при Хемницком техническом университете, похоже, удалось добиться успеха. Разработанное ими изделие внешне напоминает давно известный стандартный спасательный рукав, но отличается от него рядом важных особенностей.
Рукав рукаву рознь
Сейчас прототип смонтирован в специально сооруженной для этих целей конструкции высотой 24 метра и проходит испытания. Внутри этой башни на самом верху смонтирована платформа с узлом крепления, обеспечивающим быстрый и безопасный вход в вертикально спускающийся вниз рукав, который завершается надувным желобом наподобие аварийного трапа самолета. Рукав крепится на несущих стальных тросах, придающих ему форму, а главное - воспринимающих осевую нагрузку, возникающую при спуске людей. Но все это - в общем-то, "старые знакомые", то есть широко применяемые элементы традиционных рукавных устройств. Главная инновация заключается в конструкции самого рукава.
Его внешняя оболочка выполнена из арамида - высокопрочного синтетического волокна, широко применяемого, например, для изготовления бронежилетов и огнезащитной одежды. Снаружи арамидная оболочка имеет теплоотражательное алюминиевое покрытие, которое еще и изолирует рукав от дыма, что делает его в достаточной мере пожароустойчивым.
На внутренней же оболочке рукава, выполненной из эластичного полимера с антифрикционными свойствами, с двух сторон расположены независимые друг от друга системы воздушных камер, управляемых с помощью клапанов. Каждая система состоит из ряда надувных секций длиной в 80 сантиметров, разделенных специальными мембранами. При скольжении между этими системами внутри довольно тесного рукава тело человека последовательно выдавливает воздух из одной камеры в следующую, проталкивая его через мембрану. Это обеспечивает необходимую амортизацию и не дает разгоняться слишком быстро.
Все параметры - в норме!
Такое техническое решение впервые позволит создать спасательный рукав длиной в сто и более метров, говорит руководитель проекта, научный сотрудник Хемницкого технического университета Ларс Ярайс (Lars Jahreis): "Это стало возможным потому, что здесь принцип действия рукава совсем не тот, что применялся до сих пор. Значительная часть потенциальной энергии, которой обладает тело человека вследствие нахождения на большой высоте, при скольжении вниз расходуется на продавливание воздуха из камеры в камеру. В результате тело тормозится".
До сих пор длина спасательных рукавов не превышала десяти-пятнадцати метров, иначе скорость скольжения становилась бы слишком высокой и вызванная трением температура могла бы достичь значений, чреватых тяжелыми ожогами. Благодаря системам воздушных камер этой проблемы более не существует, говорит Ральф Грисбах (Ralf Grießbach), ответственный за все измерения в ходе испытаний: "Мы здесь имеем дело с скоростями от 4-х до 6-ти километров в час. Прирост температуры составляет около 15 градусов. Нас такие параметры вполне устраивают. То есть здесь никаких кардинальных улучшений не требуется".
Пока 100, в перспективе - 400
Предполагается, что готовое изделие будет устанавливаться в специальном контейнере на крыше или верхнем этаже здания. Одного нажатия кнопки будет достаточно, чтобы рукав автоматически развернулся вдоль фасада до самой земли. Пока же испытания на 24-метровой башне близятся к завершению, и разработчики ищут здание высотой не менее 50 метров для дальнейших испытаний. Не позднее середины 2014 года рукав должен пройти сертификацию Объединения технического надзора и получить допуск в качестве средства самоспасения, то есть устройства самостоятельной эвакуации людей. Кроме того, хемницкие инженеры работают над прототипом рукава длиной в 300-400 метров. Его несущие тросы должны быть выполнены не из стали, а из особого высокопрочного синтетического волокна.