27.09.2015 Российские разработчики создали уникальную систему спасения людей при пожарах в высотных зданиях
В случае чрезвычайной ситуации, например при пожаре на верхних этажах небоскребов, люди, живущие или работающие там, часто оказываются обречены. Если огонь перекроет обычные пути спасения, для них вряд ли найдется надежное средство спуститься с высоты в десятки или сотни метров, куда не дотянется ни одна пожарная лестница. Подарить им шанс предлагают разработчики компании «Космические системы спасения», создавшие принципиально новое спасательное средство — СПАРС.

Эта индивидуальная парашютирующая система с надувным каркасом позволяет человеку безопасно и даже комфортно выпрыгнуть не только из горящего небоскреба, но и с гораздо большей высоты, вплоть до километра и выше. Об устройстве системы и ее создании «Русской планете» рассказал один из руководителей проекта «СПАРС», кандидат технических наук Сергей Кулик.

— Сергей Васильевич, вы предлагаете проект по спасению людей из горящих небоскребов. Но отчего компания названа «Космические системы спасения»? Что в ней «космического»?

— Дело в том, что в основе нашей разработки лежат отечественные космические технологии надувных, а говоря техническим языком, «наполняемых» тормозных и посадочных устройств. Они применялись, например, в межпланетных зондах — для торможения в атмосферах планет и мягкой посадки на поверхность. Так что концепция, на которую мы опираемся, создана еще в советские годы в подмосковном НПО имени Лавочкина.

Впервые пневматические тормозные устройства были применены при осуществлении российского проекта «Марс-96» — ими оснастили два внедряемых автоматических зонда-«пенетратора». Для стабилизации и торможения пенетраторов в марсианской атмосфере и планировалось использовать пневматические тормозные устройства — конические надувные экраны.

К сожалению, проект потерпел фиаско. Однако с тех пор в арсенале разработчиков появились такие вот конические пневматические тормозные устройства, и вскоре возникла идея использовать их в качестве средств для спасения людей с высотных объектов, например при пожарах в небоскребах.

Эту концепцию мы начали детально прорабатывать, довольно быстро выяснив, что такие конические системы, весьма эффективные на сверхзвуке, не совсем подходят для задач свободного парашютирования на сверхмалых дозвуковых скоростях.

Следует вспомнить и другой вариант применения надувных элементов в межпланетной технике — пневмококон, состоящий из двух надувных баллонов-амортизаторов, впервые использованный опять же советскими специалистами на станции «Луна-9». Еще в 1966 году такое устройство позволило благополучно осуществить первую в истории мягкую посадку зонда на поверхность спутника Земли. Но это была не тормозящая и стабилизирующая система, а нечто вроде «подушек безопасности», закрывающих со всех сторон лунную станцию и защищающих ее аппаратуру от посадочного удара о поверхность.

Нашей же задумкой было скомбинировать две технологии, объединив их в одном пневмотрансформируемом изделии, и применить для гражданских целей — спасения неподготовленных людей с высоты. Нам удалось создать принципиально новый тип свободно парашютирующих устройств — пневмокаркасный сегментированный экранно-купольный кольцевой парашют с демпфирующим основанием.

— Насколько вообще востребованы в мире такие системы спасения?

— Настоятельная потребность имеется, это безусловно, а вот возможностей эту потребность «закрыть» пока практически нет нигде в мире. По статистике в среднем от 3% до 5% людей, оказавшихся в здании во время пожара или другой ЧС, пытаются спастись, выпрыгивая из окон. Только в России это сотни человек ежегодно. И сильнее всего эта проблема касается людей, живущих или работающих в высотных зданиях. Если огонь на нижних этажах блокировал лестницы и лифты, то в ряде случаев они оказываются практически запертыми. Вспомните судьбу многих людей, оказавшихся в горящих небоскребах Всемирного торгового центра в США 11 сентября 2001 года.



Небоскребы Всемирного торгового центра в США во время теракта 11 сентября 2011 года. Фото: Chao Soi Cheong / АР
Реальных способов спасти людей в такой ситуации очень мало, а между тем, по оценкам экспертов, в мире в настоящее время насчитывается более 7300 небоскребов высотой свыше 100 м, и еще около 2,5 тысячи строится. Есть и просто высотные здания — те, в которых больше 12 этажей, а таких в мире еще порядка 100 тысяч.

— Получается, не существует никаких способов экстренной эвакуации с большой высоты в ситуации, когда традиционные пути аварийного выхода отрезаны?..

— Способы спасения с высоты существуют, но все они далеко не идеальны. Так, считается, что имеющаяся в некоторых мегаполисах подъемно-крановая спасательная техника вполне в состоянии добраться с внешней стороны зданий до высот 30–50 м, а в единичных случаях — до 90 м. Но не более того.

Часто в высотках предлагается монтировать канатно-спусковые или тросовые системы с лебедками, с заранее определенными путями эвакуации, которые в реальных условиях могут оказаться перекрытыми. Еще реже могут использоваться прыжковые устройства, известные всем «надувные матрасы» — «кубы жизни». Но прыгать на них можно с высот не более 20 м, и при этом надо попасть точно в центр, что весьма проблематично.

На Западе распространение получили ограниченные длиной 50 м спасательные рукава — ими, насколько нам известно, еще в советские годы была оснащена высотка, в которой располагалась московская гостиница «Украина». Но это не самое надежное решение: их стационарное размещение может быть заблокировано опасными факторами пожара; рукав может элементарно закрутиться ветром или сгореть, если будет проходить через открытое пламя.

В качестве экзотического варианта предлагается использовать парашюты, но это вообще довольно опасный путь. Прыжок с парашютом при пожаре в небоскребе — очень рискованное предприятие, на которое способен только подготовленный человек. И даже он не сможет гарантированно контролировать раскрытие купола и парировать ветровые потоки вокруг горящего небоскреба. К тому же нельзя быть уверенным в том, что посадка в городских условиях не произойдет на столб, дерево, что вы не столкнетесь с углом другого здания, не запутаетесь в проводах...

Поэтому чаще всего в высотках применяются так называемые пассивные системы спасения. Так организована, например, система безопасности в самом высоком на сегодня здании мира небоскребе «Бурдж-Халифа» в Дубае (828 м, 163 этажа. — РП). Через каждые 15 этажей в нем предусмотрены специальные бетонные боксы, в которых в случае опасности можно укрыться и, задраив вход, дождаться помощи. Но такое пассивное ожидание в эпицентре катастрофы с ограниченным запасом воздуха — не самый надежный способ спастись.

Мы же предлагаем новое, эффективное и оригинальное средство. Наша система «СПАРС» настолько нетрадиционна, что нам потребовалось сформулировать и совместно с другими авторитетными организациями разработать, защитить и выпустить национальный стандарт. ГОСТ «Ударопоглощающие системы ложементного типа» обобщает сведения по допустимым для неподготовленного человека ударным перегрузкам.

— Хорошо, допустим, я обычный офисный служащий, работаю на 50-м этаже. И вот случился пожар, спуститься вниз через несколько горящих этажей небоскреба возможности нет. Тогда я решаю воспользоваться вашей системой. Как это все выглядит?

— Для начала вам понадобится готовый к использованию ранец-контейнер со СПАРС. Пока такие ранцы универсальны, но при массовом производстве, возможно, будет несколько моделей разных размеров и веса, как у одежды — S, M и L.

Взяв СПАРС, вы надеваете его, как заплечный ранец, и застегиваете на себе пятиточечный ремень безопасности, как на детском кресле в автомобиле. Затем находите подходящее окно и зацепляетесь страховочным шнуром за батарею или дверь, чтобы не вывалиться раньше времени. И все: остается сесть на подоконник спиной наружу и дернуть кольцо. Дальше все будет происходить автоматически, и вы будете спасены, даже если потеряете сознание или окончательно запаникуете.



Индивидуальная парашютирующая система с надувным каркасом. Фото: ООО «Космические системы спасения»
Шнур не даст вам выпасть из окна за те секунды, пока надувается пневматический каркас. Кстати, газонаполнение — это отдельная и сложнейшая технология: весь объем пневмокаркаса СПАРС, а это около пяти кубометров, наполняется за 10 секунд. Для этого нам пришлось адаптировать механизм, используемый для надувания спасательных трапов в самолетах.

Отдельного упоминания заслуживает композиционный тканепленочный материал, применяемый для изготовления пневмокаркаса СПАРС. Это уникальная высокотехнологичная разработка, произведенная под наши требования: покрытое воздухонепроницаемой пленкой сверхлегкое полиэфирное волокно особого плетения. Материал чрезвычайно легкий и очень прочный, спокойно выдерживающий большое избыточное давление воздуха. Даже если он будет поврежден, дыра не «разойдется» и практически не повлияет на нужные нам свойства пневмокаркаса.

Когда он наполнится, страховочный шнур перережется автоматически, и пневмокаркас, как пружина, выбросит вас из окна и оттолкнет на безопасное расстояние от аварийного здания. Вообще, пневмокаркасная оболочка выполняет сразу несколько ключевых задач. Она и «катапультирует» пострадавшего из окна, и расправляет парашют, и амортизирует при приземлении.

Очень важно, что наш арамидный парашют раскрывается не под действием скоростного напора воздуха, а принудительно, за счет каркаса, и моментально стабилизирует полет. Наши эксперименты показали, что уже через 3–5 м потери высоты вы начинаете равномерно парашютировать, не набирая дополнительную скорость. Для сравнения: стандартному парашюту-крылу требуется около 20 м свободного падения, причем все это время полет остается неконтролируемым.

Кроме того, мы полностью переработали саму аэродинамическую компоновку парашюта, найдя чрезвычайно эффективный шестисегментный вариант. Он был всесторонне испытан как в аэродинамической трубе, так и в ходе стендовых и реальных летных испытаний, при сбросах с тепловых аэростатов. Такой парашют позволяет обеспечить стабильную вертикальную посадочную скорость не более 5,5–6,0 м/с. Он быстро раскрывается, устойчив в полете, а при перевороте ведет себя, как неваляшка. По нашим данным, СПАРС может быть использован на высотах, начиная с 5 м и до километра — скорость посадки будет примерно одинаковой.

При этом аэродинамическое торможение — это только один принципов спасения, реализованных в СПАРС. Пневмокаркас еще и предохраняет человека от ударов о здание и от других опасных внешних факторов, а при посадке выполняет функции демпфера. Все время снижения вы остаетесь зафиксированным внутри пневмокаркаса, на анатомическом ложементе и приземляетесь спиной вниз, на небольшой скорости и защищенные им со всех сторон. К этому моменту под ним уже расправлен и наполнен воздухом особо прочный демпфирующий мешок с кевларовым дном. Вы можете упасть на угол здания или машину, на дерево и даже на столб — и даже если пневмокаркас будет пробит, вы останетесь в безопасности. В самом маловероятном случае, если вы упадете боком или даже лицом к земле, ремни удержат вас в нужном положении, а верхние надувные «спицы» спасут от столкновения с землей. Вам останется расстегнуть ремни и бежать к спасателям.

Мы получили официальное заключение Института авиационно-космической медицины: на всех этапах процесса спасения перегрузки не достигают опасных для обычного человека уровней. Так что наша система безопасна даже для совершенно неподготовленных людей преклонного возраста, часто испытывающих проблемы с хрупкостью костей.

— В каких-нибудь других сферах такие пневмокаркасные парашюты уже используются?

— По нашим данным, нет: это принципиально новый тип парашютирующей системы. История получается интересная: сама идея парашюта, видимо, впервые озвучена Леонардо да Винчи еще в XV столетии, на практике она была реализована в России и в США в начале ХХ века, когда российский изобретатель Глеб Котельников придумал, опробовал и запатентовал ранцевый парашют «РК-1», способ его укладки и «ручного раскрытия», а американец Ли Миллер выпустил патент на свое «новое и полезное парашютное устройство».

С тех пор появилась масса новых конструкций, но принципиально в схеме Котельникова — Миллера ничего не изменилось. И лишь теперь, сто лет спустя предложено нечто действительно новое — принудительное раскрытие парашюта с помощью пневмокаркаса. Думаю, довольно красноречиво об этом говорят наши патенты: их число сейчас превысило два десятка, и 12 из них выдано за рубежом.



Памятник изобретателю парашюта Глеба Котельникова. Фото: Чепрунов / РИА Новости
— Военные не проявили интереса к такой системе?

— Пока нам о такой заинтересованности неизвестно. Зато есть большой интерес с другой стороны — мы регулярно получаем предложения позиционировать СПАРС в качестве системы не для спасения, я для экстремального спорта: прыжков с летательных аппаратов, со скал, со зданий, для организации тематических аттракционов и квестов.

— А от зарубежных заказчиков предложений не поступало?

— К этапу продаж мы подходим только теперь, но внимание к системе уже огромное. Не так давно мы впервые представляли СПАРС за рубежом, на всемирной профессиональной пожарно-спасательной выставке Intershutz-2015 в Ганновере. Интерес был просто взрывной. Мы получили множество предложений и от других выставок, и от потенциальных производителей и инвесторов. Компании и отдельные люди готовы вкладываться уже в следующий этап, в производство. В среде профессионалов насущная общественная потребность, которую может «закрыть» данная система, ощущается остро.

— Возможно ли наладить это высокотехнологичное производство в пределах самой России?

— Думаю, вполне. Хотя некоторые компоненты мы и заказываем за рубежом. Например, композиционный материал пневмокаркаса делается для нас тайваньским предприятием, но уже на нынешнем этапе мы во многом опираемся на продукцию отечественных компаний. Производство материала тоже можно перенести в Россию.

Вообще, до сих пор на себя мы производство не брали, а лишь создавали промышленную кооперацию, которая объединила около 15 предприятий страны, а сами координировали процесс: разные этапы производственного цикла делегировали специализированным предприятиям, полностью сконцентрировавшись на научно-исследовательской, опытно-конструкторской, испытательной и проектной деятельности.

Хотя история страны знает много примеров, когда созданные здесь новшества пробивали себе дорогу только за рубежом, в нынешних условиях акцента на инновационную экономику и импортозамещение, думаю, возможна реализация и альтернативного сценария. При правильном государственном подходе развитие проекта может дать России возможность создания уже в ближайшей перспективе принципиально нового, востребованного продукта с глобальном брендом.

— И насколько дорогой будет покупка такой системы для потребителей?

— Понятно, что такая сложная вещь будет стоить заведомо дороже обычного парашюта, но пока о рыночной цене говорить рано. Однако думаю, что при необходимости позволить себе такую индивидуальную систему спасения может каждый: жизнь всегда дороже денег.http://rusplt.ru/society/bezopasnyiy-pryijok-iz-goryaschego-neboskreba-18969.html

---