Анализ критериев эффективности аэродромных пожарно-спасательных комплексов

Содержание

1. Список сокращений и условных обозначений

2. Цели и задачи работы

3. Общие положения

4. Теоретическая часть

5. Расчетная часть

5.1 Исходные данные

5.2 Выполнение расчетов

5.3 Выводы и предложения

Список литературы

1. Список сокращений и условных обозначений

АП - Авиационное происшествие

АПСК - Аэродромный пожарно-спасательный комплекс

АС - аварийная ситуация

АСО - аварийно-спасательное обеспечение

АСР - аварийно-спасательные работы

АСС - аварийно-спасательная станция

АТС - авиационная транспортная система

БЖД - безопасность жизнедеятельности

БП - безопасность полетов

ВС - воздушное судно

ВТ - воздушный транспорт

ГА - гражданская авиация

ИПЛ - испытательная пожарная лаборатория

ЛС - лафетный ствол

МРД - магистральная рулежная дорожка

ОАСС - основная

АСС ПА - пожарный автомобиль

ПАСС - поисковые и аварийно-спасательные силы и средства

ПС - пожарный насос

ПО - пенообразователь

РГР - расчетно-графическая

РД Ёрулежная дорожка

САСС - стартовая АСС

УТПЗ - уровень требуемой противопожарной защиты

2. Цели и задачи работы

Цель данной работы заключается в анализе работы аэродромных пожарно-спасательных комплексов, путем расчета статических и динамических критериев АПСК.

Дать оценку АПСК на аэродроме данном варианте и привести решение задач по оптимизации АПСК.

Задачи заключаются в подготовке сил и средств, для ликвидации последствий АС.

К таким задачам относятся:

• планирование мероприятий (руководство, связь, координация) на случай АС в предприятии ГА,

• контроль оснащенности и поддержание в постоянной готовности ПАСС,

• обеспечение подразделений службы ПАСОП постоянно действующей устойчивой связью и системой аварийного оповещения,

• организацию круглосуточного дежурства ПАСС и оперативного взаимодействия с другими службами и организациями,

• обеспечение ВС съемным и стационарным бортовым аварийно-спасательным оборудованием (БАС О) и контроль за его состоянием,

• ознакомление пассажиров с правилами пользования БАС О ВС и выживания в АП,

• обучение и контроль уровня подготовки экипажей ВС и спасателей к действиям в ожидаемых условиях.

3. Общие положения

Главными показателями эксплуатационной эффективности воздушного транспорта (ВТ) являются регулярность, экономичность и безопасность полетов (БП). Последний из них - главный, так как он напрямую влияет на два предыдущих. Человеческая жизнь бесценна, поэтому для защиты жизни и здоровья пассажиров и членов экипажа должны приниматься все возможные меры.

Обеспечение безопасности полетов ведется в двух направлениях:

• предупреждение авиапроисшествий (АП);

• понижение тяжести последствий АП.

Приоритетным направлением обеспечения БП является предупреждение АП. Тем не менее, на современном уровне развития авиации, АП, к сожалению, неизбежны. Для спасания пассажиров и членов экипажа ВС в нашей стране создана система ПАСОП. Основополагающим принципом построения системы авиационного поиска и спасания является принцип «Эффективности и экономичность». Затраты предприятий и авиакомпаний на обеспечение безопасности полетов не должны превышать определенные пределы, или быть ниже установленных государством. И в том, и в другом случае система ПАСОП неэффективна.

По статистике, наибольшее количество АП с транспортными самолетами происходит на этапах взлета, посадки, захода на посадку, т.е. на территории и в районе аэродрома. В соответствии с Воздушным Кодексом аварийно-спасательные работы (АСР) на аэродроме и в районе аэродрома проводятся силами собственника аэродрома или аэропорта.

В современных условия затраты на обеспечение безопасности воздушных перевозок в «экономически сильных» предприятиях ГА и авиакомпаниях составляют 25-30% от общих затрат. Это, в свою очередь привлекает потенциальных пассажиров, увеличивает объемы перевозок и§доходы предприятия. «Слабые» предприятия и авиакомпании не в состоянии в полной мере обеспечить БП. При этом и к «сильным» и к «слабым» предприятиям предъявляются одинаковые требования по обеспечению безопасности, установленные Государством в нормативных документах.

Уровень безопасности полетов определяется состоянием сил и средств, выполняющих и обеспечивающих полеты, их готовностью к действиям в ожидаемых условиях и надежностью.

В настоящее время большинство ВС РФ имеют календарный срок службы 15-22 года. Сложилась порочная практика продления ресурса ВС, что приводит к инцидентам и АП.

В системе аварийно-спасательного обеспечения полетов более 80% аэродромных пожарных автомобилей (ПА) выслужили установленные сроки и требуют немедленного списания. Практически все отечественные ПА по своим функциональным характеристикам отстают от требований ИКАО к противопожарным и аварийно-спасательным транспортным средствам.

Существующие нормативные требования к оснащению аэродромов аварийно-спасательными средствами, учитывают, в основном, количественные показатели, не связанные с дислокацией этих средств на аэродроме и их функциональными свойствами.

Учитывая вышеизложенное, можно сделать вывод о том, что в современных условиях нужна научно обоснованная методика в области аварийно-спасательного обеспечения полетов, позволяющая:

- объективно оценивать эффективность имеющихся в аэропорту аварийно-спасательных сил и средств с учетом их реальных возможностей и размещения на аэродроме;

- оптимально размещать имеющиеся силы и средства с учетом их функциональных возможностей на аэродроме. При этом время развертывания наземных аварийно-спасательных сил и средств на месте АП не должно превышать критического времени пребывания людей внутри ВС под воздействием поражающих факторов.

Применение данной методики позволит:

• снизить затраты предприятий в случае проведения АСР за счет снижения тяжести последствий АП;

• уменьшить страховые выплаты за погибших и травмированных пассажиров в случае АП авиакомпаниям;

• обеспечить выживаемость большего количества людей в АП. Накопленный в мировой гражданской авиации опыт проведения АСР говорит о том, что наиболее важными факторами, влияющими на эффективность аварийно-спасательных операций, при АП с выживанием людей являются уровень подготовки персонала, надежность оборудования и скорости развертывания персонала и аварийно- спасательных средств.

Однако в задачи данной работы и рассматриваемой методики оценка первых двух факторов не входит. При выполнении расчетно-графической работы буде считать, что личный состав имеет необходимую квалификацию, а все пожарно-техническое оборудование надежно работает и выдает заявленные в паспорт (формуляре) эксплуатационные характеристики.

4. Теоретическая часть

Послеаварийные пожары на ВС представляют наибольшую опасность для жизни и здоровья людей, находящихся на борту. Опасность авиационных пожаров и их скоротечность предъявляют требования к повышению эффективности как бортовых, так и наземных средств противопожарной защиты ВС, готовности расчетов АСК, в первую очередь ПСР, к быстрым и эффективным действиям по локализации и ликвидации пожара в целях проведения спасательных работ.

На территории и в районе аэродрома противопожарную защиту и тушениепожаров обеспечивает АПСК. Под аэродромным пожарно-спасательнымкомплексом понимается минимально необходимое количество технических средств, в данном случае, аэродромных пожарных автомобилей (ПА), оснащенных огнетушащими средствами (ОТС) и определенным образом размещенных на территории аэродрома.

Очевидно, что АПСК может считаться эффективным, если по своим тактико-техническим параметрам он обеспечивает тушение или локализацию пожарасамолета, находящегося в любой точке аэродрома, не позже чем через заданный с начала возникновения пожара момент времени.

Принятая в настоящее время методика оценки эффективности АПСК заключается в проверке его соответствия:

■ Количество ОТС, с заданным огнетушащим свойством должно быть не менее требуемого:

Q_ф
Q_тр
;

■ Производительность подачи указанных ОТС при тушении пожара должно быть не менее требуемой:

q_ф
q_тр
;

■ Время прибытия ПА в наиболее удаленную точку аэродрома должно быть не более заданного интервала:

_ф
тр
;

В случае, если комплекс состоит из n ПА различных типов и при этом Q_i
,q_i
,I_i
,_i
- соответственно количество ОТС, производительность их подачи, огнетушащая интенсивность подачи составов и время прибытия в наиболее удаленную точку аэродрома для i-го автомобиля, Q_n
,q_n
,I_n
,_n
-нормативные значения указанных показателей для всего комплекса, то вышеперечисленные требования математически записываются в виде следующей системы:

Показатели g_b
ц т, являются обобщающими, т.к. по физической сущности обобщают влияние различных параметров ПА, территориальной их на аэродроме и элементов организации службы на эффективность тушения пожаров самолетов.

В настоящее время в результате обобщения в системе ICAO многолетнего опыта эксплуатации и применении ПА установлены следующие значения нормативных величин: _н
=3мин, I_H
=0,137кг/м*с, aQ_H
, q_H
в зависимости от категории пожарной защиты ВПП от 800 до 41000кг и от 6 до 226кг/с соответственно.

На основе изложенной методики оценки эффективности АПСК определяются их количественный и качественный состав. Однако, базируясь на такой методике затруднительно оценить эффективность комплекса в конкретном аэропорту, при наличии весьма значительного разброса динамических и скоростных характеристик ПА различных типов, различном размещении ПА на АСС и т.д. Таким образом, принятая система оценки не учитывает количественно взаимосвязи различных показателей и параметров АПСК.

Для оценки эффективности АПСК вводят и нормированные показатели, которые сверяют обобщающие показатели комплекса. В качестве таких показателей можно использовать критерии эффективности комплекса ПА по запасу ОТС (Kq)и по производительности (Kq)следующего вида:

В случае если I_i

=
I_H

, а _i
=_H
, то K<sub>Q

2</sub>

=
K<sub>q

2</sub>

=0
, а K<sub>Q

1</sub>

и K
<sub>q

1</sub>

принимают формулу, которая используется в применяемой в настоящее время методике оценки АПСК.

Критерии эффективности показывают, что при значениях Kq₁
и K_q
1
1и при значенияхKq₂
и K_q
2
0аэродром располагает АПСК достаточной эффективности, а в случае, если эти условия, хотя бы для одного критерия эффективности не выполняются - не достаточной.

Анализируя систему уравнений (1)...(4) можно установить, что обеспечить приемлемый уровень эффективности АПСК, в целом, невозможно, улучшая только какой-либо один показатель при неудовлетворительном значении других.

Так, если из уравнений (1) и (4) можно предположить, что эффективность АПСК можно повысить за счет простого увеличения вывозимого запаса ОТС (увеличивая количество ПА), то уравнения (2) и (3) показывают, что такое предположение будет неоправданно, если ПА будут обладать низкими скоростными и динамическими характеристиками, или их размещения на аэродроме не обеспечит приемлемых значений _i

5. Расчетная часть

5.1 Исходные данные

Дано:

> Категория по УТПЗ-7:

q_н

=133 л/с;

Q_н

=24000л;

I_н

=0,137л/м²
*с;

>Тип и количество ПА:

- АЦ-40(131)-1 шт.:

q_i

= 40л/с;

Q_i

= 3900л;

Vmax= 85 км/ч.

- АА-60(7310)- 1 шт.:

q_i

= 60л/с;

Q_i

= 12900л;

Vmax= 60 км/ч.

- АА-15/80 (790912)- 1 шт.

- q_i

= 80л/с;

- Q_i

= 14000л;

- Vmax= 75 км/ч.

>Тип пенообразователя – ПО-1:

I_i

= 0,14 л/м²
·с

>Расстояния: М=100м;

L₁
=500м;

L₂
=1800м;

L₃
=1000м.

5.2 Выполнение расчетов

1.Определим длину маршрута от основной аварийно-спасательной станции (ОАСС) до расчетной точки (РТ):

I
_общ

=
I
_рд

+
I
_ип

+
I
_г

=100+1800+1000=2900м.

2.Определим время развертывания каждого пожарного автомобиля:

_i

=
_рд

+
_ип

+
_г

(-30%)+
_сбора

АЦ-40: ₁
= 7+60+47+45=159сек.

АА-60: ₂
= 9+80+66,9+45=200,9сек.

АА-15/80: ₃
= 7+75+69+45=196сек..

Рассчитываем критерии эффективности по системе уравнений (1)…(4):

I_H

/
I
=0,137/0,14=0,98

По запасу ОТС: K<sub>Q

1</sub>

=0,98*(3900+12900+8000)/24000=1,3

K_Q
2
= 3900(180-159)+12900(180-200,9)+14000(180-196)=-411710

По производительности: K<sub>q

1</sub>

=0,98*180/133=1,3

K<sub>q

2</sub>

=40(180-159)+60(180-200,9)+80(180-196)=-1694

После проведения расчётов видно, что

K<sub>Q

1</sub>

=1,3; K<sub>q

1</sub>

=1,3 1

K_Q
2
=-411710; K<sub>q

2</sub>

=-1694 0

Таким образом, комплекс считается неэффективным.

5. 3
Выводы и предложения

Необходимо построить САСС, при этом рассчитать эффективное его расположение.

Зная, что ф_г
=66,9с; ф_рд
=9с, то ф_ип
=180-66,9-9-45=59,1с.

Имеем I_ип
= ф_ип
·v_ип
=59,1с ·18 м/с=1063,8м

Предлагаю построить САСС в 1000 метрах от торца ВПП вместо 1063,8м., чтобы перенести на нее 2 тяжелых автомобиля АА 15/80 и АА-60. И рассчитаем критерии после построения САСС.

По запасу ОТС: K<sub>Q

1</sub>

=0,98*(14000+14000)/24000=1,14

K_Q
2
= 14000(180-168)+12900(180-170)=157000

По производительности: K<sub>q

1</sub>

=0,98*140/133=1,1

K<sub>q

2</sub>

=80(180-168)+60(180-170)=720

После проведения расчётов видно, что

K<sub>Q

1</sub>

=1,14; K<sub>q

1</sub>

=1,1 1

K_Q
2
= 157000; K<sub>q

2</sub>

= 720>0

Таким образом, после построения САСС мы видим, что АПСК можно считать эффективным.

Список литературы:

1. Методики оценки соответствия нормам годности к эксплуатации в СССР гражданских аэродромов (МОС НГЭА СССР). Приложение к НГЭА СССР (3-е издание). М.: Воздушный транспорт, 1992.

2. Поисковое и аварийно-спасательное обеспечение полетов ГА: справ. Пособие для выполнения практических, контрольных, курсовых и подготовки выпускных квалификационных работ по дисциплинам "Поисковое и аварийно-спасательное обеспечение ГА" и "Спасательная техника, оборудование и снаряжение". В 2 ч. / сост. А.В Селезнев. - Ульяновск: УВАУ ГА, 2005. - Ч. 2. Оснащение подразделений поиска и спасания и норм обеспечения спасателей ГА. - 136 с.

3. Селезнев А.В. Анализ критериев эффективности аэродромных пожарно-спасательных комплексов: методические указания и справочный материал по выполнению расчетно-графической работы. - Ульяновск: УВАУ ГА, 2007 - 38с.