Добро пожаловать на форум сайта Forum Index Добро пожаловать на форум сайта www.triz-guide.com
Изобретателями не рождаются - ими становятся!
 
 FAQFAQ   SearchSearch   MemberlistMemberlist   UsergroupsUsergroups   RegisterRegister 
 ProfileProfile   Log in to check your private messagesLog in to check your private messages   Log inLog in 

Летающий пожарный, которого изобрел ДСА

 
Post new topic   Reply to topic    Добро пожаловать на форум сайта Forum Index -> Высокие технологии XXI века
View previous topic :: View next topic  
Author Message
Gentleman
Основатель


Joined: 22 Nov 2005
Posts: 626
Location: Красноярск

PostPosted: Sat Feb 07, 2009 12:39 pm    Post subject: Летающий пожарный, которого изобрел ДСА Reply with quote

Как-то несколько лет назад наш известный ДСА вместе с учениками придумали и запатентовали "Летающего пожарного". Суть - пожарный поднимается за счет реактивной струи воды, дающей импульс, тем самым решается проблема быстрой доставки пожарных на верхние этажи.
.... Вот подтверждение правильности мысли тризовцев!

Изобретатель Ли Рэймонд (Li Raymond) получил патент на весьма оригинальное "персональное движительное устройство", а попросту — ракетный ранец, в котором в качестве рабочего тела применена обычная вода.
Сам Ли отмечает, что традиционные ракетные ранцы или ранцы-вертолёты обычно включают в себя воздушные винты или роторы в кольце, дополненные, естественно, мотором; или ракетные движки, а всё это требует наличия на борту огнеопасного топлива.
Близость винта или реактивной струи к пилоту дополнительно повышает опасность такого устройства. А двигатель, электрическое оборудование и топливо ещё и увеличивают массу аппарата, которую нужно поднимать в воздух, а значит — снижают динамические возможности машины, её экономичность, ухудшают устойчивость.
Вода в качестве рабочего тела реактивного движителя уже предлагалась ранее, но система для создания высокого давления в баллоне по весу оказывалась ничуть не меньше существующих ракетных ранцев (иногда говорят "поясов"), а скорее — наоборот.
Рэймонд же придумал оригинальный ход. За спиной пилота он оставил лишь лёгкую рамку с набором поворотных сопел, а всё остальное разместил на плавающем "основании", связанном с ранцем длинным шлангом и проводами системы управления. Остальное — это мощный двигатель, водяной насос и водозаборник.
Устройство должно забирать воду из реки или озера и подавать её в ранец под большим давлением. Таким образом, отказавшись от полёта над сушей и на большой высоте, автор изобретения получил ракетный ранец предельно лёгкого веса и с лёгким управлением.
Дальность хода также должна оказаться большой – она определяется запасом горючего для двигателя, размещённым там же — в "поплавке", ну а рабочее тело здесь, понятно, закончиться не может.
Для развлекательных полётов над водой или в качестве снаряда для необычного вида спорта такой аппарат будет куда привлекательнее классического ракетного ранца. Ведь он должен, по идее, оказаться проще, дешевле и безопаснее. Никакого сгорания за спиной, никаких раскалённых газов, нет тут и вращающегося ротора, а в случае выключения двигателя человек упадёт в воду.
О реализации изобретения в металле пока ничего сказать нельзя.
По материалам: Membrana
http://www.youtube.com/v/n0109liIZGQ&hl=en&fs=1"
Back to top
View user's profile Send private message
DSA
Матерый


Joined: 27 May 2006
Posts: 164

PostPosted: Sat Feb 14, 2009 6:16 pm    Post subject: Reply with quote

Привожу "разгромную" рецензию на проект и ответ авторов -детей АКШ рецензенту.
Рецензент - Мастер ТРИЗ:
Добрый день, уважаемый Сергей Анатольевич!
Отвечаю на Ваш запрос я, Тр... Александр Васильевич, по по-
ручению Александра Борисовича, т.к. именно я явился тем скептиком,
который усомнился в корректности предложенных автором решений.
Поначалу, когда прочитали работу, все, в том числе и я, были
в восторге. Актуальная тема, красивое тризовское решение... и т.п.
Затем я, с целью не пропустить ошибок, вчитался внимательнее и по-
нял, что предложение неосуществимо из-за неработоспособности идеи.
И, простите, мнение Роспатента и других бюрократических организа-
ций типа ВНИИГПЭ никогда не являлось для меня догмой, а всегда
только мнением равноправного (и не всегда компетентного) партнера.
Итак, чтобы не быть голословным: берем среднюю высоту подъема
- 50 метров (примерно 16 этажей).

- масса пожарного взята в работе неправильно, т.к. учтена
только масса человека в одежде. Не учтена масса рукава с водой ко-
торая составляет примерно 10 кг на метр. Значит к 150 кг нужно до-
бавить 500 кг. Это уже 650 кг. Сварочный трансформатр для дуги по-
жарный с собой не потянет, но сварочный кабель придется. Итого об-
щий вес нужно принимать около 1000 кг.

- значит планируемый расход воды увеличится примерно в 6 раз
и составит 12 кг в секунду. В ручной пожарный ствол подается от
3,5 до 7 литров в секунду. Вам нужно в 2 раза больше. Где вы ее
возьмете? Еще один шланг потащите? Это мы считаем только пожарно-
го. А если он должен тушить пожар, то нужен еще один шланг. А вес?

- скорость струи расчетная - 710 м/с. Здесь я ничего не счи-
тал, просто вспомнил некоторые цифры:
- скорость пули из пистолета 200 - 400 м/с
- скорость пули из автомата около 700 м/с
- скорость пули из пулемета 700 - 1000 м/с.
Внизу люди, машины, шланги, кабели и т.п. А сверху в три автомат-
ных ствола лупит пожарный. Это просто несерьезно. Водяная струя на
такой скорости будет разбивать машину, пробивать шланги, серьезно
травмировать людей.

- необходимое давление рассчитано, наверное, правильно, но
учтите, что орудийный ствол сделан из очень высокосортной стали и
рассчитан на очень кратковременное (время выстрела) давление 2500
атмосфер и при задержке снаряда ствол разрывается. А у Вас 5000
атмосфер?

- эффект Юткина создается не электрической дугой, а мощной
электрической искрой или взрывом тонкой проволочки при большом то-
ке. Вот они и создают ударную волну. Дуга ударною волну не созда-
ет; иначе не была бы возможна подводная сварка. Ударная волна, да-
же кратковременная (при зажигании дуги), убивала бы водолаза раз-
бивая стекло шлема.

- Вы хотите создать ударную волну в воде, перемещая дугу со
скоростью 2 км/с. Если это удасться, то скорее всего, дуга сразу
же погаснет, т.к. в новом объеме еще нет ионизированных частиц для
ее существования. Для попадания волн в фазу при расстоянии между
витками спирали 1 см дуга должна делать оборот за 5 мкс, т.е. вра-
щаться со скоростью 500000 об/с. Кроме того скорость теплопередачи
ограничена и я не уверен, что при таком кратком контакте с водой,
она успеет прогрется до нужной температуры.(1000 градусов на длине
1 см за 5 мкс). Кстати, после "выстрела" вода должна очень быстро
заполнить испарившийся объем. За счет чего? Давление в магистрали
может не обеспечить нужной скорости. Да и куда деваться пару?

- кстати, в предлагаемом решении сфокусированная ударная вол-
на будет очень успешно разрушать выходное отверстие т.к. давление
во фронте ударной волны даже в воздухе и несфокусированной состав-
ляет 200000 атм.

Эти основные несоответствия законам (есть еще несколько более
мелких) делают (к сожалению) Ваше очень красивое решение фантасти-
ческим. Поэтому я вынужден был быть против присуждения высокого
места действительно красивой работе.

Вы очень правы относительно критериев оценки работ. Действи-
тельно нет строгой системы критериев оценки и оценивать приходится
используя личный опыт творчества, знания и преподавание ТРИЗ, со-
ответствие законам природы и т.д. Если у Вас есть на эту тему со-
ображения и Вы не против поработать в этом направлении - рады бу-
дем сотрудничать с Вами и ждем Ваши предложения!


12.09.01 г. Тр... А.В.

Ответ:
Уважаемый Тр... Александр Васильевич!
Отвечаем на Вашу рецензию мы, Красицкий Максим, Игнатьев Дмитрий и Исмагилова Анастасия, по поручению Сергея Анатольевича. Так как мы работаем над этим проектом.
Когда мы прочитали Ваш ответ, все были удивлены, т.к. эта работа должна была быть «ударной». Все были уверены, что она займет призовые места, ведь даже мнение Роспатента оказалось положительным. Да и Вы пишите: "Актуальная тема, красивое тризовское решение... и т.п."
Большинство замечаний по данной работе появились из-за того, что в ней не были оговорены некоторые моменты:
- Так, например, подразумевалось использование не обычного пожарного рукава, а армированного шланга, выдерживающего большое давление, диаметром 1-2 cм. Такие шланги используются в гидравлических системах. Расход воды в них 1 л/с. Тканевую оплётку можно заменить на металлическую, которая послужит электрическим кабелем. Вес метра такого шланга с водой составляет всего 1-3 кг, значит вес всего шланга 50-150 кг (При высоте-50 м). Итак, общий вес всего аппарата с человеком составит 250-350 кг. Это намного меньше Ваших оценок.
- Вы правильно указали, что скорость струи расчетная - 710 м/с. Но Вы не учли, что вода движется с этой скоростью через узкое сопло, и от этого она нагреется свыше 100 градусов. Да ещё и электрическая дуга "подогреет" воду. Вследствие этих факторов на выходе, вследствие резкого сброса давления будет не вода, а пар, который не способен разрушить что-либо внизу. А пожарного от этого пара защитит его экипировка.
Устранение опасного режущего эффекта струи может быть достигнуто также и конструкционным путем. Можно изменить конструкцию аппарата, так чтобы под пожарным струи из двигателей скрещивались, тем самым, гася друг друга.
- Что касается возможного разрыва двигателя из-за огромного давления, приведём пример: в двигателях маневровых ракет, работающих при очень высокой температуре, достигается давление в несколько тысяч атмосфер.
А ведь у нас довольно низкие температуры, так что даже остаётся запас прочности.
- Благодаря сверхзвуковому движению дуги, она всегда будет поджата к фронту ударной волны, поэтому этот эффект будет таким же, как и при высоковольтном разряде (эффекте Юткина).
- Более того, когда дуга зажглась, то ей гораздо легче двигаться сквозь толщу воды, чем в момент пробоя. Этот эффект подобен прохождению раскаленого ножа сквозь масло, т.е. сопротивление будет существенно меньше.
Что касается пара, его просто не будет, т. к. при разряде образуется паровой пульсирующий пузырь, который поначалу растёт, но потом охлаждается, конденсируется, из-за роста поверхности соприкосновения его с водой и возвращается в исходное положение.
- Для того, чтобы поднять в воздух 150-350 кг необходимо давление струи на выходе 5000 атмосфер, а в самом двигателе оно будет в несколько раз меньше. Здесь используется эффект усиления давления за счёт геометрически - отражающих форм двигателя.
Итак, как Вы поняли, разногласия возникли из-за неполного и сжатого оформления работы (признаёмся в этом).

10.11.01 г. Красицкий М., Игнатьев Д., Исмагилова А.
Back to top
View user's profile Send private message
Vladimir S
Профессионал


Joined: 02 Dec 2005
Posts: 467
Location: Russia

PostPosted: Tue Feb 24, 2009 4:14 pm    Post subject: Reply with quote

Да бред, конечно, этот пожарник. Вместо того, чтобы тушить водой пожар, он будет поливать всех и вся, находящихся под ним...
Ресурс ЭГД-двигателя (даже если он заработает!) будет очень мал при таких диких условиях эксплуатации (давления, скорости и т.д.). Стоимость всего сооружения будет очень высокой, эксплуатационные затраты тоже. Каждый такой пожарник должен будет долго и упорно учиться летать на этой штуковине и не факт, что научится. Малейший сбой в системе (подача воды, электричество, прорыв шлангов и т.д.) - и пожарник камнем падает на землю вместе со всеми шлангами. Значит надо еще придумывать систему спасения пожарника на пожаре.
Еще один минус - пожарник жестко привязан к системе шлангами и не имеет достаточной степени свободы перемещения - нет автономности.
Мне, честно говоря, непонятно упорство (или упрямство?), с которым авторы продолжают защищать свое изобретение. Это упрямство достойно лучшего применения.
Back to top
View user's profile Send private message Visit poster's website
DSA
Матерый


Joined: 27 May 2006
Posts: 164

PostPosted: Wed Feb 25, 2009 3:52 pm    Post subject: Reply with quote

Во - первых, не пожарник, а пожарный!
Во, вторых, риск пожарного, перемещающегося по шаткой лестнице на 20 этаж соизмерим с риском от полетов.
Назнасение аппарата - доставки пожарного на верхние этажи. Далее, он может оказать помощь, втащить рукава, и т.д.
Что касается автономности - она существенно выше, чем автономность пожарного на лестнице, подъемнике, и т.д..
Ну, а что касается стоимости, то недоставка пожарного стоит гораздо дороже (гибель людей, имущества, и т.д.)
Да и есть ли среди нас специалисты, которые в состоянии на этом этапе оценить, сколько это будет стоять?
Так что, полный вперед!!! Полеты уже начались!
Back to top
View user's profile Send private message
Display posts from previous:   
Post new topic   Reply to topic    Добро пожаловать на форум сайта Forum Index -> Высокие технологии XXI века All times are GMT + 7 Hours
Page 1 of 1

 
Jump to:  
You cannot post new topics in this forum
You cannot reply to topics in this forum
You cannot edit your posts in this forum
You cannot delete your posts in this forum
You cannot vote in polls in this forum



Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group