Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления

Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники

Изобретение относится к средствам защиты и экстренной эвакуации людей из объектов их большого скопления, преимущественно из пассажирских транспортных средств, высотных зданий и сооружений при всевозможных катастрофах, пожарах, при землетрясениях и иных опасных ситуациях.

Предшествующий уровень техники

Известна большая группа средств экстренной эвакуации людей из объектов их большого скопления в виде спасательных рукавов, лифтов, лестниц, вертолетов для экстренной эвакуации людей.

Недостатками всех известных способов и средств экстренной эвакуации является их низкая функциональная надежность. Возможна, например, остановка лифта, обрыв спасательного рукава, обрушение лестницы или невозможность проникновения в спасательную капсулу - ныряющую лодку на нефтедобывающей платформе или танкере из-за пожара. При использовании этих способов требуется большое время для осуществления эвакуации больших масс людей.

Известен способ катапультирования и катапультируемое кресло (патент РФ №2102289).

Способ, описанный в этом изобретении, относится к способам индивидуальной защиты пилотов самолетов, скоростных автомобилей или катеров. Он заключается в выбросе катапультируемого кресла из транспортного средства, раскрытии парашютной системы с использованием газонепроницаемых надуваемых оболочек, которые размещают вокруг катапультируемого кресла и проводят их надувание. За счет быстрого надувания газонепроницаемых оболочек вокруг катапультируемого кресла формируется наружный защитный слой, который также выполняет функцию тормозной системы. За счет большой парусности оболочек системы кресло с пилотом быстро теряет скорость и в свободном падении опускается на землю или в воду вдали от терпящего катастрофу самолета, автомобиля или катера.

Данный способ является индивидуальным способом экстренной эвакуации пилотов вышеуказанных транспортных средств и не может быть применен для эвакуации людей из объектов их большого скопления без специальной доработки и оснащения этих объектов средствами, обеспечивающими возможность выброса, например кресла в сторону от объекта большого скопления людей.

Недостаток способа в низкой защищенности пилота в начальной фазе катапультирования и сильное ударное воздействие на пилота, которое оказывают газонепроницаемые оболочки в момент их надувания или при падении системы на землю.

Известно техническое решение, описанное в патенте РФ №2217356. Изобретение относится к авиации и предназначено для эвакуации людей из самолетов посредством платформ, выполненных в виде кабин, с находящимися внутри них в зафиксированном состоянии людьми. Кабины выбрасывают в сторону от самолета по направляющим и затем раскрывают купольные парашюты, установленные в верхней части кабин. Кабины также могут быть снабжены средствами для обеспечения плавучести, смягчения удара о землю и средствами жизнедеятельности.

Недостатком системы эвакуации можно считать неработоспособность системы эвакуации на малых высотах полета или во время взлета (посадки), а также сложность конструкции.

Известен способ эвакуации людей из самолета, патент США №5039162 (прототип). Он заключается в эвакуации людей из самолета на креслах с парашютными, надувными системами, выполненными в виде газонепроницаемых оболочек с замкнутым объемом, которые надувают при выбросе кресел по направляющим в сторону от самолета через специальные люки. Кресло имеет встроенный источник сжатого воздуха, связанный посредством клапанов и шлангов различной длины с газонепроницаемыми оболочками, помещенными в баллоны. Баллоны расположены рядами на поверхностях кресла, кроме спинки и сиденья. После выброса кресел вокруг них на некотором удалении образуется внешняя защитная надувная конструкция из наполненных газом оболочек.

Преимуществами подобной системы эвакуации пассажиров самолета являются возможность быстрой эвакуации большого числа пассажиров самолета на малой высоте полета самолета, высокая плавучесть системы безопасности, защита пассажиров от огня.

Недостатком подобного способа эвакуации людей можно считать низкий уровень защищенности человека в начальной фазе эвакуации. Конструкция платформ для эвакуации людей, выполненных в виде кресел, не обеспечивает надежную защиту людей со всех сторон при эвакуации на большой высоте и высокой скорости полета самолета. Люди не защищены от резкого перепада давления воздуха, недостатка кислорода, сильного, встречного, холодного потока воздуха и быстро летящих осколков или обломков самолета на начальной фазе эвакуации из самолета. Система эвакуации может выйти из строя вследствие обрыва шлангов, не достаточно ненадежно обеспечивающих связь надутых оболочек с креслом. Возможно образование больших щелей между удаленными на значительное расстояние от кресла оболочками в результате воздействия сильного потока воздуха на оболочки. При ударах системы эвакуации об элементы конструкции самолета (крылья или хвостовое оперение) или при падении на рельефную поверхность земли оболочки могут разойтись и не обеспечить надежную защиту людей.

Раскрытие изобретения

Задача, решаемая изобретением, - повышение безопасности людей, находящихся в объектах их большого скопления (в зданиях, сооружениях, самолетах, теплоходах, автобусах, поездах).

Технический результат, который может быть получен при осуществлении изобретения, - ускоренное время подготовки к эвакуации больших масс людей, повышение уровня их защиты при эвакуации.

Дополнительный технический результат - возможность одновременной эвакуации пассажиров самолета и его пилотов в случае катастрофы или угрозы со стороны экстремистов.

Для решения поставленной задачи с достижением указанного технического результата в известном способе эвакуации людей из объекта их большого скопления, заключающемся в эвакуации людей после фиксации положения людей на платформах с парашютными системами в виде газонепроницаемых оболочек с замкнутым объемом, которые надувают при выбросе платформ в сторону от объекта большого скопления людей, согласно изобретению людей эвакуируют на платформах в виде кабин по направляющим с использованием пружин или двигателей-ускорителей, а газонепроницаемые оболочки надувают со всех наружных сторон кабин.

Возможны варианты реализации способа, такие, что:

объектом большого скопления людей является высотное здание или сооружение;

людей эвакуируют в кабинах, выполненных с возможностью выброса из пассажирского транспортного средства;

газонепроницаемые оболочки надувают газом, более легким чем воздух;

каждая газонепроницаемая оболочка выполняется с использованием слоя ткани, расположенной с внешней ее стороны;

кабины выполняют в виде кроватей;

кабины выполняют одноместными или многоместными;

в качестве пассажирского транспортного средства используют самолет, или вертолет, а кабины выполняют с установленными в них сиденьями;

выброс кабин осуществляют одновременно после формирования сигнала об эвакуации пилотом самолета через проемы в фюзеляже;

после выброса кабин с пассажирами самолет самоуничтожается для уменьшения степени возможных разрушений при его падении на землю;

кабины устанавливают на каждом этаже здания с возможностью их выброса через окна здания или сооружения, при этом окна здания выполняют с возможностью осуществления этих действий;

кабины снабжают средствами жизнеобеспечения, например сжатым воздухом, водой, едой, средствами связи;

кабины снабжают компьютером и датчиками, например, для диагностирования обстановки после приземления;

кабины выполняют с возможностью их дистанционного открытия и закрытия.

кабины выполняют с возможностью блокирования выхода людей из кабин и их нейтрализации газовой атакой;

в качестве пассажирского транспортного средства используют поезд, теплоход или автобус.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1 схематично изображены платформы, выполненные в виде кабин для эвакуации людей в стоячем или сидячем положении.

На Фиг.2 схематично изображены платформы, выполненные в виде одноместных кабин - кроватей для эвакуации людей в лежачем положении.

На Фиг.3 схематично изображены катапультируемые кабины в момент их выброса из здания.

На Фиг.4 схематично изображен процесс катапультирования кабин из самолета.

На Фиг.5-7 схематично изображены процессы экстренной эвакуации пассажиров автобуса, поезда, теплохода согласно изобретению.

Лучший вариант осуществления изобретения

Анализ современных средств защиты людей, находящихся внутри многоэтажных зданий, сооружений, в самолетах, поездах, на теплоходах, при большом количестве людей на этих объектах, показывает очень низкий уровень их защиты от техногенных, природных катастроф, действий экстремистов.

В настоящее время отсутствуют надежные, универсальные средства массовой эвакуации людей, обеспечивающие с одной стороны высокую защищенность людей, а с другой стороны обеспечивающие оперативную их эвакуацию в условиях сильных механических (ударных) воздействий различной природы, огня, дыма. Например, в виде падающих или быстролетящих осколков, обломков зданий, сооружений при землетрясении или при воздействии взрывной (ударной) волны при подрыве здания, при пожаре на нефтедобывающей платформе или танкере.

Анализ известных средств защиты, разработанных преимущественно для пассажиров самолетов на платформах в виде кресел с раздуванием вокруг каждого кресла или группы кресел газонепроницаемых оболочек парашютной системы, показал возможность усовершенствования подобного способа для решения задачи по повышению безопасности эвакуации людей, находящихся в объектах их большого скопления.

Повысить эффективность общеизвестных способов для решения задачи изобретения можно, если из объекта большого скопления людей осуществить выброс платформ 1 с находящимися на них людьми, раскрыть вокруг каждой из платформ 1 парашютную систему, выполненную в виде газонепроницаемых оболочек 4, подсоединенных к устройству 3 для их заполнения газом. При этом платформы 1 должны быть выполнены в виде кабин. Выброс платформ 1 из вышеуказанных объектов осуществляется с помощью устройства 2 выброса платформ 1 (Фиг.1, 2). Кабины могут иметь различную конструкцию.

Существенным отличием данного способа от аналогов и прототипа является замена платформ, выполненных в виде кресел, на платформы, выполненные в виде кабин.

Необходимо также существенно доработать традиционные конструкции вышеуказанных объектов (зданий, сооружений, пассажирских транспортных средств) для осуществления возможности выброса кабин в сторону от объекта большого скопления людей.

Раскрытие парашютной системы проводят надуванием газонепроницаемых оболочек 4. В результате этих действий кабины с находящимися в них людьми оказываются в центре парашютных систем и надежно защищены надутыми подушками газонепроницаемых оболочек 4.

Пример осуществления способа, когда объектом является здание или сооружение (Фиг.1-3).

Для осуществления способа в здании предварительно устанавливают платформы 1 и устройства 2 для их выброса.

Платформа 1 может быть одноместной или многоместной.

Внутри кабин могут быть предусмотрены элементы или устройства фиксации людей, например ремни, поручни, крепления для ног, а также средства жизнеобеспечения (сжатый воздух, вода, еда, средства связи, например радиомаяки и т.д.).

Размеры одноместной кабины могут быть сопоставимы с размерами холодильника. Внутри кабин могут находиться сиденья. Корпус кабин целесообразно выполнить из высокопрочных, легких материалов (из титана или углепластика).

Газонепроницаемые оболочки 4 располагают с наружной стороны прочного корпуса кабины со всех сторон.

Устройство 3 для их заполнения газом может быть выполнено, например, по аналогии с системами надувания автомобильных подушек безопасности.

Для выброса кабин можно использовать разнообразные конструкции устройств 2. Например, кабину или группу кабин можно выбросить через специальное, автоматически открывающееся окно по рельсовым направляющим с использованием мощных пружин, пневматических или пороховых двигателей-ускорителей (Фиг.1). Например, в холле высотного здания, где располагаются офисы фирм или в гостинице, можно установить платформы 1 в виде группы кабин, рассчитанных на среднестатистическое число людей. При использовании платформ 1, выполненных в виде кабин-кроватей, экономится полезная площадь помещения, и платформы 1 используются по двойному назначению.

Конструкция кабины-кровати может обеспечить высокую защищенность человека за счет выполнения лежанки в виде трех продольных секций, как показано на Фиг.2. Две крайние секции выполняются с возможностью их подъема навстречу друг другу для защиты и фиксации, например, спящего плохо ориентирующегося человека во внутрь платформы 1 (Фиг.2). Со стороны головы и ног могут находиться спинки-ограничители с мягкими поверхностями. При сильном землетрясении или взрыве здания, например в ночное время, платформа 1 - кабина-кровать по сигналам сейсмического датчика быстро трансформируется в кабину для эвакуации и по направляющим, выбивая, например, своей массой стекло окна - проема для эвакуации, вылетает на расстояние до 10-30 м от разрушающегося здания. С соответствующей задержкой осуществляется заполнение газом оболочек 4 парашютной системы и надежно защищенный парашютной системой и прочным корпусом кровати - платформы 1, человек опускается на обломки разрушающегося здания. Время, необходимое для эвакуации спящих людей из здания или сооружения, может составить порядка 1-5 сек. При эвакуации человека на платформах 1 подобных конструкций эффективность системы эвакуации будет высокой, даже если запуск этой системы произойдет в момент разрушения здания. Падающие плиты, осколки и обломки здания не смогут непосредственно воздействовать на человека и полностью вывести из строя все оболочки 4, поскольку при свободном падении система приземлится позже и несколько в стороне, чем тяжелые элементы разрушающегося здания, а место прорванных оболочек 4 займут другие оболочки 4 за счет избыточного давления в них. После приземления газ из оболочек 4 выпускается посредством выпускных клапанов.

Для уменьшения скорости падения платформ 1 целесообразно надувать газонепроницаемые оболочки 4 газом, более легким чем воздух, используя при этом нетоксичные и нелегко воспламеняющиеся газы. Для повышения надежности газовых оболочек 4 с их внешней стороны целесообразно расположить слой ткани. Для повышения уровня защиты людей при возможном приземлении на очаги возгорания обломков зданий внутри кабин могут быть установлены кондиционеры - вентиляторы, выполненные с возможностью циклического проветривания кабины из баллона сжатого воздуха.

На поверхности кабин могут быть установлены разнообразные датчики для диагностирования окружающей обстановки после приземления платформы 1. Информация, в том числе и визуальная, может отображаться на экране миниатюрного компьютера, выполняющего также функции по запуску и работе системы катапультирования. Например, с помощью компьютера может формироваться сигнал для спасательных служб.

Работа спасательных служб заключается в помощи людям, попавшим в затруднительные ситуации, например, приземлившимся на линии высокого напряжения, деревья, остатки полуразрушенных зданий, в водоемы и т.д.

Оперативная помощь этим людям может осуществляться посредством специальных устройств, принцип действия которых может быть схож с гарпуном для ловли рыб.

Дистанционный захват за одну из газонепроницаемых оболочек 4 позволит оперативно изменить местоположение спасаемого человека в пространстве, например оперативно оттащить систему катапультирования в безопасное место или поднять ее на борт спасательного вертолета. Причем в случае неудачи и падения катапультируемой системы человек, находящийся внутри нее, не пострадает, так как он надежно защищен от ударного воздействия, переохлаждения, акул, огня, неровной поверхности и т.д. Между спасателями и спасаемыми может поддерживаться радиосвязь с использованием для этого, например, сотового телефона или Интернета.

Когда объектом большого скопления людей является, например, пассажирский самолет, то для реализации способа также требуется его существенная доработка - для реализации возможности выброса платформ 1 из самолета.

Один из возможных вариантов самолета подобной конструкции показан на Фиг.4. Доработка конструкции пассажирского самолета заключается в модернизации фюзеляжа самолета, обеспечивающего возможность автоматического отстреливания или раскрытия, например, верхней части фюзеляжа самолета и образования, таким образом, проемов для выброса платформ 1. При использовании в качестве платформ 1 - кабин салон самолета существенно видоизменяется. Он может быть выполнен в виде модульной системы, объединяющей несущую часть самолета, вышеуказанные кабины и верхнюю, отстреливаемую часть фюзеляжа самолета. Такой салон изнутри самолета будет похож на салон вагона - купе поезда. Преимущество подобной конструкции в высокой жесткости плотно стоящих кабин и в надежной защите пассажиров от возможных действий против них со стороны экстремистов или угонщиков самолета. Процессом открытия и закрытия кабин может управлять пилот самолета - дистанционно из кабины - платформы 1 пилотов самолета. В случае захвата пилотов и реальной угрозы со стороны угонщиков руководители полетом могут дистанционно - по радиоканалу осуществить блокирование пассажиров в кабинах, одновременный выброс платформ 1, и после этого самолет может, например, самоуничтожиться для уменьшения степени возможных разрушений при его падении на землю, например на жилые кварталы города. Самоуничтожение самолета целесообразно осуществлять над незаселенной территорией, например над океаном.

Данная конструкция самолета и способа катапультирования пассажиров предельно полно отвечает современным опасным ситуациям на авиатранспорте и делает невозможным несанкционированный подлет самолета к стратегически важному объекту. Захватывать такой самолет становится бесполезно.

Например, при угрозе захвата самолета пилот может заблокировать все выходы из кабин пассажиров, в том числе и те кабины, где находятся угонщики, и путем, например газовой, атаки оперативно нейтрализовать этих людей в коридоре самолета или кабинах, где они находятся. Выполнив кабины из высокопрочных, пуленепробиваемых материалов, можно существенно повысить защищенность пассажиров от действий преступных элементов.

В вертолетостроении также можно применять описанный выше способ экстренной эвакуации пассажиров. Салон вертолета также можно выполнить в виде модульной конструкции, содержащей кабины - платформы 1. Их выброс может осуществляться вбок или вниз по отношению к вертолету.

Способ также может применяться для десантирования людей с малых высот.

Изобретение может быть применено для повышения уровня безопасности пассажиров на других видах транспорта: на железнодорожном транспорте, морском, автомобильном.

На Фиг.5-7 схематично изображены процессы экстренной эвакуации пассажиров автобуса, поезда, теплохода с применением вышеописанных технических решений.

Промышленная применимость

Предложенный способ экстренной эвакуации людей может быть применен в строительстве, авиации, автомобилестроении, кораблестроении, на железнодорожном транспорте.

1. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления, заключающийся в эвакуации людей после фиксации положения людей на платформах с парашютными системами в виде газонепроницаемых оболочек с замкнутым объемом, которые надувают при выбросе платформ в сторону от объекта большого скопления людей, отличающийся тем, что людей эвакуируют на платформах в виде кабин по направляющим с использованием пружин или двигателей-ускорителей, а газонепроницаемые оболочки надувают со всех наружных сторон кабин.

2. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.1, отличающийся тем, что объектом большого скопления людей является высотное здание или сооружение.

3. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.1, отличающийся тем, что людей эвакуируют в кабинах, выполненных с возможностью их выброса из пассажирского транспортного средства.

4. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что газонепроницаемые оболочки надувают газом более легким, чем воздух.

5. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что каждая газонепроницаемая оболочка выполняется с использованием слоя ткани, расположенной с внешней ее стороны.

6. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кабины выполняют в виде кроватей.

7. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.1, отличающийся тем, что кабины выполняют одноместными или многоместными.

8. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.3, отличающийся тем, что в качестве пассажирского транспортного средства используют самолет или вертолет, а кабины выполняют с установленными в них сиденьями.

9. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.8, отличающийся тем, что выброс кабин осуществляют одновременно после формирования сигнала об эвакуации пилотом самолета через проемы в фюзеляже.

10. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.8 или 9, отличающийся тем, что после выброса кабин с пассажирами самолет самоуничтожается для уменьшения степени возможных разрушений при его падении на землю.

11. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.2, отличающийся тем, что кабины устанавливают на каждом этаже здания или сооружения с возможностью их выброса через окна, при этом окна выполняют с возможностью осуществления этих действий.

12. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кабины снабжают средствами жизнеобеспечения, например сжатым воздухом, водой, едой и средствами связи.

13. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кабины снабжают компьютером и датчиками, например, для диагностирования обстановки после приземления.

14. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кабины выполняют с возможностью дистанционного их открытия и закрытия.

15. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кабины выполняют с возможностью блокирования выхода людей из кабин и их нейтрализации газовой атакой.

16. Способ эвакуации людей из объекта их большого скопления по п.3, отличающийся тем, что в качестве пассажирского транспортного средства используют поезд, теплоход или автобус.