Тепловой манипулятор
Тепловой манипулятор содержит расположенный на самоходном шасси генератор горячего газа в виде газотурбинного двигателя (ГТД), снабженного реактивным насадком для выхода струи газа и системой управления режимами. Газотурбинный двигатель закреплен на ложементе, присоединенном к самоходному шасси на подвижной штанге (штангах). С помощью специального механизма штанга перемещается в горизонтальном и вертикальном направлениях, а также изменяет длину. Реактивный насадок выполнен съемным, что позволяет придать струе газа необходимую форму. Реактивный насадок снабжен эжектором для снижения температуры газовой струи. Ложемент крепления ГТД снабжен дополнительным механизмом поворота оси ГТД в горизонтальном и вертикальном направлениях. В канале перед реактивным насадком установлены форсунки подачи пламегасящей жидкости или порошков, что позволяет использовать тепловой манипулятор для ликвидации очагов пожара в недоступных для непосредственного контакта местах. Устройство может эффективно использоваться для устранения локальных очагов возгорания, осушения пожарных рукавов, очистки поверхностей самолета ото льда и инея, очистки коммуникаций при промерзании и засоре, осушения помещений и стояков от влаги после ликвидации пожара. 5 зав. пунктов ф-лы, 3 илл.
Полезная модель относится к области технических средств пожаротушения очагов горения в помещениях, преимущественно расположенных на высоте или недоступных для непосредственного контакта. Устройство также может быть использовано для осушения помещений после «пролива» при ликвидации пожара, продувки пожарных рукавов и других шлангов после их применения, особенно в холодное время, очистки поверхности летательных аппаратов от наледи, очистки коммуникаций при засоре или промерзании и для других целей, при которых необходим обдув поверхности или продувка каналов сжатым горячим газом.
Известны способы и технические средства, в которых используют самоходное шасси, на котором закреплен нагнетатель сжатого горячего газа в виде газотурбинного двигателя (ГТД), например, по патенту Р.Ф. 
102516 «Установка пожаротушения» МПК A62C, 27/00, 18.08.2010 г.
Расположенный непосредственно на самоходном шасси ГТД не может быть использован для подачи горячей сжатой струи выхлопных газов к удаленным от проезжей части и расположенным на высоте объектам, что затрудняет применение такого устройства для пожаротушения недоступных для непосредственного контакта объектов, осушения помещений после «пролива», для продувки рукавов подачи воды или пены после применения их при пожаре, для очистки поверхности самолета от инея и льда, очистки от льда систем дренажа и водоотводов, просушки и очистки труб.
С целью расширения возможностей использования выходящей из реактивного насадка ГТД струи горячего сжатого газа предлагается установить ГТД на ложементе, закрепленном на конце подвижно прикрепленной к самоходному шасси телескопической штанги, и снабдить манипулятор механизмом перемещения ГТД, а также поворота оси двигателя в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Учитывая широкую область возможного применения предлагаемого устройства, с целью придания струе выхлопных газов необходимой формы и температуры, предлагается реактивный насадок выполнить съемным и снабдить его эжектором для подмешивания к выхлопным газам воздуха из атмосферы.
Для использования предлагаемого устройства при ликвидации очагов пожара, в канале реактивного насадка могут быть установлены форсунки подачи пламегасящей жидкости, например, воды или пламегасящих порошков.
На фиг. 1 представлен пример реализации полезной модели. Тепловой манипулятор содержит расположенный на самоходном шасси (1) генератор горячего газа в виде газотурбинного двигателя (2), снабженного реактивным насадком (3) для выхода струи горячего газа, состоящего из продуктов горения топлива. Газотурбинный двигатель (2) закреплен на ложементе (4), установленном на подвижной штанге (5). Штанга (5) с помощью управляемого оператором механизма (6) поворачивается относительно точки крепления ее на самоходном шасси (1) в окружном направлении, изменяет угол наклона к горизонту, а также, благодаря ее телескопическому выполнению, может изменять свою длину.
Таким образом, управляя положением штанги (5), оператор обеспечивает перевод ложемента (4), на котором закреплен ГТД (2), в необходимую точку пространства.
Такое исполнение самоходного шасси (1) с механизмом (6) управления штангой (5) реализуется в выпускаемых промышленностью пожарных автолестницах и автоподъемниках (см. например, проспект ОАО «Пожтехника» г. Торжок Тверской обл. «Техника из Торжка»).
Дополнительный механизм (7) перемещения ГТД (2) относительно ложемента (4) позволяет обеспечить необходимое направление выходящей из реактивного насадка (3) струи горячего газа (см. фиг. 2).
Съемное исполнение крепления реактивного насадка (3) к ГТД (2) позволяет обеспечить необходимую для использования устройства по назначению форму выходящей струи горячего сжатого газа, например, форму круга или щели (см. фиг. 3).
Поскольку выходящие из реактивного насадка (3) продукты горения топлива могут иметь высокую температуру, доходящую на некоторых режимах до 500-600°C, реактивный насадок (3) снабжен эжектором (8) для подмешивания атмосферного воздуха к вытекающей струе газа.
Применение эжектора (8) позволит в 2-3 раза снизить температуру газовой струи.
При необходимости дальнейшего снижения температуры струи устройство снабжено расположенными в канале перед реактивным насадком (3) форсунками (9) для впрыска в поток жидкости, например, воды или пламегасящих порошков.
Тепловой манипулятор работает следующим образом:
Оператор пожарной машины, снабженной тепловым манипулятором, после прибытия в район пожара выдвигает в необходимое положение ложемент (4) с ГТД (2) и, регулируя расположение реактивного насадка (3), направляет струю газа в направлении очага воспламенения. Высокоскоростная струя выходящего газа сбивает пламя, а поступающий с потоком газа водяной пар или пламегасящий порошок блокирует поступление кислорода к очагу горения.
Очистку поверхности самолета от наледи осуществляют подачей к ней выходящего через реактивный насадок (3) ГТД (2) струи горячего газа, при этом необходимую температуру газа обеспечивают подбором эжектора и оборотов ротора ГТД (2).
Для продувки пожарных рукавов после их применения струю горячего сжатого газа, выходящего из выходного отверстия реактивного насадка (3), подают к входному отверстию рукава, при этом осуществляется очистка внутренней полости рукава от влаги (пены).
Размораживание дренажных систем и водоотводов, осушение залитых при ликвидации пожара помещений и стояков осуществляется аналогичным способом.
Учитывая высокую энергоемкость выхлопных газов ГТД, возможность регулирования температуры струи применением эжектора и регулированием режима работы газотурбинного двигателя, а также мобильность теплового манипулятора, предлагаемое техническое решение оказывается высокоэффективным для осуществления задач при ликвидации пожара и при устранении его последствий.
1. Тепловой манипулятор, содержащий расположенный на самоходном шасси генератор горячего сжатого газа в виде газотурбинного двигателя (ГТД), снабженного реактивным насадком для выхода струи газа и системой управления режимами работы, отличающийся тем, что ГТД закреплен на ложементе, присоединенном к самоходному шасси на подвижной штанге/штангах, снабженной механизмом перемещения и поворота ГТД в горизонтальном и вертикальном направлениях.
2. Тепловой манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что штанга выполнена телескопической.
3. Тепловой манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью придания струе выхлопных газов необходимой формы, реактивный насадок выполнен съемным.
4. Тепловой манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью снижения температуры струи выхлопных газов, реактивный насадок снабжен воздушным эжектором.
5. Тепловой манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности при использовании его для ликвидации очагов пожара, в канале реактивного насадка установлены форсунки подачи пламегасящей жидкости и/или пламегасящих порошков.
6. Тепловой манипулятор по п. 1, отличающийся тем, что ложемент снабжен дополнительным механизмом поворота оси ГТД в горизонтальном и вертикальном направлениях.
