|
Управление перспективных исследований Министерства обороны США (DARPA) обнародовало промежуточные результаты изысканий в области подавления огня звуком: как уверяют учёные в погонах, звук способен не только тушить пожары, но и эффективно контролировать горение.
DARPA ведёт соответствующие исследования по программе Instant Fire Suppression с 2008 года, отрабатывая практические методы пожаротушения при помощи звука. Направление не назовёшь новым: Хайнрих Рубенс, создатель так называемой трубы Рубенса, ещё в 1904 году просверлил четырёхметровую трубу в 200 местах с шагом 2 см, подсоединив к одному её концу пропановый баллон, а к другому - небольшой динамик. После зажигания просачивающегося через отверстия газа высота столбиков пламени начала варьироваться в зависимости от длины звуковой волны, посылаемой через трубу. И тем не менее опыт не привёл к поиску систем пожаротушения на звуковой основе. Бурный прогресс химических огнетушителей, последовавший за их изобретением Александром Григорьевичем Лораном, долгое время удовлетворял своими темпами даже самых взыскательных потребителей - военных.
Что же не устроило DARPA? А то, что в тесных помещениях даже самые эффективные огнетушители применять почти невозможно: например, в кокпите истребителя (или отсеке подлодки) для этого слишком мало места, запенивать же их доверху - значит снижать способность пилота к управлению ЛА, а то и подвергать экипаж опасности задохнуться в тесном отсеке.
Физика звукового гашения пламени относительно проста: два динамика, расположенные по бокам от источника возгорания, выдают звук, увеличивающий своими волнами скорость движения воздуха в районе пламени, после чего область сгорания (граница видимого пламени и воздуха) становится очень тонкой, вплоть до полного исчезновения:
В ходе исследования выяснилось также, что на поверхности сгораемой жидкости звук тоже многое меняет, вызывая на ней волны: площадь выделения паров жидкости резко возрастает. Соответственно, концентрация сгораемых веществ падает, и температура пламени необычайно снижается, резко облегчая тушение. Причём всё это достигалось при относительно умеренном уровне звука.
По мнению ведомства, новые данные помогут не только в пожаротушении, но и в применении горения. Регулирование температуры горения в ДВС в случае его успешной реализации привело бы к существенному росту КПД двигателей.
Ещё один перспективный метод подавления пламени сейчас скорее находится в техническом младенчестве. Электрод, подвергающий языки пламени воздействию электромагнитного поля (по тем же принципам магнитное поле удерживает плазму), может отклонять их настолько, что источник пламени и его языки окажутся в разных точках пространства, после чего горение прекратится. Однако пока это получается где-то на десятке квадратных сантиметров, не более:
Впрочем, исследователи обещают новому электромагнитному методу тушения светлое будущее, отмечая, что даже в нынешнем виде он способен отклонять (хотя и не тушить) большие языки пламени, что может быть полезно при создании проходов в сплошных полосах огня для эвакуации людей из внутренних отсеков боевого корабля.
Подготовлено по материалам DARPA.
| |