Пожарные автомобили и насосы

Пожарные автомобили и насосы.

XVII - XVIII вв. подготовили почву  для небывалого научно-технического  прогресса. Большие успехи науки  позволили достичь значительных  результатов и в создании пожарно-технического  оборудования. Начиная со второй  половины XVIII в., появляется техника,  изменившая тактику и способы  борьбы с огнем. Меняется и  облик пожарных формирований. Начинается  период повсеместного образования  профессиональных команд.

До 30-х годов XIX столетия ручные водозаливные (водоливные) трубы были основным техническим средством тушения пожаров. Над их созданием работал ряд выдающихся механиков того времени. Только в России использовалось свыше 20 типов ручных насосов собственного производства.Тщательное хранение секретов производства, отсутствие обмена информацией приводило к тому, что изобретатели независимо друг от друга создавали несовершенные насосы.  

Например, насос английского  производства 1766 г. и немецкий образца 1785г. объединял один недостаток- вода из них выбрасывалась через стационарный ствол, который мог вращаться только вокруг своей оси. А так как дальность действия водяной струи этих насосов составляла примерно 6-7 метров, то приходилось их устанавливать на минимальном расстоянии от очага пожара. По этой причине очень много воды попадало на огонь. Большая ее часть разливалась бесцельно. В то же время еще в 1672 г. братья Ван дёр Хейде предложили заменить неудобную поворотную шейку рукавами, при этом дальность действия водяной струи уже составляла примерно 10 метров.

Заливные пожарные трубы (не насосы, а именно трубы, т.к. под  трубой подразумевали устройство только для тушения огня, тогда как  термин “насос” употребляли для  обозначения механизма для перекачивания  не только воды, но и других жидкостей) не имели рукавов для всасывания воды из естественных водоисточников, а снабжались специальными заливными ящиками, куда вода подавалась ведрами. Подача воды на пожарах с помощью подобных насосов требовала больших затрат ручного труда. Например, в середине XVIII в. для обслуживания одной трубы необходимо былопримерно 50 человек. Из них 30 человек ведрами носили воду в короб, 12 - в две смены качали коромысло насоса, и 8 - обслуживали выкидные рукава и ствол.

Различали большие, средние  и мелкие заливные трубы, производительность которых была соответственно 18, 15 и 12 ведер в минуту (в литрах соответственно 216, 180 и 144 л/мин). В комплект большой  и средней труб входили рукава длиной 40 м, а малой - длиной 16 м. Малая  труба - это одноцилиндровый поршневой  насос, переносимый двумя пожарными. Ее использовали для тушения огня на верхних этажах зданий. Воду к  ней подавали большой и средней  трубами, первая из которых устанавливалась  возле здания и подавала воду в  короб средней трубы. В зависимости  от местонахождения очага пожара средняя труба устанавливалась  либо на первом этаже, либо выше. А уже  отсюда воду качали в короб малой  трубы. Позднее ведра заменили бочками, которые вместе с трубами перевозились на повозках. Компоновка таких повозок  была разной. В Венгрии, например, трубно-бочечный ход запрягали парой лошадей, а насос размещали между сиденьем кучера и бочкой. Такая компоновка имеет ряд недостатков.

Во-первых, площадку для перевозки  насоса целесообразно устраивать позади бочки-легче снимать трубу с хода. Кроме того, при этом имеется возможность использовать для перевозки людей и другого снаряжения три свободных стороны (слева, справа и сзади). В Польше получили широкое распространение (особенно в малонаселенных районах) одноконные двухколесные конно-бочечныехода. С их помощью доставляли емкости, рассчитанные на 180 - 216л воды. Использовались также и четырехколесные пароконные повозки с большой бочкой, вмещавшей 48 л воды. На таких повозках перевозили также лестницы и пожарных. В России в XIX в. перевозку людей и инструментов осуществляли на конных линейках, представляющих собой четырехколесную рессорную повозку, в которую впрягали четверку или тройку лошадей. В начальный период использования их изготовляли почти целиком из древесины, а затем ряд элементов стали делать из металла. Это повысило прочность линеек и сделало их более легкими. Этими и другими усовершенствованиями добивались сокращения времени прибытия на пожары.

У американских пожарных в 1882 г. использовался для перевозок  трубо-линеечный ход. В отличие от известных у этого хода больше диаметр колес, а под скамейками на уровне задней оси предусматривалось место для ручной трубы. Такая компоновка позволила перевозить больший набор пожарных инструментов.

Общей деталью всех ходов  являлась их яркая окраска. В начале XX в. конные хода тщательно отделывали и использовали для покраски красные эмали. Отдельные металлические части окрашивались в черный цвет, а деревянные детали покрывали лаком. Германские мастера, например, украшали ободья двухметровых деревянных колес, кузова и дышла ходов затейливым орнаментом и резьбой, сам насос расписывали. Словом, конный ход своим обликом напоминал дворянскую карету.

Весь пожарный обоз в начале XXI в. был выкатным. По тревоге повозки выкатывались вручную на улицу; одновременно выводились из конюшен лошади. При этом способе закладки обоза время сбора по тревоге составляло 90 - 105 секунд. С помощью различных усовершенствований (подвесная сбруя и т.п.) время сбора было снижено и составило 50 секунд. Эта работа требовала постоянных тренировок и была очень тяжелой, так как типовой обоз пожарных команд был очень громоздким. Например, обоз петербургской команды состоял из линейки для боевого расчета и инструмента (отсюда название: линеечный или трубо-линеечный ход при наличии ручной трубы); насосно-бочечных или бочечных ходов (40-ведерной бочки с ручным насосом или без него) и повозки для багров (багорного хода). Позднее в состав обоза включили и механические лестницы.

Работы по модернизации поршневых  насосов в конце XVIII -начале XX вв. не внесли принципиальных изменений. Их дальнейшее усовершенствование касалось, в основном, конструктивных элементов. Появляются шлифованные латунные поршни, шаровые клапаны, заливные коробки  из листового железа взамен деревянных, обшитых медью и т.п. Например, в шестидесятых годах XIX столетия французская труба имела чугунные цилиндры, резиновые шаровые клапаны, кожаные поршни. Российский инженер Густав Лист, трубам которого неоднократно присуждались медали высшего достоинства, отказался от применения кожаных клапанов и поршней, заменив их медными. Это усовершенствование повысило надежность трубы и ее работоспособность.

Основное направление  совершенствования переносных насосов - снижение их веса, что позволяло  ускорить подачу “первого ствола”  при тушении пожаров в многоэтажных зданиях. В 60-х годах прошлого века большой интерес вызвала новинка  -гидропульт, который предназначался для пользования населением. Печать того времени уделяла гидропульту много внимания. Но как было показано выше, в 1450г. в Вюрцбурге уже имелись устройства, имевшие с гидропультом больше общего, нежели отличий. Поэтому можно говорить лишь о создании брандспойтов нового поколения, их модернизации. Различали два вида гидропультов: гидропульт-ведро и гидропульт-костыль. В отличие от брандспойта в его поршне имелся открывающийся клапан. В верхней части насоса, ниже сальника для прохода штока поршня, имелся штуцер, к которому присоединялся выкидной рукав с металлическим стволом. В первом случае жидкость всасывалась насосом из ведра, а во втором - гидропульт конструктивно не был соединен с резервуаром. Подобный насос использовался во многих странах. Один из создателей гидропульта нового поколения - русский механик Павел Зарубин, получивший в 1864 г. за этот насос золотую медаль Экономического общества. Вот что он писал о своем изобретении: “Бесспорно, что гидропульт по своему внешнему устройству есть такой ручной насос, удобнее которого до сих пор не было, и что он может принести большую пользу каждому домовладельцу, если случится тушить не вполне еще развившийся пожар...” Подобные насосы применялись около ста лет.

В XVIII - XIX вв. создается большое  количество центробежных насосов различного типа. Причем их конструкции зачастую не учитывали имеющихся достижений. Так случилось, например, с Эйлером, предложившим худшую по сравнению с  насосом Папена конструкцию центробежного насоса. В 1838 г. русским инженером А. Саблуковым вторично изобретается насос Папена. Основу его конструкции составляет цилиндрический корпус, соединенный посредством патрубка с резервуаром, наполняемым водой. Внутри корпуса устанавливалось четырехлопастное колесо с радиальными лопатками. Принцип действия насоса был основан на отбрасывании воды вращающимися лопатками от центра насоса к цилиндрическому патрубку с выкидным отверстием. Все устройство насоса отличалось простотой, так как в нем не было трущихся частей, кроме вала с насаженными на нем лопатками. По мнению автора, преимущество подобных насосов перед поршневыми заключалось в простоте конструкции, небольших габаритах, небольшими потерями на трении. Кроме того, насосы могли работать при наличии в воде примесей песка и глины.

В 1851 г. на Всемирной выставке в Лондоне уже был представлен  целый ряд центробежных насосов, прошедших испытания. В таблице  приведены их основные технические  характеристики.

 Однако возможности и этих насосов  были ограничены, не говоря уже о  заливных пожарных трубах, производительность которых составляла порядка 3 л/с. По данным американских и английских практиков, для успешного тушения наружного пожара требовалось подавать 42000 ведер в час (140 л/с).

Изобретение парового двигателя  внесло коренные изменения и в  деле борьбы с огнем. Началась эра  механизации труда пожарных. В 1829 г. в Лондоне инженеры Брайтуайт и Эриксон сконструировали первый пожарный паровой насос. Внешне он напоминал скорее паровоз и состоял из парового котла, паровой машины и поршневого насоса. Котел цилиндрической формы вмещал до 125 л воды. Под котлом размещалась печь, отделенная от других частей насоса, а рядом с ней - ящик для угля и место для кочегара. Котел помещался внутри кожуха из металлических листов, а пространство между ними заполнялось водой. Для увеличения скорости образования пара изобретатели установили над печью медные трубы, по которым циркулировала вода. Первый насос транспортировался с помощью конной тяги, а его производительность достигала до 1000 л/мин.

После некоторых усовершенствований в 1841 г. к производству паровых насосов  приступил ряд фирм, среди которых  наиболее известными стали фирмы  “Шанд, Мейсон и К°”, “Мер-ривитер и сыновья” в Англии, фирма “Ли” в США. Производительность насосов уже к этому времени достигала 2000 - 3000 л/мин, а дальность подачи струи - до 40 м и более. Конструкцию паровых насосов в значительной степени определял способ их доставки. Помимо насосов на конной тяге, появились стационарные насосы, а также размещаемые на пожарных судах. Последние зачастую не имели собственного парового котла, поскольку для их работы использовался пар пароходного котла. Стационарные насосы, устанавливаемые на фабриках и заводах, также использовали пар от внешних установок. По числу цилиндров насосы подразделялись на одно-, двух- и трехцилиндровые, причем созданы были они как с вертикальным расположением цилиндров, так и с горизонтальным. Лучшими считались насосы прямого действия, у которых поршни парового и насосного цилиндра соединялись между собой тягой. У них давление пара на поршень парового цилиндра без толчков и ударов плавно передавалось на поршень насосного цилиндра. Несмотря на высокую производительность, паровые пожарные насосы XIX в. не получили широкого распространения. Так, например, в Лондоне в 1879 г. один паровой насос приходился на 300 тыс. жителей, в Нью-Йорке-4 насоса на 100 тыс. жителей. До изобретения двигателя внутреннего сгорания паровой насос был единственным эффективным средством в борьбе с огнем. Ими оснащались профессиональные пожарные команды почти во всем мире. Практическое использование паровых насосов говорило само за себя. Во время одного из больших пожаров в Лондоне девятью такими насосами было подано 4 млн литров воды. Чтобы достигнуть тех же результатов ручными насосами, необходимо было бы задействовать 41 такой насос и 1900 человек обслуживающего персонала. При этом расходы в первом случае составили бы 4 фунта стерлингов, а во втором обошлись бы в 476 фунтов (т.е. 1:120).

Ручные насосы оставались главным образом в добровольных командах, так как на приобретение паровых насосов не хватало средств. Например, паровой пожарный насос  фирмы “Гуго Герман Мейра” из Риги оценивался в 3,5 тыс. рублей, в то время, как полный пожарный обоз по тому же денежному курсу для фабрик, заводов, сельской местности стоил 257 рублей. А ручной насос стоил 10650 франков, что в конце XIX в. составляло около 4 тыс. руб. Производительность французского насоса была 150 ведер в минуту, а его вес - 150 пудов. Дороговизна паровых пожарных насосов, с одной стороны, и стремление увеличить производительность ручных насосов, с другой стороны, привели в конце прошлого века к созданию целого семейства необычных устройств для тушения пожаров. Одним из представителей этого семейства стала “пожарная труба, сочлененная с велосипедом”, появившаяся во многих пожарных командах Парижа. Это устройство представляло собой два соединенных велосипеда, между которыми устанавливались помпа и ящик с парусиновыми рукавами длиной 150 - 180 м. Такой тандем был рассчитан на 4 пожарных. По прибытии на место тушения пожара задние колеса устанавливались на специальную стойку, а насос приводился в действие велосипедными педалями при помощи специальных механизмов. Пожарные велосипеды были признаны весьма удобными и, например, в США, имелись повсеместно. Готовность к подаче воды с момента прибытия на пожар составляла 2,5 минуты, а производительность насоса составляла 10 тыс. литров воды в час. Дальность подачи воды у подобных устройств не превышала 30 м.

Пожарный велосипед, созданный  в Бельгии, принципиально отличался  от французского. Он также был создан на основе двух сочлененных велосипедов, но служил лишь как средство передвижения трех пожарных и доставки в прицепной тележке 100 м рукавов, ручного поршневого насоса, ключа для отпирания гидрантов и спасательной веревки. На среднем сиденье велосипеда находился начальник выезда, управляющий движением. В его распоряжении находились и тормоза. По прибытии на место пожарные подсоединяли рукав к ближайшему гидранту и приступали к тушению.

Идея использования мускулатуры  ног коснулась и пожарных линеек. Например, днище линейки пожарного  обоза с насосом “Магируса”, находящегося на вооружении немецких пожарных, посредством механической передачи соединялось с поршнем насоса. Переступая поочередно на положенные вдоль линейки брусья, пожарные приводили в действие насос. Кроме 14 пожарных, на линейке размещались рукава, всасывающий короб насоса, 2 брандспойта и пр. Изумление жителей Берлина вызывал так называемый “самодвигатель”, представляющий собой четырехколесную тележку, приводимую в движение усилиями ног. Этот агрегат представлял собой род сложного велосипеда, “который мог двигаться со скоростью, - как писали журналы тех лет, - превышающей скорость экипажа с лошадью”. В печати также отмечалось, что использование таких повозок избавляет от необходимости содержания в пожарных командах лошадей.