1. Введение 5
2. Условия пробития триплексного стекла 11
2.1. Расчёт проникающей способности ударника в зависимости от скорости удара V0. ... 12
2.2. Сквозное проникание ударника в пластины из стали и бетона 14
2.3. Расчёт диаметра отверстия Ботв в зависимости от скорости удара V0 для разных
толщин стекла bпсп 15
2.4. Запреградная скорость ударника 17
2.5. Формирование требований к модифицированной гранате при использовании в
комплексе 19
2.6. Расчёт запреградной скорости при эквивалентном диаметре отверстия 20
3. Выбор элементов конструкции гексакоптреа 22
3.1. Выбор электродвигателя 22
3.2. Регулировка оборотов электродвигателя 24
3.3. Выбор аккумуляторной батареи 26
4. Выбор параметров летательного аппарата 28
3.1 Поднимаемая масса при фиксированном КПД винта 29
4.2 Аэродинамические характеристики профилей 31
4.3 Подбор винта под заданный двигатель 33
4.4 Расчёт времени полёта гексакоптера 39
4.5 Рабочие характеристики винтомоторной группы с электродвигателем U-15 II 40
4.6 Габариты аппарата 44
5. Продольная балансировка и лётно-технические характеристики гексакоптера 46
5.1 Алгоритм расчёта балансировки гексакоптера 46
5.2 Летно-технические характеристики гексакоптера 54
6. Весовая сводка 67
6.1 Расчёт масс элементов 67
6.2 Центровка гексакоптера 73
7. Конструкция рессор полозкового шасси 78
7.1. Выбор параметров 78
7.2. Характеристики рессоры в деформированном состоянии 81
7.3. Нагрузка на рессору 83
7.4. Кинетическая энергия, поглощаемая рессорой 84
7.5. Определение потребной изгибной жёсткости рессоры 86
7.6. Выбор параметров сечения рессоры 87
7.7. Потребный момент инерции сечения рессоры 88
7.8. Расчётная схема сечения рессоры 89
7.9. Определение положения нейтральной линии и высоты сечения 89
7.10. Определение толщин поясов сечения 90
7.11. Расчёт слоёв композиционного материала 92
8. Технология изготовления гексокоптера 106
8.1. Разработка и обоснование схемы членения гексакоптера 107
8.2. Описание конструкции 111
8.3. Маршрутный технологический процесс на сборку полозкового шасси 114
8.4. Стенд для испытания шасси (Копер) 116
8.5. Программа предварительных копровых испытаний на работоемкость и
многократные сбросы 117
9. Экономический расчёт 120
9.1. Затраты на создание опытных образцов 120
9.2. Затраты на серийное производство гексокоптера 124
9.3. Затраты на эксплуатацию гексокоптера 128
9.4. Расчёт точки безубыточности для предприятия 133
9.5. Организационный раздел 134
10. Охрана труда 138
10.1. Технологический процесс производства рессор полозкового шасси из ПКМ 139
10.2. Анализ вредных факторов при изготовление и спорке полозкового шасси из ПКМ 140
10.3. Методы защиты 147
10.4. Расчёт вентиляции 148
Список используемой литературы 154
В настоящее время строится все больше небоскрёбов. За 2018 год в мире было построено 143 высотных здания с высотой более 200 метро, это всего на 4 меньше чем в предыдущем 2017 году. При этом пои числу «супер высоких зданий» с высотой более 300 метров построено 18 небоскрёбов, что стало рекордом. На первом месте по темпам строительства находится Китай, где построено 88 небоскрёбов. На втором месте - США и на третьем - Объединённые Арабские Эмираты.
С увеличением количества таких зданий все острее возникают проблемы, связанные с их обслуживанием и обеспечением безопасности.
Возгорания в высотных зданиях происходили уже неоднократно.
18 октября 2004 в Буэнос-Айресе (Аргентина) пожар уничтожил 20 этажей небоскрёба. Возгорание произошло на 34-м этаже, где находилось министерство гражданской авиации. Для ликвидации пожара было задействовано два пожарных вертолета. Несмотря на все предпринятые меры, полностью выгорели 20 верхних этажей небоскреба. Лишь по счастливой случайности никто не пострадал.
15 ноября 2010 загорелось 28-этажное здание в районе Цзинань (КНР), находившееся в конечной стадии косметического ремонта. Пламя перекинулось с еще не убранных строительных лесов внутрь небоскреба и распространилось по всему дому. Пожарные несколько часов вели борьбу с огнём, эвакуировав из горящей высотки около 100 человек. Попытки привлечь к эвакуации полицейские вертолёты, чтобы спасти людей с верхних этажей, не имели успеха из-за слишком сильного задымления. Выгоревший жилой дом был населён в основном семьями
школьных учителей. Всего в нем проживало 156 семей. По меньшей мере двенадцать человек погибли и около ста получили ранения.
18 ноября 2012 в центре города Дубая произошёл крупный пожар на верхних этажах 40-этажной высотки квартала Джумейра-Лэйкс-Тауэрс. Затем огонь распространился на фасад здания. Полностью выгорело около десяти квартир.
25 января 2013 в Москве произошел пожар в восьмикомнатной квартире, в 50-этажном элитном комплексе "Триумф Палас", который считается самым высоким жилым домом в Европе. Высота здания — более 260 метров. Площадь возгорания составила 30 квадратных метров.
Феврал 2005 года в Мадриде дотла сгорел небоскреб "Винздор". Причиной возгорания стало короткое замыкание на 21-м этаже. Несмотря на все усилия, спасти здание не удалось — его пришлось снести. А уже через год, также в испанской столице, загорелось строение высотой в 220 метров - башня "Пространство". Ее тушили более полусотни пожарных с помощью высоконапорных шлангов.
И еще множество других случаев показывают недостатки в пожарной безопасности высотных зданий.
При возникновении пожара в небоскребах основной упор делается на эвакуацию людей. Александр Смирнов, инженер ПБ и ОТ Лахта Центра «Эвакуации всех людей в здании - это первая задача. Потом пожарные начали бы окружать огонь, ограничивая негорящие этажи: то есть тушить самый верхний и самый нижний из горящих этажей, постепенно продвигаясь к эпицентру - то есть, к этажу, где все началось.». Для пожаротушения в высотных зданиях используют системы распыления для их работы предусматривается использование нескольких пожарно-насосных станций, работоспособность и управление которыми в режимах чрезвычайных ситуаций при нарушениях подачи электроэнергии обычно проблематичны. Существуют небоскребы где для подачи огнетушащего средства и его распределение в защищаемых помещениях высотного здания осуществляют из расположенной на крыше или на вышележащем относительно защищаемых помещений этаже ёмкости посредством гидростатического напора столба огнетушащего состава, минусом такой системы является ограниченный запас огнетушащего средства.
Анализ пожаров и процессов в их локализации и подавления в небоскрёбах показывает весьма низкую эффективность пожарной техники, которая не в состоянии обеспечить пожаротушение на верхних этажах зданий. Самые современные пожарные лестницы не могут быть развёрнуты выше 30 метров (рис.
3) . Существуют коленчато-телескопические подъёмники, которые могут обеспечить подъем на высоту 90 метров это примерно 30 этажей. При подъёме выше 100 метров возникают проблемы с подачей воды по рукаву в силу технических ограничений насосов, которым необходимо создавать перепад давления 1 атм. на 10 метров.
Из выше перечисленного становиться очевидна необходимость применения новых подходов в тушении небоскрёбов, напрашивается вывод о применение воздушной техники в тушении пожара.
Возможно применение средств пожаротушения применяемых с летательных аппаратов. Существует ряд систем пожаротушения расположенные на летательных аппаратах.
На самолётах возможен сброс воды, что неприменимо к тушению пожара в небоскрёбах по ряду причин. При сбрасывании воды с самолёта возможно производить тушение только верхних этажей зданий без точечного попадания, что сводит эффективность тушения к минимуму. Применение самолетов невозможно также в связи большой опасностью полёта в области плотной застройки на малых высотах.
Лучше обстоит дело у вертолёта, оснащенный пожарной системой. Но действуя традиционным способом - сбрасывая воду на крышу здания, можно причинить ущерб больший, чем нанесет сам пожар (рис. 1.5).
Поэтому необходимо использовать на вертолёте систем горизонтальное тушения которая дает возможностью пустить водяную струю в окно горящей квартиры, так и экономным расходом тушащего вещества. Кроме того, зависнув рядом с источником открытого огня (что намного безопаснее) можно заливать его навесной струей.
В связи с чисто техническими ограничениями применять такую водяную пушку предпочтительнее на соосных вертолетах (рис. 1.6). После пожара Останкинской телебашни, на ОАО "Камов" для тушения пожаров в высотных зданиях,
разрабатывалось несколько вариантов систем горизонтального пожаротушения. В передней части вертолёта Ка-32А1 устанавливалась массивная пушка, с управляемым в вертикальной плоскости, соплом, вынесенным за радиус вращения винтов.
В случае использования подобной системы на вертолете с хвостовым винтом струя воды будет либо разбиваться потоком воздуха, либо необходимо будет создавать пушку с необычайно длинным стволом. Хотя такие попытки предпринимались (рис. 1.7). Еще в 1971 году был создан вертолет Ми-6 ПЖ2 с водометом, размещенным в носовой части фюзеляжа. Но эта установка использовалась для тушения лесных пожаров.
Рис. 1.7. На пожарном вертолете Ми-6 ПЖ2 работает носовой комбинированный лафетный
ствол. Испытания на Химкинском водохранилище.
Но даже при использовании вертолёта с огнетушащей пушкой остаются некоторые нерешённые проблемы. Например, проблема необходимости каким-то образом разбить стекло небоскреба, что сейчас не решено.
Для решения проблемы пробития стекла, и проведения начального тушения в настоящей работе предлагается использовать модифицированную 105-мм гранату РПГ-32 производства НПО «Базальт», установленную на гексокопторе. Боевая часть гранаты заменена на аналогичную перфорированную, заполненную 5,5 кг огнетушащего порошка «ВЕКСОН - 70» или подобного, распыляемого с помощью внутреннего пирозаряд, приводимого в действие контактным ударником. Огнетушащий порошок, массой 5,5 кг, способен потушить пожары классов А, В, С, Е и тушить до 30 м3 объёма. Такой прием применим для точечного тушения пожара в начальной стадии, что не позволит сильно распространиться огню.
1. http ://sopot.ru/spain/articl e zdanie.htm
2. https://fire-truck.ru/pozhamyie-avtomobili/sistemyi-gorizontalnogo- pozharotusheniya-dlya-vertoletov.html
3. https: //habr.com/ru/company/lakhtacenter/blog/419411
4. https://radiovesti.ru/news/471346
5. https://realty.mail.ru/articles/17153/kak zashhitit vysotki ot pozharov
6. https://ria.ru/20120404/618097568.html
7. https://www.vesti.ru/doc.htmPidM071547
8. Башаров Е.А., Дудченко А.А. учебное пособие для курсового и дипломного проектирования «Конструирование агрегатов вертолёта из ПКМ» 2014 г.
9. Вексон-АВС 70 Модуль ТУ 2149-238-10968286-2011
10. Виривский, журнал "Вертолёт" 3,4-2008.
11. Герасимов А.В., Христенко Ю.Ф., Толкачев В.Ф.. Теоретические и экспериментальные исследования высокоскоростного взаимодействия тел.
12. Головагова «Информационно справочная система по охране труда» Москва
13. ГОСТ 12.1.005-88 Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны
14. Мещеряков Ю.И., «Динамическая прочность стали» 2014г.
15. Миль М.Л. и др. Вертолёты. Расчёт и проектирование 1966 г.
16. ПОЖАРНАЯ ТЕХНИКА Классификация пожаров ГОСТ 27331
17. ПОРОШКИ ОГНЕТУШАЩИЕ ОБЩЕГО НАЗНАЧЕНИЯ ГОСТ Р 53280.4
18. Савихин А.С., «Прочность и разрушение боросиликатного стекла при ударном сжатии», Журнал технической физики, 2010 год, том 80, выпуск 6.
19. Савихин А.С., Канель Г.И., «Диссипативные процессы при ударном сжатии стекла», Журнал технической физики, 2016 год, том 86, выпуск 3.
20. Статья «Спасение не на высоте» опубликована в журнале «Популярная механика» (№11, Ноябрь 2015).
21. Челомей Вибрации в Технике 1978г.
22. Шайдаков В.И. Обобщенная дисковая вихревая теория и методы расчета индуктивных скоростей несущего винта вертолета. В кн. «Проектирование вертолетов», вып.406, МАИ, 1977 г.