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图解日本雾岛 40 米级云梯消防车

李炳泉/ 编译


日本雾岛市面积603km2、人口约12.7 万人,是大体位于鹿儿岛县本土中央部位的城镇。南部广宽的平原部分与35km 的锦江湾岸线相接,北部与日本最初被指定为国家公园的雾岛山关联,海拔从0m 到雾岛山的最高峰1700m,受到丰富自然的恩赐。雾岛市消防局有5 个分出派遣所,35辆消防车,181 名职员。
图片所示消防车是雾岛市消防局最新配备的40 米级云梯消防车,具有以下特性。
1. 在梯体上设置了铝合金材质伸缩式水管路,用固定管路一直接到吊斗平台中的消防炮。即使在梯体作起伏、伸缩、旋转三项基本运动时都能自如地射水,不需要底部辅助人员帮助。
2. 备有高功能的控制技能(减振控制装置、垂直水平操作、自动收梯功能等),这有利于消减人为失误。
3. 要求吊篮装置承载能力最大能胜任400kg。
4. 要求适应管辖区域内的建筑物、道路等方面需求,且必须是尽可能紧凑型设计。
除此之外,车辆上装有全自动蓄电池管理器,即使是电力消耗多但出动次数少的消防车,但都要确保时刻有万无一失的电力供应。

驾驶室后帘子门厢
驾驶室后方帘子门厢的前部,是展开式结构,表面处收贮狭小地方用的水带(50mm×2 根)、枪式水枪、万能消防斧,里面放着瓶子夹钳、圆锥端勺、撬棍(棒)。其后方的后部帘子门内,收贮着绝缘保护器具、氧气瓶、探照灯、机动发电机组。

电动自动水炮
电动自动水炮的可动范围,俯角45°,仰角90°,旋转角左、右各15°,可一边起伏、旋转、伸缩,一边射水。射程最大50m。

垫板收贮厢
车辆两侧相同位置处,分别各收贮2 块树脂制千斤顶垫板及轮胎垫板。

后部收贮厢(左)
收容水带桥及车轮斜楔垫板,这里设有燃油加油口。

后部收贮厢(右)
上下两层设搁板,上层放链式葫芦,下层放贮车轮斜楔及千斤顶垫板。

驾驶室后方卷帘门厢
上下用搁板分两层,在前部位集中放置包含下吊托架、绳索救援有关器材等。后方搁板上,上部放要救助者的头盔、下部收贮水带桥及伸缩式彩色圆锥体。

照明功能
在车辆右侧除了设置2 只134w/14000 流明的LED遥控探照灯之外,侧面帘子门上部、发动机机房后方、车身后方、设置千斤顶的部位等各部分处都设置了工作灯。
另外,到车体平台去的全部上下踏板处都装有足下灯,努力确保包含队员安全管理、夜间辨认性等任务。

全自动电子电池管理器
设置了电磁万能插口连接式全自动电子蓄电池管理器,监视电子回路连接中的蓄电池,当自然放电使电压不足时,这种结构便开始作自动充电。自2013 年开始,在全部更新的车辆上设置该设备,即使待机(待命)时间长、电气设备多的消防车,也能保证时刻处于最合适的电力状态。

(原文载于日本《消防月刊》 栏目编辑:张晓虹)
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有航天技术的消防“神器”

张晓虹/ 编辑

10 月17 日7 时30 分,搭载神舟十一号载人飞船的长征二号F 遥十一运载火箭,在酒泉卫星发射中心点火发射,约575 秒后,神舟十一号载人飞船与火箭成功分离,进入预定轨道,顺利将景海鹏、陈冬两名航天员送入太空。从神舟一号到神舟十一号,我国的航空航天技术突飞猛进,不仅致力于探索宇宙的未知,且渗透到了各个行业,广泛应用于各个领域。航天器越飞越远,航天技术与生活却是渐行渐近。而当航天技术遇到消防,又会碰撞出什么火花呢?
如今,世界各国航天领域的科技人员大胆创新,用自己的智慧和技术打破了传统用水灭火的定律,开辟了新的消防思路和技术,让人眼前一亮。事实证明,航天技术不仅能探索太空,也能解决地球上人类一时无法解决的许多大难题。这种以研究太空的视角和理念来解决地球上的问题,常常有意想不到的收获,也会有出其不意的效果。反过来,这些新的收获又能帮助航天科技工作者进一步深刻认识航天技术的重要性,大力推动航天技术的民用化和产业化。在消防领域,也不乏与航天技术相结合的消防“神器”。

%e6%97%a0%e6%a0%87%e9%a2%98防热罩

美国国家航空航天局(NASA)与农业森林部合作研发了一种“防热罩”,可以在火灾中保护消防员的人身安全。事实证明,这简直就是一次“天合之作”。
航天局和农业森林部投入了大量的时间和精力在研发抗热材料上,以保证航空飞行器在返回地球时能够承受住大气摩擦产生的高温。而消防员在火灾中也同样需要这样的保护,尤其是在扑救森林大火的时候。研发人员身披隔热材料趴在地上,像极了一个大大的“玉米卷”。

%e6%97%a0%e6%a0%87%e9%a2%98氧气逃生面具

自生氧防毒面具适用于一切灾害造成的缺氧场合,是一种逃生工具和短时进入有害气体泄漏空间排除故障的个人呼吸保护工具。面具的外置部分采用进口铝箔阻燃复合材料,具有阻燃、防热辐射的功能。其独特的氧烛启动装置,更能保证在1分钟之内使氧气袋内充满氧气,以保证佩戴者快速安全地逃离灾害现场。
自生氧防毒面具不仅适用于消防员,也适用于人员自救。体积小、重量轻只是它的优点之一,更重要的是,它能将自身呼出的二氧化碳置换成氧气,自己形成完整的内循环呼吸回路,不受到外界恶劣环境的影响!别小看这小小的装备,它和载人航天中为航天员太空舱内提供新鲜空气的装备,用的是同一项技术。
%e6%97%a0%e6%a0%87%e9%a2%98

集群定位指挥系统

一栋大楼起火,火场内情况复杂,如何指导消防员进场救人、灭火?如何掌握进入火场施救消防员的具体位置?知晓他们在做什么?是否面临危险?集群定位指挥系统是集室内人员精确定位、状态监测、环境信息反馈等功能于一体的救援产品,可以对建筑物进行快速三维搭建,为指挥者提供全视角的救援人员位置和状态信息,实现两者的高效联动,提高救援效率和安全性。当救援人员身处险境时,该产品会自动报警求救,并为指挥人员组织营救提供帮助。
据介绍,集群定位指挥系统体积小、精度高、易于携带、操作简单,采用模块化设计,便于集成和功能扩展,不仅适用于火灾现场的灾情侦察和救援等场合,还适用于矿井、隧道、仓库、地下停车场等大型封闭场所人员的室内定位、侦察和救援工作。有了火场“双侠”(氧气逃生面罩和集群定位指挥系统),可以有效地降低消防员在火场的迷路概率,解决了供氧不足的问题。
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消防员外骨科

澳大利亚设计师肯. 陈(Ken Chen)着手设计了一款名为AFA 外骨骼的消防员护甲。消防员穿上后,能额外承重达200 磅(约90.7 千克)之多,大大有利于携带大型器具进火场,或是从火场中救出伤者。
消防员施救外骨骼是专为消防员设计的智能可穿戴装备,它针对消防员在恶劣环境下随身携带设备多、负荷重、持续时间长等作业特点设计,能够大大提高消防员的负重能力,并为破拆、切割等救援工具提供动力,可大幅增强消防员的战斗力,显著提升抢险救灾效能。在它的基因中,有航天级的舵机技术及伺服控制技术,使得外骨骼在工作状态下实现大功率快速响应,支撑高效人机协同控制系统根据人体运动意图实现高效率助力的目的。

%e6%97%a0%e6%a0%87%e9%a2%98消防防护服

多功能消防防护服在研制过程中充分吸纳了我国飞天舱外航天服部分先进技术,研制周期近三年。与已有消防服相比,防护更加全面、穿着更加舒适、功能更加强大,各项数据指标均在国家标准之上。
防护服为连体式结构,材料具有阻燃、防水、耐酸碱、耐磨、耐折性能、耐高温、耐热辐射、抗爆燃等特性。装备内部采用自动降温系统,实现了服装的主动冷热调节功能,相当于内置了一套自动空调,试验人员亲身穿着防护服在高温舱内停留30 分钟,依然感到舒适。
与原有消防服相比,有更多先进功能装列其中,大大提高了消防防护服的科技水平。该设备实现了复杂环境下指挥员与消防员语音、视频通信和定位功能,便于指挥员实时掌握第一现场动态。在北京地铁内,地面指挥员与进入地下3 层、纵深约500 米的消防员之间的话音和视频等信息传输正常。
同时,该设备还能够对消防员进行运动状态、脉搏等生理信息监测,帮助消防员识别火场环境,一旦出现高温等极端恶劣环境,会及时报警提醒。多功能头盔中集成了照明、摄像、信息采集、温度监测报警等功能,解放了消防官兵的双手。服装增加了活动关节和尺寸调节功能以适应各种体型人员,这些细节设计,有效提高了服装的适体性和工效。

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生命探测仪给力救援

张晓虹/ 编辑

近几年来,国内外各种灾害事故给消防救援带来很大压力,特别是地震、泥石流、火灾坍塌等事故。灾难现场,救人是首要任务,怎样才能在最短的时间内发现被困者并实施救援是关系救援成败的关键。传统的救援方式是人为的搜救并配合搜救犬,但这种搜救方式不仅效率低,对消防员和搜救犬的体力也是考验。生命探测仪的问世极大地解决了消防救援工作中搜救难的问题,给消防事业的发展带来了很大的便利。

雷达生命探测仪 废墟专找生命

雷达生命探测仪可快速搜索、精确定位生命体。
雷达生命探测仪可快速搜索、精确定位生命体。

雷达生命探测仪是一款综合微功率超宽带雷达技术与生物医学工程技术研制而成的高科技救生设备,专业用于地震灾害、塌方事故等紧急救援任务,能有效提高救援质量和工作效率。
它的工作原理是基于人体运动在雷达回波上产生的时域多普勒效应来进行分析判断废墟内有无生命体存在以及生命体的具体位置信息。它充分利用纳秒级电磁波脉冲的频谱宽、穿透性强、分辨力高、抗干扰性好、功耗低等特性,在地震灾害、坍塌事故等救援现场,由废墟表面向废墟内发射纳秒级脉冲电磁波,并对回波相参接收后进行信号处理,对墙壁、瓦砾等静止目标回波予以滤除,仅仅对运动的肢体、心肺等动目标回波进行检测显示,从而实现探测、搜救幸存者的目的。
雷达生命探测仪还有效克服了音频、光学、红外等生命探测仪的一些技术缺陷,尤其在灾害现场的强噪声背景下,可以帮助救援人员更为快速、便捷、有效地判断幸存者的有无和位置,大大降低救援工作的盲目性和工作量。
在重大灾害面前,消防部队作为最先到场的救援力量,要快速准确地找到掩埋在瓦砾、混凝土等废墟中的生命信号,最大限度地挽救被困群众的生命。消防部门将雷达生命探测仪的主体部分放在废墟上,半径10-20 米范围内人的肢体活动以及心跳、呼吸等活动,将被雷达探测到。
最近,青岛市公安消防支队特勤二中队装配了一台新型雷达生命探测仪,接上电池、连接Wi-Fi 后,探测仪如同一个智能手机的平板控制终端。此款探测仪采用了超宽带雷达技术,实现生命体的快速搜索与精确定位。除此之外,平板控制终端还可以装上SIM 卡当智能手机使用,并且有上网功能,可以将救援情况实时传递。

热成像“DV” 专拍火和人

热成像 DV可观察被测目标的温度分布情况。
热成像 DV可观察被测目标的温度分布情况。

现今,除了雷达生命探测仪,还有两项探测生命的装备早已形成了战斗力:专门拍摄火和人的小DV 机红外热成像仪和号称“蛇眼”的光学生命探测仪。
红外热像仪是一门使用光电设备来检测和测量辐射并在辐射与表面温度之间建立相互联系的科学。辐射是指辐射能(电磁波)在没有直接传导媒体的情况下移动时发生的热量移动。现代红外热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射,并在辐射与表面温度之间建立相互联系。红外热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上,从而获得红外热像图,这种热像图与物体表面的热分布场相对应。通俗地讲,红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像。热图像上的不同颜色代表被测物体的不同温度。通过查看热图像,可以观察到被测目标的整体温度分布状况,研究目标的发热情况,从而进行下一步工作的判断。
人体皮肤内的神经末梢能够对低达±0.009℃的温差做出反应。虽然人体神经末梢极其敏感,但其构造不适用于无损热分析。例如,尽管人类可以凭借动物的热感知能力在黑暗中发现温血猎物,但仍可能需要使用更佳的热检测工具。由于人类在检测热能方面存在物理结构的限制,因此开发了对热能非常敏感的机械和电子设备。这些设备是在众多应用中检查热能的标准工具。

“蛇眼”伸进缝隙 地下3 米看清楚

蛇眼能在瓦砾堆中自由扭动。
蛇眼能在瓦砾堆中自由扭动。

光学生命探测仪俗称“蛇眼”,是一种用于探测生命迹象的高科技援救设备。它利用光反射进行生命探测。仪器的主体呈管状非常柔韧,能在瓦砾堆中自由扭动。仪器前面有细小的探头,可深入极微小的缝隙探测,准确发现被困人员,其深度可达几十米以上,特别适用于对难以到达的地方进行快速的定性检查,广泛应用于矿山、地震、塌方救援中。
一旦出现矿难或者坍塌、泥石流事故,为了营救被埋在废墟下的遇险人员,他们可以使用这个确定对方方位,再组织救援或者暂时输送给养。除此之外,消防官兵还可以协助公安干警检查汽车底盘是否藏有偷渡者,或者在室外侦察室内情况。

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举足轻重的消防机器人

张晓虹/ 编辑

面对灾害事故产生的高温、黑暗、有毒和浓烟等危害环境,消防员若没有相应的设备就贸然冲进现场,不仅不能完成任务,还会徒增人员伤亡。这时候,就是消防机器人大显身手的时机了。
机器人自上个世纪60 年代初问世以来,经历半个世纪的发展,已取得长足进步,社会各行各业皆可见其身影。消防机器人作为特种机器人的一种,在灭火和抢险救援中的作用举足轻重。

消防火场“机器换人”

消防机器人正在进行灭火现场的救人场景演习
消防机器人正在进行灭火现场的救人场景演习

在自动控制技术和智能技术不断成熟的当下,是否可以由消防机器人、无人侦察机等设备代替消防员,冲进火灾现场了解情况,分析爆炸物成分及爆炸现场环境,并对火势进行有效控制?
答案是肯定的。消防机器人具备爬坡,登梯及障碍物跨越,耐温和抗热辐射,防雨淋,防爆,防腐蚀,防干扰,遥控行走和自卫等功能,可以代替消防员在恶劣环境中进行火场侦察、化学危险品探测、灭火、冷却、搬移物品、堵漏等作业。针对高温、浓烟、黑暗、强热辐射、有毒、有害、易坍塌等环境下的火灾,可利用消防灭火机器人、排烟机器人替代消防人员进入危险场所;针对较大规模的石化企业火灾和化学泄漏事故,可以先行利用防爆型消防侦察机器人、带气体和图像侦察功能的小型飞行器,替代消防人员进入现场。
如今在大型灾害的灭火救援现场,引入机器换人理念,加强消防机器人实战应用,将是危险化学灾害处置救援的重要手段。

技术难关逐一击破

从世界范围来看,机器人常现身火灾现场灭火。1986 年,日本东京消防厅在灭火中采用“彩虹5 号”机器人后,消防机器人逐渐在灭火救灾领域应用,消防机器人技术得到快速发展。
在国外,目前已有多种不同功能的消防机器人用于救灾现场。2012 年,弗吉尼亚理工学院为美国海军设计了一款CHARLI-2 消防机器人。这种机器人能够同人类士兵一起工作来扑灭战舰上的火。这种消防机器人具备的能力包括使用消防软管、投掷灭火器手榴弹、攀爬梯子,而且当它在海军舰艇的甲板和走廊上行走的时候能够维持自身平衡。海军计划把CHARLI-2 机器人作为船上的自主消防机器人。根据设计,这种机器人可以跳当时流行的“江南Style”舞蹈,在YouTube 上走红。在我国,2002 年6 月,由公安部上海消防研究所、上海交通大学、上海市消防局共同承担的国家863 项目“履带式、轮式消防灭火机器人”研制成功并通过国家验收。此后,全国多个省市配备了这款消防机器人。
据业内人士介绍,消防机器人融合了机械工业、计算机技术、电子技术、控制理论和人工智能等技术,其发展经历了三个阶段:第一代程序控制的消防机器人,第二代具有感觉功能的消防机器人,以及初级第三代智能消防机器人。目前,消防机器人的智能化是世界各国主要研究方向。消防机器人的功能主要围绕火源认定、火源位置判定、到达火源位置、躲避障碍物、适当停位、供能以及驱动等技术要点实现。
据最新消息显示,我国最新型防爆侦察机器人已研制成功,具有防爆、无线遥控行走、音频视频侦察、可燃性气体侦察、常见典型有毒有害和易燃易爆气体侦察、应急警报广播和应急避障等功能,可以有效应用于危险场所的现场侦察和探测作业。
目前,对于消防机器人应用相关的产品标准、训练大纲、作战编成相关标准和技术文件等还没有跟上,这也在一定程度上制约了消防机器人的推广和应用。业内人士认为,宜由相关部门牵头,制订消防机器人应用实训教程,在为消防队伍配备机器人设备的同时,组织相关训练科目,提升人机协同能力,在火灾事故发生时能有效减少消防人员的伤亡。

新闻链接:各国消防机器人举要

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1. 中国:火魔克星

这种消防机器人,更像一台小型装甲车,有6 个防滑轮手,后面有两个消防水带接口,上面有一个消防水枪,机器人的眼睛是两个警灯,机器人一旦启动,警灯闪烁并发出警报声,动力系统采用链条传动。整个机体可自由旋转360 度。
操作人员通过遥控器控制车体行走和利用车体自带水箱中的水或其他介质由液控泵或后方水带所供的介质进行喷雾或直流灭火,能跨越250 毫米垂直障碍物及30度的斜坡。整台机器人全靠一个遥控器控制,有效遥控距离达150 米。
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2. 挪威:蟒蛇机器人

它可以与标准的消防水带相接并牵着它们进入那些消防队员无法到达的区域进行灭火。该机器人的能量供给方式也非常奇特——全身共安装有20 个靠水驱动的液压传动装置,由于每一个传动装置的开关都由计算机进行精确控制,使得机器人能够像蛇一样灵活地移动。而且,该机器人并不是一台简单的“傀儡”:在其内部安装有大量电子传感器,使其具备了一定的独立活动能力。在使用过程中,先由控制人员标出需要到达的具体地点,之后,机器人将根据障碍物所处的位置,自主决定行进路线。
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3. 英国:适用高危地带的机器人

英国目前投入实验的一共为3 个机器人,它们分别取名为泰伦、布莱克·马克思以及布鲁克90。这些消防机器人都装有高压输水软管以及热成像照相机,它们可以轻松自如地进入高危险地带进行灭火,甚至像引爆雷管以及地雷这样比较复杂的任务,这些机器人也能完成得相当出色。据业内人士介绍,这些机器人全部为远程操控,并且可以在3 小时之内就到达任务地点。
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4. 德国:森林的守护者

德国最近正在开发一种名为OLE 的消防机器人,外形像是球潮虫(某种能把自己身体卷成球状的昆虫),该机器人能够以时速 20 ~ 30 公里的速度在森林里行走,具备红外线及生物感应器以侦测火灾的发生。
遇到危险时,OLE 会像真的球潮虫一样卷成球状,靠着背上的防火壳保护,即使在摄氏 1300 度的高温下也不会融化,据说 2700 平方英里的林地大约靠 30 只OLE 保护就绰绰有余了。

探索太空火灾
——NASA的“飞船火焰实验”

周欣然/ 编辑

火灾不只会发生在地面,也可能发生在太空。“太空火灾”是人类步入太空之后所必须面对的风险,也是太空探索当中最令人担心的意外因素之一。国际空间站的飞行工程师里德就曾在社交网站上写道:“在只有一个美式橄榄球场大小的国际空间站上,即使是迅速扑灭一团小火,也是生和死的问题。”虽然自1961 年人类第一位宇航员加加林上天已经过去了半个多世纪,但人类对火灾在太空微重力环境下燃烧扩散情况的了解却非常有限。为了进一步了解“太空火灾”,6 月,美国宇航局(NASA)在一艘即将废弃的“天鹅座”太空货运船上遥控“放火”,用精密的仪器对燃烧过程进行监控,并在这之后对外公布了实验的现场图片和影像资料。

“微重力”状态下的火

“火焰”是我们司空见惯的事物。但其实,我们通常见到的都是正常重力下的火,而在太空微重力环境下,火焰则会变成一副非常陌生的模样。通常,重力会使得低密度的热空气向上运动、高密度的冷空气在下面补充,这种浮力对流会让火焰不断得到氧气补充并使之形成一个细长的锥形。所不同的是,微重力条件下的热空气不会上升,浮力对流不复存在,微重力下的蜡烛火焰就会变成温度更低的颜色偏蓝的小圆球形状。此时一种完全不同的,被称作“分子扩散”的机制控制着整个燃烧过程。美国宇航局格林研究中心FLEX项目科学家丹• 德雷蒂奇表示:“在太空中,分子扩散控制着对燃烧供氧的机制,在这一过程中燃烧产物离开火焰的效率要比地面环境下相应的过程低100 倍。”在太空中,火焰还可以在比地球环境下氧气含量低得多,温度也低得多的情况下燃烧。因此用于在太空环境下灭火的材料必须更加浓缩。
2014 年7 月,美国宇航局就曾在国际空间站做过微重力环境下的小型燃烧实验,火焰在失去重力“支撑”后产生了奇异的现象,形成的燃烧产物也不同于地面。宇航员在微重力环境下点燃高度易燃的点滴状庚烷类物质,研究人员发现,液态物质在被点燃后,周围的氧气就会与液滴在一个球形表面的狭窄区域内燃烧,温度可达1500K 至2000K 之间,液滴会逐渐收缩,直到火焰熄灭或燃料耗尽。如果这一情况发生在地球上,那么点燃的物质会尽可能多地“吸”来周围的氧气,并保持火焰的持续燃烧。然而在微重力环境下,它不是如饥似渴地吸来周围的氧气,并且燃烧只会在一定的区域内进行。
当正在燃烧的庚烷类物质被扑灭时,其小部分液滴仍然在燃烧,并且似乎没有可见的火焰。加州大学圣迭戈分校物理学教授福尔曼•A. 威廉姆斯认为这个现象极为不可思议,起初研究人员认为这个实验可能出错,但事实证明微重力环境下的燃烧确实如此。这种冷火焰的燃烧温度较低,大约为500K至800K 左右,而且化学反应也完全不同,正常的燃烧产物为烟尘、二氧化碳和水,冷火焰的燃烧产物为一氧化碳和甲醛。

“最大规模”人造太空火焰

此次“太空火灾”实验是在一艘名为“天鹅座”的货运飞船上进行的。而在此前的货运任务中,“天鹅座”作为一次性飞船,在完成为国际空间站补给物资的任务后,都是直接在太平洋上空的大气层中焚毁。但此次,美国航天局“榨尽”了飞船的最后一点用途,让它在6 月14 日脱离空间站后,继续绕地球飞行了8 天,并在此期间在其上进行了一系列实验,其中最重要的就是“飞船火焰实验”。
“飞船火焰实验”项目负责人之一加里• 拉夫在今年3月的一份声明中称:“‘飞船火焰实验’将是迄今在太空进行的最大的一次人造火灾。”他表示,多年来,许多实验都致力于理解太空中的火,但在以往的测试中,火都太小了,根本不足以让我们明白在真正的“太空火灾”紧急事故中能做些什么。
燃烧是在一个长0.9 米、宽0.9 米、高1.5 米的密封模块中进行的。6 月14 日,在“天鹅座”脱离空间站约5 个小时后,地面人员遥控点燃了飞船模块内的一块长1 米、宽0.4 米的棉花与玻璃纤维混合物。此前空间站上实验燃烧的材料长宽都不超过10 厘米。模块内的监控设备记录下燃料与氧气消耗情况。据介绍燃烧实验共持续了8 分钟。
6 月18 日,美国宇航局对“飞船火焰实验”的部分实验影像资料进行了公布。美国宇航局表示,了解火焰在微重力环境下如何燃烧,对于生活和工作在太空中的宇航员的安全至关重要。拉夫说,更好地了解火情在太空环境下的扩散情况,将有助于研制更好的防火材料与技术,从而帮助提高太空旅行的安全性。22 日,“天鹅座”按计划在地球大气层中焚毁,飞船的空间站货运任务由此画上圆满句号。此后,美国宇航局还计划在接下来的“天鹅座”货运任务中再开展两次“飞船火焰实验”。

太空火灾经典案例——“阿波罗13 号”

1970 年4 月11 日,“阿波罗13号”宇宙飞船发射升空。“阿波罗13号”是阿波罗计划中第三次登月任务的飞船。由于上世纪60 年代肯尼迪总统提出的要将一个美国人送上月球并安全送回来的非凡挑战已经达成,因此公众对于登月逐渐失去了最初的兴奋,甚至电视台也不再进行直播。但就在任务执行到第三天(4 月13 日)的时候,一件意外将全世界的目光重新吸引到了这艘小小的飞船和它上面的三名美国宇航员洛威尔、斯威格特和海斯身上——一次常规的检查程序却导致了飞船氧气罐的爆炸。突然之间,这三名宇航员变得命悬一线。
幸运的是,三名宇航员在与地面人员的密切配合下克服了一个个生死考验,最终死里逃生,安全返航,创造了人类航天史上的奇迹。这一事件后来还被拍成了电影《阿波罗13 号》。
三名宇航员之一的洛威尔执行该任务前,他的妻子玛丽莲心中充满了焦虑,因为“13”在西方是一个不祥的数字。
洛威尔回忆说:“我的妻子对我说:‘为什么偏偏是13 号?’我说:‘这是科学任务,我们都是工程师、技术员和科学家,我们不能迷信。’”
然而,事故偏偏就这样发生了。
4 月13 日深夜,在“阿波罗13 号”飞向月球距地球已有32 万千米之遥时,突然飞船外传来一声巨大的爆炸声。地面控制中心不知道飞船出了什么事,过了好一会儿,他们才听到洛威尔说了太空史上最著名的一句话:“休斯敦,我们遇到了麻烦。”
洛威尔回忆,当巨大的爆炸声在飞船内回荡时,他和斯威格特一开始还以为是海斯在恶作剧。然而爆炸发生后,洛威尔朝窗外瞥了一眼,看到飞船后部竟然正在迅速渗漏氧气!原来“阿波罗13 号”服务舱的2 号液氧箱发生了爆炸。爆炸摧毁了指令舱中的生命支持、导航和电力系统,并炸出了一个洞!指令舱内的氧气已经维持不了多久,三名宇航员生还的唯一希望,就是逃进登月舱。就在指令舱中的氧气只剩5 分钟可用时,登月舱的功能被激活。
此时飞船已经越过地球引力界面,正在月球引力的牵引下向月球飞去。如果要返航,必须有足够大的火箭推力来克服月球的引力。登月舱显然难以胜任。
休斯敦飞控中心的科学家们经过周密计算和模拟,最后得出了一个最省燃料的返回轨道:飞船继续飞行,绕过月球后,再启动登月舱发动机,以进入返回地球的轨道。
为节省电力,宇航员们做出了一个危险的决定,关掉飞船上的计算机、导航系统和其他电力设备。当加热设备被关闭后,登月舱中的温度急剧下降。尽管他们穿上了宇航靴和剩余的内衣裤,但仍然冻得无法入睡。没多久,他们又遇上了另一个致命的危险,登月舱中的小型空气过滤器无法处理三名宇航员排出的大量二氧化碳,他们面临中毒身亡的危险。宇航员在NASA 科学家的指导下,用一些黏性胶带、一块从飞行手册后面撕下的纸板以及从他们太空内衣裤上扯下的一些塑料片,做成了一个帮助空气过滤器更有效工作的粗糙适配器。由于登月舱中的自动导航系统已被关闭,宇航员可说是通过手工导航返回地球的。
当飞船进入环月轨道并绕过月球后,宇航员启动登月舱发动机4.5 分钟,飞船以每小时5400 英里——两倍子弹的速度离开月球飞向地球。登月舱里的氧气、水、电越来越少,宇航员由于疲劳和恐惧变得越来越烦躁不安。飞控中心指挥员一直和他们保持着联系,鼓励他们,并提醒他们吞服镇静剂。
飞船在进入地球大气层前,航天员启动4 个姿态控制火箭,使登月舱推着服务舱向前加速飞行。随后,将服务舱分离。紧接着又启动反推火箭,使登月舱离开服务舱一段距离。然后,登月舱的两名航天员回到指令舱,关闭两舱通道,将登月舱抛掉。最后,三名航天员乘坐指令舱平安降落到太平洋洋面上。
美国总统随硫磺岛号军舰前去欢迎了三名宇航员的归来。
“阿波罗13 号”飞船登月虽然失败了,但人类依靠自己的智慧和毅力,奇迹般地将宇航员营救了回来。所以,航天界称这次飞行是“一次成功的失败”。
正是“阿波罗13 号”上的宇航员们能够在最危急的情况下保持冷静,并在问题出现时及时进行解决,才最终让他们能够从这一极端复杂的险恶环境下脱险。
事后,美国政府成立了事故调查组,查明了事故原因。安在服务舱液氧贮箱中加热系统的两个恒温器开关,由于过载产生电弧放电作用,将其连成通路,使加热管路温度高达500 摄氏度,烤焦了附近的导线,最后引起氧气爆炸。

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国际公共安全产品融入“大安防”理念

周欣然/ 文 谭 婧 周欣然/ 图

5 月18 至20 日,第十六届上海国际公共安全产品博览会在世博展览馆如期举行。本届盛会有近300 家展商参展,到会观众达5.5 万人次,展出大量最新的公共安全产品,涵盖智慧社区、互联网+ 安防、大客流预警系统、实体防护创新、舌尖上的安全、非武装押运等六大民生安防板块。本届安博会以“融合互联网,共筑大安防”为主题,互联网大数据成为其一大特色。我们知道,公共安全与消防安全关系密切,那么,此次安博会又有哪些与消防安全有关的产品展示呢?

高层速降逃生背包

记者亲身试背高层速降逃生背包。
记者亲身试背高层速降逃生背包。

身处高层的人们如遇火灾常常难以及时逃生和得到及时救援,本届安博会的E5 展台所展出的这款高层速降逃生背包就是为解决这个难题而设计。这款背包从外形上看同普通背包没什么两样,但它内置的滑轮设备却能够在关键时刻挽救人的生命。与其他高层速降设备不同,该产品使用十分简便,只需背上背包系好安全带,并将绳索挂扣扣入预先固定好的锚上,再从窗户爬出去就可以了。

安防成像型红外网络热像仪

无标题本届安博会展出的红外热像仪能够对物体的红外辐射进行探测,并将被测物体和场景的温度分布形成视频图像,它成像不受可见光的干扰,在雾霾天气中仍可清晰成像,并具有自动追踪报警的功能。该热像仪具有极高的空间分辨率,并可无缝接入现有数字监控网络。
展出的热像仪分监控、车载、船载、机载等多个种类,以满足不同的需要。无人机载热像仪能够在高空实现电力巡航检测、森林防火和应急指挥救援等功能。船载式热像仪可以快速安装于各类轻型船只上,能够广泛应用于夜间、大雾等环境下的水面巡视、搜救等工作。
 

智能安保机器人

这款外形类似套娃的智能安保服务机器人是我国首款集安全保护与智能服务于一体的智能安保服务机器人。这款机器人有类似人脑及耳目的智能系统和传感器等装置,集成了多种先进技术,具有自主巡逻、智能监控探测、遥控制暴、声光报警、身份识别、自主充电等多种功能。
在承担巡逻任务的同时,机器人还具备媒体播放、智能问询、业务办理等服务功能。它还可借助“天河”超级计算机等建立强大的机器人云服务中心,为公共安全和智慧城市建设提供安全预警分析和大数据服务。