CC BY
92
10. Глезер В. Д. Зрение и мышление / В. Д. Глезер, Ин-т физиологии им. И.П. Павлова Рос. акад. наук . - 2-е изд., испр. и доп . - СПб. : Наука, 1993. - 283 с.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Zhuravljov Ju.I. Raspoznavanie, klassifikacija, prognoz. Matematicheskie metody i ih primenenie. Vyp. 2. [Recognition, classification, prediction. Mathematical methods and their application. Vol. 2.] / Ju.I. Zhuravljov. - M.: Nauka, 1989. - 302 p. [in Russian]
2. Ivanov Ju.S. Algoritmy raspoznavanija podvizhnyh ob#ektov dlja intellektual'nyh sistem ohrannogo videonabljudenija [Algorithms of recognition of mobile objects for the intellectual systems of security video surveillance]: dis. ... of PhD in Engineering: 05.13.01: defence of the thesis 29.04.2015: approved 15.10.2015 / Ivanov Jurij Sergeevich.- Habarovsk, 2015. -167 p. [in Russian]
3. Tu Dzh. Principy raspoznavanija obrazov [ Pattern recognition principles] / Dzh. Tu, R. Gonsales; per. s angl. I. B. Gurevicha; pod red. Ju. I. Zhuravleva. - M.: Mir, 1978. - 411 p. [in Russian]
4. Fomin Ja.A. Statisticheskaja teorija raspoznavanija obrazov [Statistical theory of pattern recognition]/ Ja.A. Fomin, G.R. Tarlovskij. - M.: Radio i svjaz', 1986. - 264 p. [in Russian]
5. Galushkin A.I. Sintez mnogoslojnyh sistem raspoznavanija obrazov [Synthesis of multilayer systems pattern recognition]/A.I. Galushkin. - M.: Jenergija,1974. - 368 p. [in Russian]
6. Kul'bak S. Teorija informacii i statistika [Information theory and statistics] / S. Kul'bak; per. s angl. D. I. Gordeeva, A. V. Prohorova; pod red. A. N. Kolmogorova. - M.: Nauka, 1967. - 408 p. [in Russian]
7. Katkovnik V. Ja. Linejnye ocenki i stohasticheskie zadachi optimizacii. Metod parametricheskih operatorov usrednenija [Linear estimation and stochastic optimization problems. The method of parametric averaging operators]/ V. Ja. Katkovnik. -M.: Nauka, 1976. - 487 p. [in Russian]
8. Tel'nyj A. V. Inzhenerno-tehnicheskaja zashhita informacii. Sistemy ohrannogo televidenija: uchebnoe posobie [Engineering and technical protection of information. System closed circuit television: a training manual]/ A. V. Tel'nyj; pod red.prof. M. Ju. Monahova. - Vladimir: Izd-vo VlGU, 2013. - 144 p. [in Russian]
9. Nikitin R.V. Metod i algoritmy stilizacii izobrazhenija v sistemah ohrannogo televidenija [Method and algorithms of stylization of the image in the systems of security television] / R.V. Nikitin // Izv. SPBGJeTU «LJeTI». Ser. Radiojelektronika. -2006. — Vyp. 5 - P. 42-48 [in Russian]
10. Glezer V. D. Zrenie i myshlenie [ Sight and thinking ]/ V. D. Glezer, In-t fiziologii im. I.P. Pavlova Ros. akad. nauk . -2-e izd., ispr. i dop . - SPb. : Nauka, 1993. - 283 p. [in Russian]
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.65.092 Легошин М.Ю.1, Чистяков И.М.2, Никишов С.Н.3, Шипилов Р.М.4, Соколов Е.Е.5
1 ORCID: 0000-0002-3489-6875, начальник кафедры,
2 ORCID: 0000-0003-1364-019Х, старший преподаватель,
3 ORCID: 0000-0002-1845-5009, старший преподаватель,
4 ORCID: 0000-0002-0228-2473, кандидат педагогических наук, доцент,
5 ORCID: 0000-0003-1747-4918, кандидат педагогических наук, доцент, Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, г. Иваново
ПРАКТИЧЕСКОЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УЧЕБНО-ТРЕНИРОВОЧНЫХ КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ
ПОЖАРНЫХ И СПАСАТЕЛЕЙ
Аннотация
В статье рассматриваются особенности применения многофункциональных учебно-тренировочных комплексов для подготовки пожарных и спасателей различного типа. Проведенный анализ их использования, позволил выявить положительные аспекты данных комплексов, а также имеющиеся недостатки, что послужило основанием рекомендовать в качестве альтернативного варианта «Многофункциональный тренажерный комплекс подготовки газодымозащитников» построенный на базе ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России.
Ключевые слова: учебно-тренировочный комплекс, многофункциональный тренажёрный комплекс, газодымозащитник, пожарный, спасатель.
Legoshin M.Yu.1, Chistyakov I.M.2, Nikishov S.N.3, Shipilov R.M.4, Sokolov E.E.5
1 ORCID: 0000-0002-3489-6875, Head of the department,
2 ORCID: 0000-0003-1364-019Х, Senior Lecturer,
3 ORCID: 0000-0002-1845-5009, Senior Lecturer,
4 ORCID: 0000-0002-0228-2473, PhD in Pedagogy, Associate professor,
5 ORCID: 0000-0003-1747-4918, PhD in Pedagogy, Associate professor,
Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Measures of Russia, Ivanovo PRACTICAL USE OF EDUCATIONAL-TRAINING COMPLEXES FOR THE PREPARATION OF FIREMAN
AND RESCUERS
Abstrtact
In the article features of application of multipurpose educational and training complexes for preparation of firemen and rescuers of various types are considered. The analysis of their use made it possible to identify the positive aspects of these complexes, as well as the shortcomings that existed, which served as the basis for recommending, as an alternative, the
"Multifunctional simulator complex for gas defenders training" built on the basis of the FSBEI of HE Ivanovo Fire and Rescue Academy of the State Fire Service of the Ministry of Emergency Measures ofRussia.
Keywords: training complex, multipurpose trainer complex, gas defroster, fireman, rescuer.
Актуальность
Оптимизация методов подготовки газодымозащитников, внедрение новых тренировочных комплексов и их активное использование, является одним из важных направлений качественного повышения образовательного процесса. Использование нового, современного оборудования, решающего профессиональные задачи, способствует формированию высококвалифицированных, профессиональных кадров [11].
Зачастую профессиональная деятельность газодымозащитников связана с работой в условиях, которые носят экстремальный характер. Это работа в средствах индивидуальной защиты органов дыхания (масках); условиях повышенной влажности или высоких температур; условиях недостаточной (ограниченной) видимости; состоянии быстрого переключения с одного вида деятельности на другой и т.д. Такая специфическая профессиональная деятельность требует проявления высокого уровня психофизической подготовленности [3], [7], [9].
Одним из основных методов повышения эффективности работы подразделений Федеральной противопожарной службы Государственной противопожарной службы (ФПС ГПС) при проведении аварийно -спасательных работ в зонах чрезвычайных ситуаций являются тренировки газодымозащитников [9]. Характер деятельности пожарных газодымозащитников обуславливает необходимость их перманентных занятий в средствах индивидуальной защиты органов дыхания и зрения (СИЗОД) независимо от стажа работы.
Стоит отметить, что, несмотря на все улучшающуюся техническую оснащенность пожарных, количество погибших среди них не уменьшается [1]. Очевидно, это связанно с тем, что одновременно увеличивается сложность, скоротечность и не предсказуемость пожаров из-за изменения состава материалов, применяемых в строительстве, отделке и обстановке помещений. Решение данной проблемы стало возможным благодаря применению в процессе подготовки различных полигонов (учебно-тренировочных комплексов далее УТК) [12].
Использование полигонов (УТК) позволяет пожарным и спасателям совершенствовать профессиональные компетенции, а также научиться правильно применять полученные знания в практических условиях [8]. В них включены элементы опасности, тревоги, риска, длительных максимальных психофизических и эмоциональных нагрузок [10]. Это позволяет добиваться от газодымозащитников полной отдачи сил, умственного напряжения и волевых усилий.
Вопросами подготовки пожарных и спасателей с использованием учебно-тренировочных комплексов и полигонов занимались ведущие научные работники высшей школы МЧС России: Теребнев В.В., Грачев В.А., Поповский Д.В., Соколов Е.Е., а также такие организации как ФГБУ ВНИИПО МЧС России, ОАО «ПТС», АО «Дыхательные системы - 2000», АО «Кампо» и др. Однако в разработанных инструкциях и имеющихся учебных пособиях практически отсутствуют необходимые научно-методические обоснования системы профессионально-прикладной психофизической подготовки газодымозащитников в современных комплексах и полигонах [6].
В рамках выполнения научно-исследовательской работы сотрудниками ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России ведутся исследования в данном направлении.
Цель исследования: выявление особенностей применения имеющихся учебно-тренировочных комплексов для подготовки пожарных и спасателей по тушению пожаров и проведению аварийно-спасательных работ в экстремальных условиях и ситуациях.
Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:
- провести анализ имеющихся учебно-тренировочных комплексов для пожарных и спасателей в территориальных пожарно-спасательных гарнизонах и образовательных организациях высшего образования МЧС России;
- провести анализ недостатков и предложений по совершенствованию УТК, для конкретных условий их применения.
Решение поставленных задач осуществлялось посредством взаимодействия с Главными управлениями (далее ГУ) МЧС России. Были получены данные о количестве УТК по субъектам РФ и сроках их эксплуатации. Согласно сведений, представленных из 75 ГУ МЧС России по субъектам РФ на сегодняшний день в пожарно-спасательных подразделениях имеется и активно используется 130 УТК и 73 иных тренировочных объектов для пожарных и спасателей (см. рис. 1).
Рис. 1 - Общее количество учебно-тренировочных комплексов
На рисунке 1 все УТК распределены по типам: теплодымокамера (далее ТДК), ТДК ПТС «Грот», огневой полигон (далее ОП) ПТС «Лава», огневой тренажёрный комплекс (далее ОТК) ПТС «Уголёк» и т.д. Все представленные комплексы можно разделить на две группы: стационарные и мобильные. Анализ представленных материалов показал, что из имеющихся УТК по субъектам РФ стационарных больше (81%), по сравнению с мобильными (19%) (см. рис. 2).
□ Мобильные □ Стационарные
Рис. 2 - Процентное соотношение стационарных и мобильных учебно -тренировочных комплексов Распределение учебно-тренировочных комплексов по срокам эксплуатации представлено на рисунке 3.
Срок эксплуатации
до 5 лет 6-10 лет более 10 лет
Рис. 3 - Процентное соотношение стационарных и мобильных учебно -тренировочных комплексов
Проведенный анализ представленных сведений об УТК от ГУ МЧС России по субъектам РФ позволил прийти к выводу, что наиболее распространенными являются приспособленные помещения с зоной непригодной для дыхания средой (теплодымокамерой). Данные тренировочные объекты, как правило, имеют срок эксплуатации более 10 лет и зачастую не отвечают современным требованиям для проведения тренировочных занятий с газодымозащитниками, что существенно может сказываться на их профессиональной подготовке.
Наибольший интерес представляют такие УТК как ТДК ПТС «Грот» и ОП ПТС «Лава», которые являются мобильными, имеют небольшие размеры и отвечают современным требованиям [4, 5]. Такие УТК применяются практически во всех субъектах РФ. Однако данные УТК имеют ряд недостатков, основными из которых являются малая пропускная способность, не высокие показатели надёжности оборудования, сбои работы оборудования в условиях низких температур, необходимость вложения финансовых средств, для поддержания постоянной работоспособности. Так же необходимо отметить, что данные УТК достаточно дорогостоящие.
Альтернативным вариантом данных УТК могут послужить стационарные ТДК, которые позволят исключить представленные выше недостатки и существенно увеличить функциональные возможности [2]. Примером такой ТДК является «Многофункциональный тренажерный комплекс подготовки газодымозащитников (далее МФТК ПГ)» построенный на базе ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России (см. рис. 4).
Рис. 4 - Многофункциональный тренажерный комплекс подготовки газодымозащитников
Рис. 5 - Тренировка звена ГДЗС в дымокамере
Рис. 6 - Эвакуация материальных ценностей (а) и подъём по штурмовой лестнице (б)
Тренажерный комплекс позволяет отрабатывать следующие действия: отработка способов и приёмов работы с применением средств защиты организма человека; поиск и спасение пострадавших, а также самоспасание; выполнение заданий по ликвидации аварий; поиск скрытых «очагов пожара»; передвижение в помещениях со сложной планировкой как в задымлённой среде, так и в темноте; подъём по вертикальной лестнице в условиях ограниченной видимости; ползание, ходьба или бег с повышенной нагрузкой (в средствах защиты, с экипировкой); тренировка скоординированных движений рук и плечевого пояса в средствах защиты, с экипировкой (см. рис. 5 -6).
В зависимости от поставленной цели, в МФТК ПГ, возможно создавать различные экстремальные и околоэкстремальные условия, имитирующие различную планировку помещений с множеством сложных препятствий, звуковые и световые эффекты, дым регулируемой плотности, зоны локального и объёмного нагрева (см. рис. 7).
Рис. 7 - Участок планировки дымокамеры (лабиринт) (а), участок планировки дымокамеры (туннель) (б) и участок
планировки дымокамеры (вертикальные препятствия) (в)
Протяжённость и сложность прохождения маршрута движения может изменяться руководителем тренировки. Развитие физических качеств, наиболее часто применяемых при выполнении различных движений, таких как сила и выносливость, достигается тренировками на специальных тренажёрах: «бесконечная лестница», «беговая дорожка», «эргометр рук и плеч», «велоэргометр» (см. рис. 8).
Рис. 8 - Теплокамера
МФТК ПГ состоит из устройств и систем, управление и контроль которых осуществляется с центрального пульта управления. МФТК ПГ включает в себя: задымляемое помещение, включающее в себя вертикальные лестницы с выходом на кровлю и лабиринт (тренажер ориентации) (см. рис. 5 б; 7 б); тепловой модуль (теплокамера) оборудованный велотренажерами, тредбанами, утяжелителями различной массы и эргометрами для создания физических нагрузок (см. рис. 8); учебную пожарную башню на 2 беговые дорожки для проведения тренировочных занятий с ручными пожарными лестницами (см. рис. 9 а); предкамеру, совмещенную с постом безопасности и постом медицинского контроля; тамбур-шлюз (с избыточным подпором воздуха); комнату руководителя тренировочных занятий (пультовая) (см. рис. 9 б); тренажерную зону, включающую в себя два тренажёра отработки навыков эвакуации (спасения) пострадавших и самоспасания (ТОНЭП-4) и тренажер «Запутывание» (см. рис. 10).
Рис. 9 - Учебная башня со смотровой площадкой (а) и комната руководителя занятия (пультовая) (б)
В зависимости от потребностей пожарно-спасательных гарнизонов тренажеры могут выполнять различные функции: тренировочную площадку (крыша одноэтажного комплекса); смотровую площадку (крыша учебной башни). Смотровая площадка может использоваться для проведения видеосъёмок при проведении пожарно-тактических
Рис. 11 - Тренировочная площадка на крыше УТК
В МФТК ПГ постоянно проводятся практические занятия ведущими кафедрами профессионального цикла учебно-научного комплекса «Пожаротушение» и отделом практического обучения ФГБОУ ВО Ивановской пожарно -спасательной академии ГПС МЧС России. Занятия организуются с курсантами и студентами, обучающимся по специальностям 20.05.01 «Пожарная безопасность» и 20.03.01 «Техносферная безопасность», профиль «Пожарная безопасность» в рамках изучения специальных дисциплин: «Организация газодымозащитной службы», «Пожарно -строевая подготовка», «Пожарная тактика» и «Пожарная техника».
Анализ анкетных данных оценки профессиональной деятельности выпускника по направлению «Организация тушения пожаров и проведения аварийно-спасательных работ» представленных комплектующими органами субъектов РФ показ, что выпускники ФГБОУ ВО Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России, с которыми были организованны регулярные тренировки в МФТК ПГ, получили более высокую оценку профессиональных навыков по сравнению с выпускниками не проходивших подготовку в данном комплексе. Такие данные позволяют прийти к выводу, что данный комплекс направлен на совершенствование профессиональных навыков обучающихся. Кроме того, на базе МФТК ПГ постоянно проводятся практические занятия с газодымозащитниками пожарно-спасательных подразделений Ивановского территориального пожарно-спасательного гарнизона. МФТК ПГ получил высокую оценку руководящего состава МЧС России.
Выводы
На основе анализа имеющихся УТК для подготовки пожарных и спасателей в территориальных пожарно -спасательных гарнизонах и образовательных организациях высшего образования МЧС России не всегда используются многофункциональные тренажерные комплексы современных конструкций. Наиболее востребованными тренировочными комплексами являются ТДК, но зачастую технически оборудованные теплодымокамеры имеются далеко не в каждом подразделении Федеральной противопожарной службы и находятся на большом расстоянии от них. В целях снижения затрат на горюче-смазочные материалы и времени следования к месту проведения тренировок, необходимо поэтапное оснащение подразделений ФПС тренировочными комплексами. Достаточное количество УТК позволить организовать регулярные тренировки в непригодной для дыхания среде, при нормальных и высоких температурах, что значительно улучшит физическую и психологическую подготовленность газодымозащитников, являющейся важной составляющей профессиональной деятельности пожарных и спасателей.
Список литературы / References
1. Кабелев Н. А. Пожарная разведка: тактика, стратегия и культура / Н. А. Кабелев - Екатеринбург: ООО «Издательство «Калан», 2016. - 348 с.
2. Легошин М. Ю. Использование учебно-тренажерных комплексов для профессиональной подготовки газодымозащитников в ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России / М. Ю. Легошин, И. М. Чистяков, С. Н. Никишов // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: сборник статей по материалам VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 20-21 апреля 2017 г.: в 2-х ч. Ч. 1 ФГБОУ ВО Воронежский институт ГПС МЧС России. - Воронеж, 2017. - 455 с. - С. 318-320.
3. Легошин М. Ю. К вопросу профессиональной подготовки газодымозащитников в ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России / М. Ю. Легошин, И. М. Чистяков, С. Н. Никишов, Е. В. Зарубина // Надежность и долговечность машин и механизмов: сборник материалов VIII Всероссийской научно-практической конференции, Иваново, 13 апреля 2017 г. - Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2017. - 670 с. - С. 550-553.
4. Легошин М. Ю. Особенности проведения тренировочных занятиях в многофункциональном учебно-тренировочном комплексе подготовки газодымозащитников / М. Ю. Легошин, С. Н. Никишов, И. М. Чистяков // Современные технологии обеспечения гражданской обороны и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций: сборник статей по материалам VIII Всероссийской научно-практической конференции с международным участием 20-21 апр.2017 г.: в 2-х ч. Ч. 1 ФГБОУ ВО Воронежский институт ГПС МЧС России. - Воронеж, 2017. - 455 с. - С. 321-323.
5. Легошин М. Ю. Совершенствование профессионального уровня подготовки газодымозащитников в ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России / М. Ю. Легошин, И. М. Чистяков, Р. М. Шипилов, С. Н. Никишов // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов XI Международной научно-практической конференции, посвященной Году пожарной охраны, Иваново, 24-25 ноября 2016 г. - Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2016. - 768 с. С. 267-269.
6. Методические рекомендации по организации и проведению занятий с личным составом газодымозащитной службы Федеральной противопожарной службы МЧС России. Утверждены главным военным экспертом МЧС России генерал-полковником П.В. Плат 30.06.2008, г. Москва.
7. Программа подготовки личного состава подразделений федеральной противопожарной службы Государственной противопожарной службы. Утверждена заместителем Министра МЧС России генерал-лейтенантом внутренней службы О.В. Баженовым 18.11.2016 г. № 2-4-71-66-18, г. Москва.
8. Соколов Е. Е. Мобильные и стационарные тренировочные комплексы и полигоны / Е. Е. Соколов, И. М. Чистяков, С. Н. Никишов // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов IX Международной научно-практической конференции, г. Иваново, 2014. С. 169-170.
9. Соколов Е. Е. Обоснование тестов и критериев профессионально-прикладной физической и психической подготовленности пожарных-газодымозащитников: монография / Е. Е. Соколов, М. Ю. Легошин, И. М. Чистяков, С. Н. Никишов - Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2014. - 107 с.
10. Чистяков И. М. Приемы и способы проведения поиска пострадавших на пожаре / И. М. Чистяков, С. Н. Никишов, С. Г. Казанцев // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов IX Международной научно-практической конференции, г. Иваново, 2014. С. 176-178.
11. Шарабанова И. Ю. Применение новых методов подготовки и обучения спасателей, работающих в чрезвычайных ситуациях / И. Ю. Шарабанова, Р. М. Шипилов, А. В. Харламов // Современные проблемы науки и образования. - 2014. - № 4. (электронный журнал). URL: http://www.science-education.ru/118-14213 (дата обращения 03.09.2017).
12. Шипилов Р. М. Многофункциональный тренажёрный комплекс как средство подготовки газодымозащитников при тушении пожаров и проведении аварийно-спасательных работ / Р. М. Шипилов, И. М. Чистяков, С. Н. Никишов и др. // Актуальные вопросы совершенствования инженерных систем обеспечения пожарной безопасности объектов: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции, посвященной Году гражданской обороны, Иваново, 18 апреля 2017 г. - Иваново: ФГБОУ ВО Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2017. - 300 с. - С. 270-275.
Список литературы на английском языке / References in English
1. Kabelev N. A. Pozharnaja razvedka: taktika, strategija i kul'tura [Fire Intelligence: tactics, strategy and culture] / N. A. Kabelev - Ekaterinburg: OOO «Izdatel'stvo «Kalan» [Ekaterinburg: Publishing house "Kalan"]. - 2016. - 348 p. [in Russian]
2. Legoshin M. Yu. Ispol'zovanie uchebno-trenazhernyh kompleksov dlja professional'noj podgotovki gazodymozashhitnikov v Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [Use of educational and training complexes for vocational training of gas defenders in the Ivanovo rescue and fire fighting academy of the Public fire service
Emercom of Russia] / M. Yu. Legoshin, I. M. Chistyakov, S. N. Nikishov // Sovremennye tehnologii obespechenija grazhdanskoj oborony i likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacij: sbornik statej po materialam VIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem 20-21 aprelja 2017 g.: v 2-h ch. Ch. 1 FGBOU VO Voronezhskij institut GPS MChS Rossii. - Voronezh [Modern technologies ensure civil defence and elimination of consequences of emergency situations: a collection of articles on materials of VIII all-Russian scientific-practical conference with international participation, 20-21 APR.2017: part 2 Part 1 of the Voronezh Institute of state fire service of Emercom of Russia. - Voronezh]. - 2017. - 455 p. - P. 318-320. [in Russian]
3. Legoshin M. Yu. K voprosu professional'noj podgotovki gazodymozashhitnikov v Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [To a question of vocational training of gas defenders in the Ivanovo rescue and fire fighting academy of the Public fire service Emercom of Russia] / M. Yu. Legoshin, I. M. Chistyakov, S. N. Nikishov and others // Nadezhnost' i dolgovechnost' mashin i mehanizmov: sbornik materialov VIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, Ivanovo, 13 aprelja 2017 g. - Ivanovo: Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [The reliability and durability of machines and mechanisms: proceedings of the VIII all-Russian scientific-practical conference, Ivanovo, April 13, 2017 - Ivanovo: Ivanovo fire and rescue Academy of State fire service of Emercom of Russia]. - 2017. - 670 р. - P. 550-553. [in Russian]
4. Legoshin M. Yu. Osobennosti provedenija trenirovochnyh zanjatijah v mnogofunkcional'nom uchebno-trenirovochnom komplekse podgotovki gazodymozashhitnikov [Features of carrying out training occupations in a multipurpose educational and training complex of training of gas defenders] / M. Yu. Legoshin, S. N. Nikishov, I. M. Chistyakov // Sovremennye tehnologii obespechenija grazhdanskoj oborony i likvidacii posledstvij chrezvychajnyh situacij: sbornik statej po materialam VIII Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii s mezhdunarodnym uchastiem 20-21 apr.2017 g.: v 2-h ch. Ch. 1 FGBOU VO Voronezhskij institut GPS MChS Rossii. - Voronezh [Modern technologies ensure civil defence and elimination of consequences of emergency situations: a collection of articles on materials of VIII all-Russian scientific-practical conference with international participation, 20-21 APR.2017: part 2, Part 1, Voronezh Institute of State fire service of Emercom of Russia. - Voronezh]. - 2017. - 455 p. - P. 321-323. [in Russian]
5. Legoshin M. Yu. Sovershenstvovanie professional'nogo urovnja podgotovki gazodymozashhitnikov v Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [Improvement of professional level of training of gas defenders in the Ivanovo rescue and fire fighting academy of the Public fire service Emercom of Russia] / M. Yu. Legoshin, I. M. Chistyakov, R. M. Shipilov and others // Pozharnaja i avarijnaja bezopasnost': sbornik materialov XI Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj Godu pozharnoj ohrany, Ivanovo, 24-25 nojabrja 2016 g. - Ivanovo: FGBOU VO Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [Fire and emergency safety: proceedings of the XI International scientific-practical conference dedicated to the Year of fire protection, Ivanovo, November 24-25, 2016 -Ivanovo: Ivanovo fire and rescue Academy of State fire service of Emercom of Russia]. - 2016. - 768 p. P. 267-269. [in Russian]
6. Metodicheskie rekomendacii po organizacii i provedeniju zanjatij s lichnym sostavom gazodymozashhitnoj sluzhby Federal'noj protivopozharnoj sluzhby MChS Rossii [Methodical recommendations about the organization and training with staff of gas and smoke protective service of the Federal fire service of Emercom of Russia]. Utverzhdeny glavnym voennym jekspertom MChS Rossii general-polkovnikom P.V. Plat 30.06.2008, g. Moskva [Approved by the chief military expert of the Ministry of Emergencies of Russia Colonel-General P.V. Plate 30.06.2008, Moscow]. [in Russian]
7. Programma podgotovki lichnogo sostava podrazdelenij federal'noj protivopozharnoj sluzhby Gosudarstvennoj protivopozharnoj sluzhby [Program of training of staff of divisions of a federal fire service of the Public fire service]. Utverzhdena zamestitelem Ministra MChS Rossii general-lejtenantom vnutrennej sluzhby O.V. Bazhenovym 18.11.2016 g. № 2-4-71-66-18, g. Moskva [Approved by the Deputy Minister of the Ministry of Emergency Measures of Russia lieutenantgeneral of internal service O.V. Bazhenov 18.11.2016, № 2-4-71-66-18, Moscow]. [in Russian]
8. Sokolov E. E. Mobil'nye i stacionarnye trenirovochnye kompleksy i poligony [Mobile and stationary training complexes and polygons] / E. E. Sokolov, I. M. Chistyakov, S. N. Nikishov // Пожарная и аварийная безопасность: сборник материалов IX Международной научно-практической конференции, г. Иваново [Fire and emergency safety: proceedings of the IX International scientific-practical conference, Ivanovo, Russia]. - 2014. P. 169-170. [in Russian]
9. Sokolov E. E. Obosnovanie testov i kriteriev professional'no-prikladnoj fizicheskoj i psihicheskoj podgotovlennosti pozharnyh-gazodymozashhitnikov: monografija [Substantiation of tests and criteria of professionally applied physical and mental fitness of firefighters and gas defenders: monograph] / E. E. Sokolov, M. Yu. Legoshin, I. M. Chistyakov and others -Ivanovo: FGBOU VO Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [Ivanovo: Ivanovo fire and rescue Academy of State fire service of Emercom of Russia]. - 2014. - 107 p. [in Russian]
10. Chistyakov I. M. Priemy i sposoby provedenija poiska postradavshih na pozhare [Receptions and ways of carrying out search of victims on the fire] / I. M. Chistyakov, S. N. Nikishov, S. G. Kazantsev // Pozharnaja i avarijnaja bezopasnost': sbornik materialov IX Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, g. Ivanovo [Fire and emergency safety: proceedings of the IX International scientific-practical conference, Ivanovo, Russia]. - 2014. P. 176-178. [in Russian].
11. Sharabanova I. Yu. Primenenie novyh metodov podgotovki i obuchenija spasatelej, rabotajushhih v chrezvychajnyh situacijah [Application of new methods of preparation and training of the rescuers working in emergency situations] / I. Yu. Sharabanova, R. M. Shipilov, A. V. Kharlamov // Sovremennye problemy nauki i obrazovanija. [Modern problems of science and education]. - 2014. - № 4. (electronic journal). URL: http://www.science-education.ru/118-14213 (accessed 03.09.2017). [in Russian]
12. Shipilov R. M. Mnogofunkcional'nyj trenazhjornyj kompleks kak sredstvo podgotovki gazodymozashhitnikov pri tushenii pozharov i provedenii avarijno- spasatel'nyh rabot [Multifunctional training complex as a means of preparing the gas defenders in extinguishing fires and conducting rescue operations] / R. M. Shipilov, I. M. Chistyakov, S. N. Nikishov and others // Aktual'nye voprosy sovershenstvovanija inzhenernyh sistem obespechenija pozharnoj bezopasnosti ob#ektov: materialy IV Vserossijskoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhennoj Godu grazhdanskoj oborony, Ivanovo, 18
aprelja 2017 g. - Ivanovo: FGBOU VO Ivanovskaja pozharno-spasatel'naja akademija GPS MChS Rossii [Topical issues of improvement of engineering systems to ensure fire safety of objects: materials of the IV all-Russian scientific-practical conference dedicated to the Year of civil defense, Ivanovo, 18 April 2017 - Ivanovo: Ivanovo fire and rescue Academy of State fire service of Emercom of Russia]. - 2017. - 300 p. - P. 270-275. [in Russian]
DOI: https://doi.org/10.23670/IRJ.2017.65.071 Леонова О.Н.
ORCID: 0000-0002-9646-8745, кандидат технических наук, Санкт-Петербургский государственный архитектурно-строительный университет НАДЕЖНОСТЬ КОНСТРУКЦИОННЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ДРЕВЕСИНЫ
Аннотация
Рассмотрены основные способы производства конструкционных материалов на основе модифицированной древесины. Составлена математическая модель для расчета надежности конструкционных элементов из древесины, в частности разработана методика терщиностойкости, основанная на использовании полуэмпирических методов и вероятностных методов, построении феноменологических стохастических моделей накопления кумулятивных повреждений, позволяющая, в зависимости от физико-механических свойств модифицированной древесины, прогнозировать число циклов нагружения до разрушения.
Ключевые слова: модифицированная древесина, конструкционные материалы, надежность.
Leonova O.N.
ORCID: 0000-0002-9646-8745, PhD in Engineering, Saint-Petersburg State University of Architecture and Civil Engineering RELIABILITY OF CONSTRUCTION MATERIALS FROM WOOD
Abstract
The main methods of producing structural materials based on modified wood are considered in the article. The mathematical model for calculating the reliability of structural elements made of wood is developed. In particular, the method of crack resistance is developed, based on the use of semi-empirical methods and probabilistic methods, the construction of phenomenological stochastic models for the accumulation of cumulative damages, which allows predicting the number of loading cycles before destruction depending on the physical and mechanical properties of the modified wood.
Keywords: modified wood, construction materials, reliability.
Древесина является ценным, возобновляемым природным ресурсом. Лесопромышленный комплекс России, в настоящее время, значительно отстает по темпам роста от многих лесных стран. Во многом это связано с низкой эффективностью производств по переработке древесины и получению на ее основе полезной продукции [1].
Из древесины можно производить широкий спектр продукции, включая конструкционные материалы, которые могут заменять более дорогостоящие материалы, включая металлы, пластик и т.д. Известны опытные технологии производства из модифицированной древесины узлов трения, нейтронозащитных материалов, несущих конструкций [2].
К сожалению, в отличии, например, от европейских стран, большого распространения в России, на современный момент, эти технологии еще не получили [3].
Модификация цельной и измельченной древесины позволяет получать новые материалы с заданными свойствами, которые можно прогнозировать и задавать путем выбора способа и режима модификации [4].
Древесину заданного качества можно и выращивать, используя при этом специальные методы ухода, включая внесение удобрений, рубки ухода [5].
С точки зрения получения материалов для строительства, не считая выпиловки пиломатериалов из хвойных и твердолиственных древесных пород, можно разделить технологические процессы производства на две больших группы: модификация цельных массивов древесины путем пропитки с обезвоживанием и/или прессования; создание композитных материалов на основе измельченной древесины.
Материалы для модификации пропиткой могут быть самые разные, исходя из того, какие свойства материала должны быть в результате получены, например, это могут быть различные антисептики для повышения биостойкости, или антипирены - для огнезащитных свойств. Могут быть выбраны специальные вещества: парафин - для повышения электрических свойств, красители - для изменения цвета, карбамид - для повышения пластичности т.д. [6].
С помощью сушки (обезвоживания) удаляют лишнюю влагу из пор, прессование позволяет увеличить плотность древесины, и, соответственно, прочность. При помощи термообработки закрепляют приобретенные модифицированной древесиной свойства [7].
Наибольший эффект при модификации древесины может быть достигнут за счет оптимизации параметров всех вышеуказанных процессов и совместного воздействия технологий.
В настоящее время наиболее распространены способы модификации древесины давлением, путем воздействия на нее плоского штампа. При этом площадь контактной поверхности штампа с прессуемым материалом превосходит или совпадает с площадью контактной поверхности образца.
Когда с помощью плоского штампа осуществляется прессование круглых заготовок, сначала имеет место точечный контакт, который затем превращается в плоский вариант. В направлении действия силы сжатия прессование может обеспечить уменьшение диаметра круглых заготовок в 2-2,5 раза [8].
