CC BY
39
bryg. mgr inz. Dariusz CZERWIENKO
Zaklad Technicznego Wyposazenia Strazy Pozarnej
i Technicznych Zabezpieczen Przeciwpozarowych CNBOP
RATOWNICTWO WYSOKOSCIOWRE Z UZYCIEM SMIGLOWCÖW - POTRZEBA CHWILI
Streszczenie
Niniejszy artykul prezentuje glowne zadania projektu badawczo rozwojowego realizowanego przez CNBOP wspolnie z Instytutem Lotnictwa pt „Okreslenie granicznych warunkow uzytkowania smiglowcow w systemie z operacji z wysokich budynkow" W artykule opisano problemy do rozwi^zania zwi^zane z ratownictwem wysokosciowym z uzyciem smiglowcow.
Summary
The article presents main objectives of the research project called "Defining of critical conditions of using helicopters in system of actions from high buildings", carried out by CNBOP in cooperation with The Institute of Aviation. The author describes problems connected with using helicopters in rope rescue.
Wst^p
Do podstawowych zadan ratownictwa wysokosciowego, w tym ratownictwa z uzyciem smiglowcow jest niesienie pomocy osobom poszkodowanym i zagrozonym, znajduj^cym si? poza zasi^giem i mozliwosciami uzycia standardowego sprz^tu i technik wykorzystywanych w Panstwowej Strazy Pozarnej oraz w innych sluzbach i podmiotach ratowniczych.
Ratownictwo wysokosciowe realizowane jest przy wykorzystaniu technik alpinistycznych, smiglowca i innego sprz?tu.
Ratownictwo wysokosciowe wspomaga dzialania zwi^zane z gaszeniem pozarow, ratownictwem medycznym, technicznym, wodnym, chemicznym i ekologicznym, w zakresie niezb?dnym do udzielenia pomocy osobom poszkodowanym i zagrozonym, b^dz likwidacji innego miejscowego zagrozenia.
Ratownictwo wysokosciowe dotyczy przede wszystkim duzych aglomeracji miejskich. Zwi^zane jest z rosn^c^ liczb^. wysokich budynkow. Podstawowym problemem
podczas zagrozen wynika z braku mozliwosci prowadzenia akcji przeciwpozarowych, w tym ewakuacji ludzi przebywaj ^cych na wysoko polozonych pi^trach. Zastosowanie do ewakuacji osób, obecnie wykorzystywanych przez Pañstwow^. Straz Pozarn^. samochodów specjalnych -drabin, czy tez podnosników nie pozwala na zabezpieczenie wszystkich budynków wielkich aglomeracji. W takiej sytuacji jedynym i przy tym niezwykle skutecznym sposobem jest uzycie smiglowców.
W Polsce istnieje pilna potrzeba stworzenia systemu ratownictwa z wysokich budynków, wykorzystuj^cego smiglowce. W celu opracowania ww. systemu niezb^dne jest zidentyfikowanie budynków wysokich i wysokosciowych, okreslenie ich parametrów geometryczny, stworzenie dokumentacji zdj^ciowej, okreslenie typów manewrów. Dodatkowo stworzenie wymagan odnosnie sprz^tu smiglowcowego, opisanie typowych akcji z wykorzystaniem smiglowców, ocena przydatnosci róznych typów smiglowców do róznych akcji b^dzie podstaw^. do opracowania wytycznych do szkolenia ratownictwa smiglowcowego. Podstaw^. do jego opracowania jest pelna analiza specyficznych uwarunkowan smiglowcowych akcji ratowniczych w kraju i z zagranic^..
Nalezy przy tym zauwazyc, ze na dzien dzisiejszy Panstwowa Straz Pozarna nie posiada ani jednego smiglowca. Do celów ratowniczych, cwiczen wykorzystywane s^. smiglowce Policji, Strazy Granicznej czy tez Wojska. Dlatego Instytut Lotnictwa mi^dzy innymi z CNBOP realizuje projekt badawczo - rozwojowy pt.: „Okreslenie granicznych warunków uzytkowania smiglowców w systemie z operacji z wysokich budynków".
Krótki opis projektu
W ramach realizacji projektu realizuje si? nw. czynnosci:
• Rozpoznanie pola pr?dkosci oplywu wokól budynków, dla róznych warunków ich oplywu i róznych geometrycznych konfiguracji zabudowy, z uwzgl?dnieniem lokalnych zmian termicznych np. lokalnego podwyzszenia temperatury wywolanego pozarem,
• Opracowane taktyki i technik lotu smiglowców w bezposredniej bliskosci budynków w strefie zaburzonej oplywem budynków,
• Opracowanie technik manewrów typowych dla operacji specjalnych wykonywanych w poblizu budynków (np. manewry ewakuacyjne, desantowania),
• Opracowanie technik manewrów bezpieczenstwa na wypadek awarii nap?du,
• Wyznaczanie granic stref niebezpiecznych dla smiglowca (strefy wystçpowania pierscienia wirowego i strefy HV) dla aktualnych warunków prowadzenia akcji,
• Opracowanie oprzyrz^dowania pokladowego, wspomagaj ^cego dzialania zalogi podczas prowadzenia akcji w poblizu wysokich budynków, w tym: ocena w czasie rzeczywistym pozycji smiglowca wzglçdem ww. granic stref niebezpiecznych; ukladu wspomagaj^cego nawigacjç podczas niskich lotów w terenie zurbanizowanym z wysok^. zabudow^ oraz ukladu umozliwiaj^cego peln^. widocznosc w strefie wokól smiglowca,
W wyniku realizacji projektu powstanie:
• Dokumentacja techniczna oraz prototyp ukladu oprzyrz^dowania (przyrz^du pokladowego) przekazuj ^cego informacjç dla pilota o bliskosci wystçpowania granic stref niebezpiecznych (pierscienia wirowego oraz stref HV,
• Propozycja adaptacji systemów nawigacyjnych opartych na systemach GPS w niskich lotach smiglowców,
• Propozycja adaptacji ukladów kamer video zastosowanych dla poszerzenia obszarów widocznosci wokól smiglowca,
• Opracowanie, dla potrzeb instrukcji uzytkowania smiglowca i do programu szkolenia pilotów, technik pilotazu pozwalaj^cych na bezpieczne uzytkowanie smiglowca podczas wykonywania lotów i prowadzenia akcji specjalnych w poblizu wysokiej zabudowy, z uwzglçdnieniem sytuacji awaryjnych.
Podstawowe zadania w ramach realizacji projektu.
W chwili obecnej coraz czçsciej prowadzone s^. operacje z uzyciem smiglowców w wielkich aglomeracjach miejskich o wysokiej zabudowie oraz uzytkowanie smiglowców w bezposredniej bliskosci obiektów o duzych wymiarach. Do nich zaliczaj^ siç:
• loty w ramach akcji ratowniczych i przeciwpozarowych,
• loty w ramach akcji policyjnych (w tym antyterrorystycznych),
• loty w ramach obslugi wiertniczych platform naftowych,
• loty Lotniczego Pogotowia Ratunkowego w ramach akcji ratowniczych w miastach i podczas l^dowañ i startów na heliportach przyszpitalnych,
• starty i l^dowania na pokladach statkow,
• prace dzwigowe z wykorzystaniem smiglowcow,
• loty w misjach wojskowych podczas prowadzenia akcji w miastach.
We wszystkich tego typu operacjach wystçpuj^ wspolne problemy, ktore wymagaj^ przeprowadzenia badan i rozwi^zania. Nalez^. do nich:
• ocena zaburzen atmosfery wywolanej oplywem zabudowy,
• sposob wykonywania lotow na smiglowcach z uwzglçdnieniem: wymienionej turbulencji atmosfery, obecnosci obiektow traktowanych jako przeszkoda (oslona) w trakcie wykonywania lotu oraz problemu interferencji wirnik-budynek (smiglowiec-obiekt) podczas prowadzenia akcji w ich bezposredniej bliskosci,
• sposob wykonywania manewrow bezpieczenstwa na wypadek awarii napçdu z zachowaniem odpowiednich marginesow bezpieczenstwa oraz z wykorzystaniem wszystkich potencjalnych rezerw energetycznych ukladu,
• koniecznosci uzyskania i przekazania informacji pokladowej dla zalogi pracuj^cej w skrajnie trudnych warunkach, o istniej^cych zagrozeniach: obecnosci stref niebezpiecznych, aktualnego polozenia smiglowca wzglçdem tych stref, bliskosci przeszkod w obszarze calej strefy wokol smiglowca oraz wspomagaj^cych decyzje zalogi m.in. dostarczaj^c informacje typu nawigacyjnego czy tez zmniejszaj^cego ryzyko typu flight director.
Zadanie I
• opracowania uwarunkowan dotycz^cych prowadzenia akcji ratowniczych z wysokich budynkow
• skatalogowanie obiektow wysokich w Warszawie z dokumentacj zdj çciow^. dachow,
• przeprowadzenie analizy statystycznej zdarzen w budynkach wysokich za lata 20002006,
• opracowanie bazy zaburzen wybranych budynkow oraz zaklocen wystçpuj^cych wokol budynkow,
• opracowanie i wyszczegolnienie konkretnych technik ratowniczych,
• okreslenie zadan dla grup ratowniczych,
• okreslenie wyposazenia smiglowcow w sprzçt ratowniczy,
• znowelizowanie metod oraz procedur dzialania w budynkach wysokich z wykorzystaniem smiglowcow w akcjach ratowniczych,
• uaktualnienie dokumentacji operacyjnej,
• zdefiniowanie floty, rodzaje smiglowców do ratownictwa wysokosciowego w aglomeracjach miejskich (i nie tylko) w ramach krajowego systemu ratowniczo-gasniczego.
Zadanie II
Eksperymentalne badania aerodynamiki obiektów (budynki) w tunelu aerodynamicznym, równiez z uwzglçdnieniem problemu interferencji smiglowiec-obiekt
• wykonanie modeli typowych ukladów budowli i obiektów do dmuchan aerodynamicznych,
• wykonanie stanowisk do badan interferencji wybranych ukladów wirnik - obiekt,
• przeprowadzenie eksperymentalnych badan aerodynamicznych stoiskowych i tunelowych, w celu oceny pola zaburzen wokól obiektu, równiez, w wybranych przypadkach, ukladu wirnik-obiekt.
Zadanie III
Badania symulacyjne problemu interferencji wirnik-obiekt (z wykorzystaniem
oprogramowania FLUENT oraz manewrów smiglowca - równiez manewrów bezpieczenstwa po awarii napçdu,
• wykonanie badan symulacyjnych oplywu wytypowych ukladów budowli i obiektów programem FLUENT,
• wykonanie badan symulacyjnych interferencji oplywu smiglowiec - obiekt wytypowanych ukladów budowli i obiektów programem FLUENT,
• przeprowadzenie modelowania symulacyjnego wybranych elementów akcji operacyjnych stosowanych w ratownictwie wysokosciowym z uzyciem smiglowców,
• przeprowadzenie modelowania symulacyjnego wybranych elementów manewrów bezpieczenstwa po awarii napçdu smiglowca w czasie akcji operacyjnych stosowanych w ratownictwie wysokosciowym z uzyciem smiglowców.
Zadanie IV
Badania w locie wykonywane na smiglowcach w celu opracowania manewrow stosowanych w zadanych operacjach z uwzglçdnieniem manewrow awaryjnych,
• przeprowadzenie badan w locie na smiglowcach, w celu opracowania techniki manewrow stosowanych podczas wysokosciowych operacji ratowniczych z uzyciem smiglowcow,
• przeprowadzenie badan w locie na smiglowcach, w celu opracowania techniki manewrow bezpieczenstwa po awarii napçdu smiglowca, ktore mog3 wyst^pic podczas wysokosciowych operacji specjalnych z uzyciem smiglowcow,
• przeprowadzenie obserwacji wybranych obszarow z wykorzystaniem lataj^cego bezzalogowego smiglowca, sterowanego rowniez z pokladu smiglowca zalogowego.
Zadanie V
Opracowanie pomocniczego oprzyrz^dowania pokladowego wspomagaj ^cego podejmowanie decyzji przez zalogç smiglowca prowadz^c^. akcje na, i/lub w poblizu budynkow,
• aparatury pokladowej informuj^cej o obecnosci stref niebezpiecznych (pierscienia wirowego i stref HV) dla rzeczywistych warunkow lotu i aktualnego polozenia smiglowca wzglçdem tych stref,
• aparatury pokladowej informuj^cej o bliskosci przeszkod w obszarze calej strefy wokol smiglowca,
• aparatury pokladowej informuj^cej o wspomagaj ^cych decyzje zalogi - dostarczaj^c informacje typu nawigacyjnego.
W ramach realizacji ww. zadan do podstawowych czynnosci CNBOP nalezy:
1. Wytypowanie wybranych budynkow do badan.
2. Okreslenie ich parametrow geometrycznych.
3. Ewidencj a przeszkod na linii podej scia i urz^dzen montowanych na dachach.
4. Podanie usytuowania l^dowisk ewakuacyjnych wzglçdem tych budynkow.
5. Dla typu ewakuacji budynek-budynek /przenoszenie ewakuowanych ludzi z jednego dachu na drugi/ podac wzajemne usytuowanie budynkow.
6. Typy manewrów ratunkowych w ukladzie smiglowiec - budynek /potrzebne do dalszych badan obliczeniowych, w tunelu aerodynamicznym i w locie:
• smiglowiec w zawisie blisko sciany budynku /np. przodem do sciany, lewym lub prawym bokiem/,
• smiglowiec w zawisie blisko sciany budynku i podloza - l^dowanie lub start „w k^cie" /np. przodem do sciany, lewym lub prawym bokiem/,
• zawis nad budynkiem /wysoki, nad krawçdzi^. dachu i np. z jednym z kól w styku z dachem/,
• smiglowiec w zawisie nad dziedzincem z zabudow^. typu „studnia".
7. Opracowanie skryptu pt: „Ratownictwo wysokosciowe z uzyciem smiglowca",
B. Opracowanie wymagan odnosnie sprzçtu smiglowcowego:
• zabudowa wyci^garki /l lub 2 osobowa/,
• widocznosc wokól smiglowca,
• ocena dystansu od przeszkód, ocena pozycji smiglowca,
• l^cznosc z ziemi^ - ze stanowiskiem dowodzenia lokalnym lub z central^,
9. Opisy typowych i poz^danych akcji z wykorzystaniem smiglowców /przedzialy czasowe, etapy akcji, cykl ewakuacyjny, itp./
10. Opisy akcji z uzyciem lin /nad dachem lub wzdluz scian budynku. Potrzeba stabilizacji powiçkszonego ciçzaru /ratownik, osoby ewakuowane/ np. odci^gami lub w inny sposób.
11. Ocena przydatnosci róznych typów smiglowców do róznych akcji /np. Sokól, Mi-2, Mi-B, Mi-l7, A-l09, EC-135/.
12. Opracowanie zalozen dotycz^cych przerwania akcji na wypadek awarii napçdu smiglowca.
13. Zalozenia systemu szkolenia ratownictwa smiglowcowego - wspólnego dla ratownictwa pozarowego i medycznego, uwzglçdniaj^cego róznego typu smiglowce i rózne akcje w tym dotycz^ce wysokich budynków.
14. Ocena przydatnosci i mozliwosci wykorzystania malego smiglowca bezzalogowego do rozpoznania zagrozenia podczas akcji ratowniczych w tym w celu np. dostarczenia informacji (do stanowiska dowodzenia lub/i do centrali) dotycz^cej obszaru objçtego pozarem, polozenia tego pozaru (GPS) itp.
15. Wstçpna symulacja akcji przy wspóldzialaniu Strazy Pozarnej Lotnictwa i Policji.
Wszystkie zadania realizowane s^. w latach 2007-2009.
Rownoczesnie z pracami wykonywanymi przez CNBOP Instytut Lotnictwa przy pomocy modelu i aparatury na nim zamontowanym (fot. nr 1) wykonuje szereg badan.
Fot. 1 Model smiglowca wyposazony w aparaturç badawcz^
Na pokladzie smiglowca badawczego (fot. nrl) mierzy siç podstawowe parametry ruchu jak: prçdkosci k^towe, przyspieszenia liniowe, prçdkosc podroznq, prçdkosc wzglçdem powietrza, wysokosc lotu, k^t drogi, k^t kursu oraz polozenie urz^dzen sterowych (polozenie glowicy).
Innymi parametrami wyznaczanymi przez Instytut Lotnictwa jest miçdzy innymi ocena przejscia przez pierscien wirowy poprzez obserwacjç strugi dymu z wytwornicy umieszczonej pod wirnikiem (fot. nr 2 i 3) lub przez obserwacjç przez kamerç wideo, kierunku ukladania siç tasm magnetofonowych umocowanych na wysiçgniku kadluba.
Fot 2.Wytwarzanie dymu wizualizuj^ce kierunek sladu wirnika
& %
V
Fot. 3.Wizualizacja kierunku sladu w ostrym hamowaniu modelu smiglowca
S. L^dowiska dla smiglowców.
Do dzisiaj nie rozwi^zano systemowo problemu zwi^zanego z l^dowiskami dla smiglowców w obrçbie budynków. Ponadto samo l^dowanie na nowo powstalych budynkach w wiçkszosci przypadków jest niemozliwe, co ilustrujq, fot. nr 4 i 5.
Fot. 4
Fot. S
Brak danych odnosnie wytrzymalosci dachu, miejsca do l^dowania (nagromadzenie duzej ilosci anten i innych urz^dzen telekomunikacyjnych) uniemozliwia l^dowanie smiglowcow na wi^kszosci budynkach. W tabeli ponizej podano miejsca l^dowania dla smiglowcow w obr^bie Warszawy i okolic.
Tabela 1
Lokalizacja l^dowisk
Lp. miejscowosc Jednostka ratowniczo gasnicza PSP Lokalizacja l^dowiska Dane GPS dlugosc geograf./ szerokosc geograf.
1 Warszawa Ok^cie jrg2 lotnisko Ok^cie 20s57m46sek/52s10m26sek
2 Warszawa Bemowo jrg7 lotnisko Bemowo-Babice 20s55m14sek/52s15m59sek
3 Warszawa Mokotow jrg3 stadion Legia stadion Skra stadion Gwardia stadion Warszawianka 20s02m35sek/52s13m15sek 20s59m40sek/52s12m55sek 20s99m30sek/52s12m00sek 20s01m55sek/52s11m45sek
4 Warszawa Srodmiescie jrg4 stadion Polonia stadion Sarmata 20s00m20sek/52s15m20sek 20s57m55sek/52s13m55sek
5 Warszawa Bielany szkolna jrg SGSP jrg 1 stadion Spojnia stadion Marymont stadion Hutnik 20s00m00sek/52s16m20sek 20s59m20sek/52s16m40sek 20s56m40sek/52s18m00sek
6 Warszawa Wola jrg7 stadion Olimpia 20s57m20sek/52s14m25sek
7 Warszawa Praga Pln. jrg5 stadion 10- lecia 21s03m50sek/52s14m25sek
8 Warszawa Ursynow jrg9 tor wyscigowy Sluzewiec 21 s00m00sek/52s10m00sek
9 Warszawa Zachod/ Leszno jrg Grodzisk Maz. boisko 20s36m00sek/52s15m20sek
10 Warszawa jrg Pruszków boisko 20s4Bm00sek/52sl2m30sek
Zachód
/Ozarów
Maz.
Wnioski
W wyniku dotychczas przeprowadzonych prac, uczestniczenia w cwiczeniach oraz ze stale wzrastaj ^c^ liczb^ budynków wysokich i nasuwaj ц siç nastçpuj ^ce. wnioski :
• istnieje potrzeba opracowania zintegrowanego systemu ratownictwa wysokosciowego z uzyciem smiglowców, spójnego z obowi^zuj^cymi w Europie normami i przepisami,
• koniecznosc wytypowania w Warszawie miejsc typowych dla l^dowisk z zachowaniem wymagan norm przedmiotowych,
• wprowadzenia zapisów do Prawa Budowlanego dotycz^cych adaptacji nowopowstalych budynków wysokich i wysokosciowych do l^dowania (zapisy odnosnie wytrzymalosci dachów i rozmieszczenia urz^dzen telekomunikacyjnych),
• potrzeba opracowania norm sprzçtowych ratownictwa wysokosciowego dla poszczególnych typów smiglowców,
• opracowanie nowego systemu szkolenia,
• potrzeba zakupu dla PSP smiglowca/-ów dla duzych aglomeracji miejskich.
Czçsc z wyzej wymienionych zadan realizowana jest w ramach projektu badawczo-rozwojowego.
