مهندسون يعرضون كيف ستبدو مكافحة الحرائق في ناطحات السحاب مستقبلاً
في أكتوبر 2021، قدمت مجموعة من مهندسي Multirobotic Systems Group من كلية الهندسة الكهربائية في الجامعة التقنية التشيكية في براغ طائرة مسيرة جديدة تطلق كبسولة إطفاء تلقائياً، ويمكنها التدخل بسرعة كبيرة في حال نشوب حريق في المباني متعددة الطوابق.
خلال تجربة أُجريت بالتعاون مع خدمة الإطفاء والإنقاذ، اختبر الباحثون الطائرة أثناء تدخل محاكٍ لحريق منفصل في مبنى مهجور. وقد صُممت الطائرة، التي أُطلق عليها اسم DOFEC (Discharging Of Fire Extinguishing Capsules)، لإخماد الحرائق في الأبراج والمباني متعددة الطوابق.
«بمساعدة أجهزة استشعار على متنها والذكاء الاصطناعي، تكتشف الطائرة بؤرة الحريق وتحدد موقعها بفضل كاميرا تحت الحمراء. ثم تطلق بآلية خاصة كبسولة نصف كيلوغرام تحتوي على مادة تمتص الحرارة من النار وتخفض شدتها على بؤرة الحريق. وهذا يمنح رجال الإطفاء وقتاً أطول للوصول إلى الطوابق العليا وإنقاذ الأرواح»
وفقاً للمعلومات المتوفرة لدى المهندسين، لم يُطبق مثل هذا النظام في أي مكان في العالم. ويعمل مطورو الطائرة على تحسينها بحيث تتمكن مستقبلاً من إدخال ما يصل إلى ستّ كبسولات إلى النار بدقة عالية. وأصبح الوضع الدقيق للكبسولات عبر النافذة، التي ستكسرها الطائرة بنفسها مستقبلاً، ممكناً في المقام الأول بفضل تحسين البرمجيات للطيران الذاتي والتثبيت والرؤية الحرارية.
يعمل الروبوتيون على تطوير هذا النظام المعقد منذ عام 2019. وأظهرت التجارب في براندس-ناد-لابيم (مدينة في التشيك) وجود انعكاس لإشارة GPS قرب المباني، ما أعاق ملاحة الطائرة المسيّرة في موقع التدخل. لذلك يعتمد فريق MRS في النموذج الأولي التالي على أجهزة استشعار مدمجة لتحديد موقع الطائرة، كي لا تضطر إلى الاعتماد على إشارة GPS.
شارك الطالب في الجامعة التقنية التشيكية فويتيخ نيدرله، ضمن أطروحة البكالوريوس الخاصة به، في تطوير المكونات المادية للطائرة، التي يقدّر الباحثون تكلفة إنتاجها بعدة مئات الآلاف من الكرونات. واستخدم برنامجاً لحساب أبعاد المراوح أو البطاريات، ثم أجزاء منفصلة مصنوعة من مركبات الكربون وقطاعات الألومنيوم.
«خلال الجائحة صنعت الطائرة في ورشتي المنزلية. كان انتظار قطع الغيار طويلاً، لكن التجميع كان يسير بسرعة. تُدار الطائرة التي تزن تسعة كيلوغرامات بمحركات كهربائية ويمكنها البقاء في الجو نحو عشر دقائق»
يعمل فويتيخ نيدرله وزملاؤه من مجموعة Multirobotic Systems بالفعل على تطوير نموذج أولي أكثر تطوراً للطائرة، يستطيع حمل ستّ كبسولات إطفاء بدلاً من واحدة، وبذلك يمكنه إخماد حريق على مساحة 60 م².
وأقر ممثل خدمة الإطفاء في منطقة بوهيميا الوسطى بأن الحل الجديد قد يغيّر بشكل جذري طريقة تدخل رجال الإطفاء في المباني الشاهقة.
«نقدّر كثيراً أن مهندسي كلية الهندسة الكهربائية في الجامعة التقنية التشيكية دعونا لإجراء هذه الدراسة، ونعتبرها بذرة لمستقبل ممكن ما زال يحتاج إلى التطوير من عدة جوانب، ليس فقط من الناحيتين التقنية والقانونية، بل ومن الناحية التكتيكية أيضاً»
لاستخدام الطائرات المسيّرة في وحدات الحماية من الحرائق في جمهورية التشيك مستقبل. ويستخدم رجال الإطفاء حالياً الطائرات المسيّرة لمراقبة موقع التدخل. وتُزوَّد هذه الأجهزة في تجهيزها القياسي بكاميرا عادية وكاميرا تحت الحمراء، لكنها لا تُستخدم في إخماد الحرائق.
وفقاً لياروسلاف غابرييل، تبدو الطائرات المسيّرة واعدة لإخماد الحرائق في الأماكن الصغيرة، نظراً لحمولتها الحالية وكمية مادة الإطفاء الأقل. أما في الأماكن الكبيرة، فقد يكون تقليل شدة الحريق وكسب الوقت للإخلاء مفيدَين. وإلى جانب فرقة إطفاء منطقة بوهيميا الوسطى، أقامت مجموعة Multirobotic Systems في FEL CTU تعاوناً مع زملائها من منطقة بيلزن.
إمكانيات استخدام الطائرات المسيّرة المستقلة في إخماد الحرائق واعدة للغاية. وإلى جانب الإطفاء المذكور أعلاه، يمكنها المساعدة في البحث عن الأشخاص أو الأجسام الخطرة (مثل أسطوانات الغاز).
تستند كفاءة MRS Group في هذا المجال إلى تجربة مسابقة MBZIRC في أبوظبي، حيث كان إخماد الحرائق في مبنى متعدد الطوابق أحد التخصصات. وقد ظل الفريق التشيكي في هذه المسابقة، التي تُعد بطولة العالم غير الرسمية للطائرات المسيّرة المستقلة، لفترة طويلة من بين القادة العالميين المطلقين، وفاز بها في عام 2020.
«خلال طيران معقد تقنياً للغاية في بيئة مليئة بالدخان، يمكننا الاعتماد على خبرتنا في البحث عن المجمعات تحت الأرض في تحدي DARPA Subterrenean، حيث شاركت طائراتنا ضمن فريق روبوتات أوسع من FEL CTU»
في النهائي الأخير في كنتاكي، فازت فرقة FEL بالفضة في الجزء الافتراضي، واحتلت المركز السادس في مسابقة الروبوتات الفيزيائية.
