Инженеры показали, как в будущем будет выглядеть борьба с огнем в высотных зданиях
В октябре 2021 года группа инженеров Multirobotic Systems Group с факультета электротехники Чешского технического университета в Праге представила новый беспилотный летательный аппарат, автономно стреляющий огнетушащей капсулой, который может очень быстро сработать в случае пожара в многоэтажных зданиях.
Во время эксперимента, который проводился в сотрудничестве с пожарно-спасательной службой, исследователи протестировали дрон во время имитационного вмешательства с разделенным пожаром в заброшенном здании. Дрон, получивший название DOFEC (Discharging Of Fire Extinguishing Capsules), был разработан для тушения пожаров в высотных и многоэтажных домах.
«С помощью бортовых датчиков и искусственного интеллекта дрон обнаруживает и определяет местонахождение возгорания благодаря инфракрасной камере. Затем с помощью специального механизма он стреляет в очаг возгорания полукилограммовой капсулой с веществом, которое отводит тепло от огня и снижает его интенсивность. Это дает пожарным больше времени, чтобы добраться до верхних этажей и спасти жизни»
По имеющейся у инженеров информации, нигде в мире не применялась подобная система. Ее создатели улучшают дрон-тушитель так, чтобы в будущем он мог очень точно ввести в огонь сразу до шести капсул. Точное размещение капсул через окно, которое дрон сам сломает в будущем, стало возможным в первую очередь за счет усовершенствованного программного обеспечения для автономного полета, стабилизации и тепловидения.
Робототехники работали над разработкой этой сложной системы с 2019 года. Испытания в Брандис-над-Лабем (город в Чехии) показали, что вблизи зданий имелось отражение сигнала GPS, что затрудняло навигацию дрона на месте вмешательства. Поэтому для следующего прототипа группа MRS предусматривает использование бортовых датчиков для определения местоположения дрона, чтобы ему не приходилось полагаться на сигнал GPS.
Студент Чешского технического университета Войтех Нидрле в рамках своей бакалаврской диссертации участвовал в разработке аппаратного обеспечения дрона, стоимость производства которого оценивается исследователями в несколько сотен тысяч крон. Он использовал программу для расчета размеров пропеллеров или батарей, а затем отдельных частей, сделанных из углеродных композитов и алюминиевых профилей.
«Во время пандемии я делал дрон в своей мастерской дома. Ждать запчастей было долго, сборка уже шла быстро. Девятикилограммовый дрон приводится в движение электродвигателями и может оставаться в воздухе около десяти минут»
Войтех Нидрле и его коллеги из группы Multirobotic Systems уже работают над разработкой более совершенного прототипа беспилотного летательного аппарата, который может нести шесть огнетушащих капсул вместо одной и, таким образом, способен тушить пожар на площади в 60 м².
Тот факт, что новое решение может коренным образом изменить способ вмешательства пожарных в высотные здания, также признал представитель Пожарной службы Среднечешского края.
«Мы очень ценим тот факт, что нас пригласили инженеры из Факультета электротехники Чешского технического университета, чтобы провести это исследование, мы рассматриваем его как зародыш возможного будущего, которое все еще требует доработки по нескольким аспектам, не только с технической и юридической точек зрения, но и с тактической точки зрения»
У использования дронов в подразделениях противопожарной защиты в Чешской Республике есть будущее. В настоящее время пожарные используют дроны для наблюдения за местом вмешательства. Устройства в стандартной комплектации оснащены обычной камерой и инфракрасной камерой, но они не используются для тушения пожаров.
По словам Ярослава Габриэля, из-за существующей полезной нагрузки и меньшего объема огнетушащего вещества дроны кажутся многообещающими для тушения в небольших помещениях. Для больших помещений может оказаться полезным снижение интенсивности пожара и получение времени на эвакуацию. Помимо пожарной части Среднечешского края, группа Multirobotic Systems из FEL CTU наладила сотрудничество со своими коллегами из Пльзенского края.
Возможности использования автономных дронов при тушении пожаров весьма перспективны. Помимо вышеупомянутого пожаротушения, они могут помочь в поиске людей или опасных предметов (например, газовых баллонов).
Компетенция MRS Group в этой области основана на опыте конкурса MBZIRC в Абу-Даби, где пожаротушение в многоэтажном здании было одной из дисциплин. Чешская команда в соревновании, которое считается неофициальным чемпионатом мира по автономным дронам, долгое время входила в число абсолютных мировых лидеров и выиграла его в 2020 году.
«Во время технически очень сложного полета в задымленной среде мы можем положиться на наш опыт поиска подземных комплексов в DARPA Subterrenean Challenge, в котором наши дроны участвовали в составе более широкой робототехнической команды FEL CTU»
На недавнем финале в Кентукки команда из FEL завоевала серебро в виртуальной части и заняла шестое место в соревновании физических роботов.
