Внутреннее устройство и производство современного пожарного автомобиля

Основы

Термин «пожарная машина» — общее обозначение для любого автомобиля, используемого в пожаротушении. Технически «пожарная машина» несет лестницы и предназначена для доступа к верхним частям здания или подачи высокого водяного ствола. «Пожарный автомобиль» (fire engine) содержит насос и является ядром пожарной техники. «Пожарная фура» хранит большие объемы рукава, а «пожарная техника» — зонтичный термин для всех этих машин. Эта статья фокусируется на производстве пожарного автомобиля, машины, эволюционировавшей от ведровых цепочек к изысканным, моторизированным платформам, обеспечивающим безопасность сообществ.

Раннее пожаротушение опиралось на ведровые цепочки и ручные поршневые насосы, забиравшие воду из баков или прудов. Кожаные рукава с медными заклепками были обычны до появления хлопковых рукавов в 1800-х. Первое колесное устройство все еще было конной тягой, и добровольческие пожарные отделы его эксплуатировали. Рост страхования имущества стимулировал страховщиков инвестировать в лучшее оборудование, приводя к паровому поршневому насосу 1860-х. К началу 1900-х центробежный насос заменил старые конструкции, и двигатель внутреннего сгорания стал стандартным источником энергии для пожарных автомобилей.

Дизайн

Проектирование пожарного автомобиля начинается с детального анализа местной пожарной нагрузки и рельефа. Национальная ассоциация пожарной защиты (NFPA) предоставляет рекомендации, помогающие балансировать скорость отклика, хранение оборудования и маневренность автомобиля. Пожарные сами вносят ценные операционные инсайты на стадии проектирования.

Большинство аппаратов закупаются муниципальными или округными правительствами. Меньшие отделы могут тратить до года на процесс согласования из-за финансовых ограничений, в то время как крупные отделы движутся быстрее. Пожарные автомобили обычно стоят от $50 000 до $750 000 в зависимости от размера, оборудования и кастомизации.

Пока базовый комбинированный насос остается основным, специализированные единицы — такие как аэродромные аварийные машины, сельские цистерны и лестничные машины — адресуют специфические опасности. Следующие разделы описывают процесс производства стандартного комбинированного насоса для малых и средних сообществ.

Процесс производства

Строительство пожарного автомобиля — высококлассифицированная операция. Выделенная команда фабурикует кузов и собирает рамку грузовика. Отдельная бригада финишит кузов, после чего третья группа устанавливает электрическое, гидравлическое и пожарное оборудование и проводит строгое тестирование.

Эта телега 1835 года добровольческой пожарной роты из Кливленда имела изделия из серебра, знак ее статуса. (Из коллекций Музея Генри Форда & Greenfield Village)

Ранние американские города сталкивались с опустошительными пожарами, побуждая создание добровольческих пожарных компаний и набор защитных изобретений. Эти компании отражали социальный, этнический и демографический состав своих сообществ. Гордость униформой и оборудованием была публичным демонстрацией статуса, и соревнования между компаниями иногда приводили к конфликтам, отвлекающим от тушения пожара.

Рама

• Выбор правильной рамы критичен. «Голая» рама включает только двигатель, оси, пружины, рулевое управление и тормоза, в то время как модель «кабина и рама» поставляется предустановленной с кабиной, сиденьями и проводкой. Строители обычно закупают рамы у установленных производителей, таких как General Motors, Ford, International, Freightliner или Peterbilt, кастомизируя подвеску для поддержки среднего 35 000-фунтового (15 890 кг) аппарата.

Кузов

• После прибытия рамы кузов — часто называемый кузовом — фабурикуется из 0,06-дюймовой (1,5 мм) листовика. Листы приходят в длины 48 дюймов (1,2 м) и 96 дюймов (2,4 м), или в рулонах весом 2000 фунтов (908 кг) и более. Резка и гибка выполняют стерелезами и пресс-сгибами. Отверстия для электрических и трубопроводных систем пробивают на этом этапе. Кузов обычно сварки MIG, с дверями и доступами, закрепленными болтами для легкой замены. Антикоррозийные герметики защищают металл, а внутренние панели предварительно красят перед сборкой.

Насос

• Насос — сердце автомобиля. Большинство современных насосов — центробежные единицы, способные подавать 1000 галлонов (3785 л) в минуту, достаточно для жилых или небольших коммерческих пожаров. Насосы литуют из чугуна с бронзовыми рабочими колесами и стальными шестернями. Насос монтируется центрально и приводится в действие раздаточной коробкой от трансмиссии грузовика — известной как мидшипная схема — для снижения вибрации и повышения надежности.

Цистерна

• Водяные баки обычно делают из полипропилена, вместимостью 500–1000 галлонов (1892–3785 л). Они болтятся к раме за насосом и соединяются оцинкованными стальными трубами. Баки бывают квадратными, круглыми или овальными и могут включать перегородки для уменьшения кренования. Некоторые сельские единицы устанавливают быстрый сбросный клапан, который может сбросить 1500 галлонов (5677 л) за 45 секунд, позволяя заполнить переносной бак на цистерне.

Сборка

• После финиша кузова его монтируют над насосом и баком, используя неопреновые или резиновые вибро-ленты. Оборудовательные отсеки интегрируются в боковые панели, с дверями и крышками, защищающими рукава, стволы, инструменты для насильственного входа и дыхательный аппарат. Рукавные кровати держат 50-футовые (15 м) секции 2,5-дюймовых (76 мм) рукавов, соединенных в линии до 1000 футов (305 м). Короткие всасывающие рукавы хранят в специализированных желобах, потому что их нельзя сворачивать.
• Атакующие рукавные кровати, позиционированные перед баком, содержат предварительно соединенные 1,5-дюймовые (38 мм) рукавы со стволами, готовыми к развертыванию. Однодюймовый (25 мм) бустерный рукав на силовом рулонном барабане служит для очистки, охлаждения и тушения мелких пожаров.
• Лестницы, часто алюминиевые, но тяжелые, хранят на стойках у бортового оборудования. Электрические стойки опускают лестницы до высоты пояса, но пожарные обычно поднимают их вручную при реагировании.

Покраска

• После сборки кузова отверстия бурят и режут, и внешнюю сторону моют и шлифуют. Грунтовка заполняет царапины, и герметик улучшает адгезию краски. NFPA рекомендует желтый или пожарно-красный для максимальной видимости. Эмалевые или синтетические краски с отверждающими агентами устойчивы к углам и износу. Нержавеющие крепежи фиксируют лестницы и аксессуары после покраски.

Прокладка проводки

• Современный пожарный автомобиль включает радиосистемы, сотовые устройства, компьютеры и более. Несколько сотен футов проводки идут на питание предупредительных огней, сирен, радио, отсековых огней, генераторов, прожекторов и насосных управлений. Двойные батарейные системы проводят после покраски, и пульт оператора насоса устанавливают с манометрами и клапанами.

Контроль качества

После установки и тестирования всех компонентов строитель сдает машину независимому инспекционному агентству. Агентство эксплуатирует аппарат в реалистичном сценарии, работая насосом на полной мощности два часа для подтверждения производительности. Успешная инспекция приводит к сертификату выполнения — часто правовому требованию для доставки.

Будущее

Новые технологии перестраивают пожарные автомобили. Новые материалы баков предлагают более высокую прочность и меньший вес, увеличивая водяную вместимость. Крупные отделы интегрируют передовые компьютеры и сотовую связь для управления данными опасных материалов, структурной информацией и географией района. Возможно, самая трансформационная инновация — использование пены класса А. Бортовые баки с пенным концентратом и пропорционаторы смешивания позволяют пожарным развертывать пену, поглощающую тепло эффективнее воды. В сочетании с отдельным воздушным компрессором система сжатого воздуха и пены (CAFS) проецирует пенообразный поток дальше, прилипая к поверхностям как пена для бритья. Эти достижения, вместе с улучшенным обучением и кастомизацией оборудования, позволяют пожарным решать более широкий спектр инцидентов с большей эффективностью.