Оценка возможности применения беспилотной летательной авиации для тушения пожаров в складских комплексах

Введение. Современные склады — сложные объекты с высокой концентрацией материальных ценностей; риск крупных пожаров требует ускоренной локализации. Классические методы не обеспечивают необходимой скорости, поэтому предлагаются автоматизированные комплексы «детектирование – целеуказание – ликвидация» с использованием беспилотных летательных аппаратов (БПЛА).

Цель. Оценить возможность и предложить концептуальные основы оперативного тушения пожаров в складских комплексах с помощью автономных БПЛА.

Задачи. Провести анализ существующих методов тушения и обосновать необходимость системы быстрого реагирования; разработать концепцию замкнутого контура с подсистемами обнаружения, целеуказания и ликвидации; построить математическую модель для определения необходимого количества БПЛА; выполнить сравнительное моделирование времени обнаружения пожара с использованием дымовых извещателей и видеомониторинга.

Методика исследования. Использованы методы системного анализа и синтеза; время обнаружения оценивалось посредством моделирования динамики пожара и распространения дыма в Fire Dynamics Simulator; модель количества БПЛА основывалась на геометрическом подходе с корректировкой на трехмерность и стеллажи; сравнение систем обнаружения проводилось по данным моделирования.

Теоретические основы. Работа опирается на законы теплового излучения, рассеяния света и основные положения динамики и кинематики.

Результаты и обсуждение. Разработана математическая модель, позволяющая определить количество БПЛА с учетом площади склада и времени реакции; моделирование показало, что система видеомониторинга с распознаванием дыма обнаруживает очаг менее чем за 10 с и превосходит по скорости традиционные дымовые извещатели; рассмотрена возможность использования мультироторных БПЛА с полезной нагрузкой около 20 кг для адресной подачи огнетушащих составов.

Выводы. Полученные результаты подтверждают эффективность применения БПЛА для сокращения времени от обнаружения до начала тушения; созданная модель позволяет оптимизировать состав системы; предлагаемый замкнутый контур способен повысить уровень пожарной безопасности складских комплексов.

1. Халиков Р.В., Огурцов К.Ю., Кравцов Д.А. Специфика пожаров на объектах складского назначения : мат. междунар. науч.-техн. конф. «Системы безопасности». 2024. № 33–1. С. 332–335. EDN UFIHDO.

2. Борисов А.С. Проблемы и пути совершенствования проектирования систем пожаротушения на складских комплексах // Вестник науки. 2025. № 1 (11–92). С. 757–763. EDN EBJPPO.

3. Куровский С.В., Мишин Д.А., Фомичев Л.Ю. Особенности обеспечения экологической безопасности пожароопасных объектов нефтегазовой промышленности // Инновации и инвестиции. 2025. № 3. С. 774–778. EDN PKRTGQ.

4. Li X., Wan W., Zhao Y., Bai G., Shi X., Chen B. et al. Feasibility assessment of a clean and efficient fire extinguishing system for pottery jar liquor warehouses // Scientific Reports. 2024. No. 14 (1). P. 13449. DOI: 10.1038/s41598-024-64168-4

5. Nadarajah S., Kulatunga U., Weerasooriya D., Rathnasinghe A.P. Fire under control: Enhancing warehouse safety through strategic fire prevention and risk management // Proceedings of the 12th World Construction Symposium. Sri Lanka, 2024. Pp. 518–531. DOI: 10.31705/WCS.2024.41

6. Rosyidiin A.F., Puteri A.H.A., Priyangga D.Z., Ivander D.D., Liwaq M.I. Design of Active Fire Protection System for Warehouse Buildings Using NFPA and Indonesian National Standard (SNI) // Airlangga Journal of Innovation Management. 2024. No. 5 (2). Pp. 215–230. DOI: 10.20473/ajim.v5i2.57551. EDN TYDPAM.

7. Pawluk K., Lendo-Siwicka M., Trach R., Wrzesiński G., Kowalski J., Ogrodnik P. et al. Sustainable Design and Construction Cost of Warehouse in the Light of Applicable Fire Regulations // Sustainability. 2024. No. 16 (7). P. 3002. DOI: 10.3390/su16073002. EDN DGFZOQ.

8. Цыганков М.С., Шедько А.М. Роль огнезащитных покрытий в крупнейших пожарах последних лет // Актуальные проблемы безопасности в техносфере. 2024. № 2 (14). С. 74–79. DOI: 10.34987/2712-9233.2024.41.17.005. EDN LJFCFJ.

9. Беккалиева Н.К. Экономические тенденции и риски в деятельности селлеров на маркетплейсах // Финансовые рынки и банки. 2025. № 3. С. 370–374. EDN EJMXSZ.

10. Байкова (Черногузова) Т.Н. В продолжение дискуссии «О роли страхования» // Страховое дело. 2024. № 12 (381). С. 3–5. EDN FKCNIB.

11. Имамбаева А.С., Тарасенко Е.А. Особенности складского хозяйства в России на примере складов, используемых в работе маркетплейсов // Вестник науки. 2024. № 3 (6–75). С. 209–220. EDN CZMQNG.

12. Zhu Ch-g., Wang Ju., Xie W.-x., Zheng T.-t., Lv Ch. Improving strontium nitrate-based aerosol by magnesium powder // Fire Technology. 2015. No. 51 (1). Рр. 97–107. DOI: 10.1007/s10694-013-0361-6. EDN MTUPIJ.

13. Kodrik A., Titenko O., Zhartovskyi S., Borisov A., Shvydenko A. Theoretical Prerequisites for Creating a Fire-Extinguishing Solution Based on Water-Absorbing Polymer Ecoflocf-07 for Extinguishing Fires in Ecosystems // Key Engineering materials. 2022. No. 927. Pp. 87–104. DOI: 10.4028/p-647f1v. EDN CVIKDJ.

14. Warnatz J., Maas U., Dibble R.W. Combustion: physical and chemical fundamentals, modeling and simulation, experiments, pollutant formation with 14 tables. Einheitssacht : Tech-nische Verbrennung, 2018. 15 p.

15. Fleming J.W., Williams B.A., Sheinson R.S. Suppression effectiveness of aerosols: the effect of size and flame type // Navy Technology Center for Safety and Survivability Combustion Dynamics Section. 2019. 21 p.

16. Chen M., Zhang S., Zhao L., Wenig J., Ouyang D., Chen Q. et al. Preparation of thermally conductive composite phase change materials and its application in lithium-ion batteries thermal management // Journal of Energy Storage. 2022. No. 52 (Part A). P. 104857. DOI: 10.1016/j.est.2022.104857. EDN AASNXG.

17. Azatyan V.V., Wagner G.Gg., Vedeshkin G.K., Azatyan R.G. Suppression of Detonations by Efficient Inhibitors // Gaseous and Heterogeneous Detonations: Science to applications. Moscow : ENAS Publishers, 1999. Pp. 331–336. EDN TFIXMI.

18. Халиков Р.В., Корольченко А.Д. Исследование комплексных ингибирующих составов для объемного пожаротушения водными средами // Пожаровзрывобезопасность/Fire and Explosion Safety. 2025. № 34 (2). С. 60–68. DOI: 10.22227/0869-7493.2025.34.02.60-68. EDN ENTGPY.

19. Rabajczyk A., Gniazdowska J., Bąk Ł., Roguski J., Stojek P., Bąk D. Emission of Hazardous Substances During Fires in Selected Facilities // Applied Sciences (Switzerland). 2025. No. 15 (24). P. 12989. DOI: 10.3390/app152412989. EDN TQCSVG.

20. Корнилов А.А., Бородин А.А. Оценка времени срабатывания максимально-дифференциального теплового пожарного извещателя с адаптивным алгоритмом анализа температуры на начальной стадии пожара твердых горючих материалов // Техносферная безопасность. 2023. № 4 (41). С. 90–104. EDN IEXHPG.