USING EXPLOSIVE MATERIALS IN DEVICES OF LOCALIZATION AND EXTINGUISHING OF WILDLAND FIRES

Theoretical and experimental studies, conducted at Tomsk State University, have allowed to determine the structure of the wildfire flame. The pyrolysis zones and the zones containing the pyrolysis products and oxygen were found to be the most unstable during combustion of natural high-molecular compounds such as needle litter, herbage, and timber. In this case, if these zones are subjected to the shock waves, then they will be destroyed and the process of combustion will stop. At the same time, the theoretical and experimental studies have shown that the shock waves lead to an increase in pressure in the unstable zones during interaction with these zones, which increases the efficiency of extinguishing a fire. This approach directed to the destruction of unstable zones allows to create the new technical methods and devices for providing the safety of fireman-operators, the environmental safety through conservation of natural resources, and the high efficiency. Similar requirements are met by blasting methods: combined method of localization and suppression of ground forest and steppe fires; line charge for localization and suppression of fires, as well as a disintegrator of a ground forest fire front, technical description and characteristics which are presented in this paper.

физико-математическое моделирование, природные и техногенные катастрофы, сопряженные задачи механики, многофазная реагирующая среда, ударная волна, горение, эксперимент, physical and mathematical modeling, natural and technogenic catastrophes, conjugated problems of mechanics, multiphase reacting media, shock wave, combustion, experiment

1. Гришин А. М. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. - Новосибирск : Наука, 1992. - 408 с.

2. Гришин А. М., Цимбалюк А. Ф. Математическое моделирование срывалесных горючих материалов в результате взрыва шнурового заряда взрывчатого вещества // ФГВ. - 2006. - Т. 42, № 3. - С. 92-99.

3. James H. Speer. A Review of "Living with fire: fire ecology and policy for the twenty-first century" // The Professional Geographer.- 2010.- Vol. 62, Issue 1.-P. 137-138. DOI: 10.1080/00330120903446430.

4. National Interagency Fire Center. Year-to-date statistics 2013. URL : http://www.nifc.gov/fireInfo/nfn.htm (дата обращения: 16.02.2015).

5. Воробьев Ю. Л. Лесные пожары на территории России: состояние и проблемы. - М. : ДЭКС-Пресс, 2004.- 312 с.

6. Царев В. А. Экономический ущерб, нанесенный природными пожарами в России в 2010 году // Лесотехнический журнал. - 2012. - № 3. - С. 147-155.

7. Sullivan A.L. Chapter 5 - Grassland fire management in future climate / Donald L. Sparks (ed.). Advances inAgronomy // Academic Press. - 2010.- Vol. 106.-P. 173-208. DOI: 10.1016 /S0065-2113(10)06005-0.

8. Курбатский Н. П., Валендик Э. Н. Локализация лесных пожаров накладными шнуровыми зарядами. - Красноярск : Изд-во "Красноярский рабочий", 1970. - С. 320-332.

9. Охрана и защита леса. - Изд. 3-е, перераб. идоп. - М.: Лесная промышленность, 1969. - 408 с.

10. Пат. 2345806 C2 Российская Федерация. МПК A62C 3/02 (2006.01), A01G 23/00 (2006.01). Способ локализации низового лесного пожара / Гришин А. М., Зима В. П. -№ 2007106509/12; заявл. 27.08.2008; опубл. 10.02.2009, Бюл. № 4.

11. Гришин А. М., Ковалев Ю. М. Об усилении ударных волн при взаимодействии с фронтом лесного пожара // Доклады АН СССР. - 1990. - Т. 312, № 1. - С. 50-54.

12. Кузнецов В. Т., Фильков А. И. Воспламенение различных видов древесины потоком лучистой энергии // ФГВ. - 2011. - Т. 47, № 1. - С. 74-79.

13. Пат. 2508141 C1 Российская Федерация. МПК A62C 3/02 (2006.01). Способ предотвращения распространения лесного пожара/ Каблов В. Ф., Суркаев А. Л., Благинин С. И. -№ 2012151462/12; заявл. 30.11.2012; опубл. 27.02.2014, Бюл. № 6.

14. Lowden L., Hull T. Flammability behaviour of wood and a review of the methods for its reduction // Fire Science Reviews. -2013. - Vol. 2, No. 4. - P. 1-19. DOI: 10.1186/2193-0414-2-4.

15. Maranghides A., Mell W. Framework for Addressing the National Wildland Urban Interface Fire Problem - Determining Fire and Ember Exposure Zones using a WUI Hazard Scale. - Gaithersburg, Maryland, USA : National Institute of Standards and Technology, 2013. DOI: 10.6028/nist.tn.1748.

16. Morandini F., Silvani X. Experimental investigation of the physical mechanisms governing the spread ofwildfires // International Journal of Wildland Fire. - 2010.- Vol. 19,No. 5.-Р. 570-582. DOI: 10.1071/wf08113.

17. BFRL Initiatiates Stadies of Wildland / Urban Interface (WUI) Fires, BFRL Activities, Accomplishments and Recognitions, 2004-2005. URL: http://www.bfrl.nist.gov/Annual/2004-2005/BFRL06.pdf (дата обращения: 20.01.2014).

18. Flannigan M. D., Stocks B. J., WottonB. M.Climate change and forest fires // Science of the Total Environment. - 2000. - Vol. 262, Issue 3. - P. 221-229. DOI: 10.1016/s0048-9697(00)00524-6.

19. RinieriF., BalbiJ.-H., Santoni P.-A. On the use of an infra-red camera for the measurement of temperature in fires of vegetative fuels. URL : http://qirt.gel.ulaval.ca/archives/qirt2006/papers/011.pdf (дата обращения: 12.02.2015).

20. Mell W. E., Manzello S. L., Maranghides A., Butry D., Rehm R. G. The wildland-urban interface fire problem - current approaches and research needs. International Journal of Wildland Fire. - 2010. - No. 19. - Р. 238-251. DOI: 10.1071/WF07131.

21. Filkov A. I., Kuzin А. Ya., Sharypov O. V., Leroy-Cancellieri V., Cancellieri D., LeoniE., SimeoniA., Rein G. ^11^^^ study to evaluate the drying kinetics of Boreal peats from micro to macro scales // Energy & Fuels. - 2012. - Vol. 26, No. 1. - P. 349-356. DOI: 10.1021/ef201221y.

22. Leroy-Cancellieri V., Cancellieri D., LeoniE., SimeoniA., Filkov A. I. Energetic potential and kinetic behavior of peats // Journal of Thermal Analysis and Calorimetry. - 2014. - Vol. 117, No. 3. - P. 1497-1508. DOI: 10.1007/s10973-014-3912-2.

23. Пат. 2458716 C1 Российская Федерация. МПК A62C 3/02 (2006.01). Комбинированный способ локализации и тушения низовых лесных и степных пожаров / Гришин А. М., Зима В. П. - № 2011110659/12; заявл. 21.03.2011; опубл. 20.08.2012, Бюл. № 23.

24. Пат. 2496539 Российская Федерация. МПК A62C 3/02. Накладной шнуровой заряд для локализации низовых лесных и степных пожаров / Гришин А. М., Зима В. П. - № 2012118846; заявл. 05.05.2012; опубл. 27.10.2013.

25. Свидетельство ПМ 10582 Российская Федерация. Дезинтегратор фронта низового лесного пожара с огнегасящим патроном / Гришин А. М., Зима В. П. - № 98120291; заявл. 02.11.1998; опубл. 16.08.1998, Бюл. № 8.

26. Свидетельство ПМ 12975. МПК A62C 3/02. Устройство для локализации низового лесного пожара и быстрого отжига лесных горючих материалов / Гришин А. М., Зима В. П., Медведев А. В. - № 98120290; заявл. 02.11.1998; опубл. 20.03.2000, Бюл. № 8.

27. Покровский Г. И. Взрыв. - М. : Недра, 1980. - 189 с.

28. Гришин А. М., Голованов А. Н., Зима В. П., Самойлов В. И., Цимбалюк А. Ф. Эксплуатация дезинтеграторов при тушении низовых лесных пожаров // Избранные доклады международной конференции "Математическое и физическое моделирование сопряженных задач механики реагирующих сред и экологии". - Томск : Изд-во Томского гос. ун-та, 2000. - С. 97-101.

29. Гуляев В. И., Иванченко Г. М. Фокусировка и рассеивание плоских ударных волн на поверхности раздела анизотропных упругих сред // ПМТФ. - 2002. - Т. 43, № 5. - С. 20-27.

30. Ануфриев И. С, Голованов А. Н., Цнмбалюк А. Ф., Шарыпов О. В. Динамика ударных волн в осе-симметричных каналах с конфузорами // Вестник НГУ. Серия: Физика. - 2009. - Т. 4, вып. 2. - С. 13-18.