Hành trình Khoa học, Không gian và Thời gian!
Các nhà nghiên cứu đã phát triển một khái niệm mới về chữa cháy, được đặt tên là Phương pháp dập tắt chân không. VEM dựa trên hoạt động ‘đảo ngược’ của quy trình chữa cháy thông thường: Nó hút các sản phẩm đốt, thậm chí là ngọn lửa và chính nguồn cháy, vào buồng chân không để làm sạch khu vực bắn. Khái niệm này là thuận lợi cho việc sử dụng không gian, vì nó ngăn chặn sự lây lan của các sản phẩm dễ cháy có hại trên khắp cabin.
Một nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Kỹ thuật Cơ khí tại Đại học Công nghệ Toyohashi đã phát triển khái niệm mới về bình chữa cháy được tối ưu hóa cho không gian sử dụng, được đặt tên là Phương pháp dập tắt chân không (VEM).
VEM dựa trên hoạt động hoàn toàn “đảo ngược” của bình chữa cháy được sử dụng rộng rãi, cụ thể là, (các) chất chữa cháy phun vào điểm bắn. VEM đang hút ngọn lửa cũng như sản phẩm đốt, thậm chí là nguồn lửa, bằng cách hút chân không vào buồng chân không để loại bỏ các vấn đề bắn ra khỏi không gian quan tâm. Khái niệm đảo ngược này phải phù hợp với các môi trường đặc biệt được bao bọc kín (như phương tiện không gian hoặc các loại hình vận chuyển không gian, tàu ngầm và các loại phương tiện chìm dưới biển sâu) để ngăn chặn hoặc ngăn chặn các sản phẩm đốt có hại như khói, các vấn đề hạt , thành phần khí độc trên toàn bộ cabin kín. Điều này đặc biệt thuận lợi cho việc sử dụng không gian, thích hợp trong môi trường chân không khắc nghiệt. Công trình này là một nghiên cứu hợp tác với Đại học Hokkaido và Shinshu.Công nghệ chữa cháy ; Tàu vũ trụ an toàn hỏa hoạn vào ngày 16 tháng 4 năm 2019.
Hiện nay, các bình chữa cháy được sử dụng trong tàu vũ trụ hoặc trạm vũ trụ ở Mỹ, Nhật Bản, châu Âu và Nga chủ yếu là các bình chữa cháy khí CO 2 , mặc dù sương mù nước được coi là một giải pháp thay thế. Bình chữa cháy CO 2 được ưa thích vì hiệu suất chữa cháy của nó đã được hứa hẹn cho lửa điện (là nguyên nhân chính gây ra hỏa hoạn trong không gian) trong trải nghiệm trước đây trên trái đất. Tuy nhiên, chúng ta phải lưu ý rằng loại bình chữa cháy không phải là lựa chọn tốt nhất cho môi trường không gian vì khối lượng hạn chế bên trong cabin và tăng nồng độ CO 2 , giả sử nó được sử dụng. Do đó, cần phải đeo O 2che dấu trước khi quá trình chữa cháy của thiết bị được thực thi, điều này gây ra sự chậm trễ của hành động và cho phép đám cháy phát triển. Ngoài ra, trong khi phun khí CO 2 về phía khu vực bắn, các sản phẩm dễ cháy cũng như khí CO 2 sẽ lan rộng khắp cabin. Các thành phần khí độc hại như vậy (thậm chí CO 2 ) cuối cùng có thể bị bộ lọc giữ lại trong quy trình tuần hoàn không khí. Tuy nhiên, một lượng lớn thời gian rõ ràng là cần thiết để thu thập tất cả các thành phần khí độc hại như vậy để nhiệm vụ sẽ bị trì hoãn tương ứng. Hơn nữa, CO 2bộ lọc bị hao mòn và yêu cầu thay thế; do đó, cần một lượng lớn cổ phiếu để thay thế cho nhiệm vụ không gian dài hơn (có khả năng lên sao Hỏa). Trên trái đất, ngược lại, những vấn đề như vậy không quan trọng, do đó, chúng tôi tập trung chú ý vào việc khám phá sự thay thế tốt nhất cho không gian.
VEM là một khái niệm tiên tiến mới được nhóm của chúng tôi đề xuất, về cơ bản là hoạt động “đảo ngược” để chữa cháy. Nó dựa trên sức hút của các sản phẩm dễ cháy và ngọn lửa (thậm chí là nguồn bắn) bằng chân không và thu thập chúng vào thùng chứa chân không (buồng chân không) để cách ly. Trong trường hợp cháy tiếp tục trong buồng, chúng tôi có thể áp dụng bất kỳ quy trình chữa cháy khi cần thiết. Nếu phương pháp này thành công, quy trình chữa cháy trước (đặt mặt nạ O 2 ) sẽ được loại trừ để quản lý thời gian thực hiện hành động thích hợp. Ngoài ra, khí sản phẩm sẽ được loại bỏ hiệu quả khỏi cabin để giảm thiệt hại cho bộ lọc. Mặc dù phương pháp này nghe có vẻ kỳ quặc trên trái đất, nhưng nó có thể thích hợp nhất cho việc sử dụng không gian.
Một cựu sinh viên, ông Taichi Usuki, sinh viên khóa thạc sĩ tại Đại học Hokkaido, được giám sát bởi Giáo sư Yuji Nakamura, đã điều tra tính khả thi của khái niệm này và đưa ra lời giải thích về cách thực hiện. Ba loại chế độ tuyệt chủng đã được tìm thấy và mỗi chế độ tuyệt chủng được kiểm soát bởi tốc độ dòng hút. Gần đây, bài báo tóm tắt khái niệm này đã được chấp nhận để xuất bản tại một số đặc biệt, “An toàn hỏa hoạn tàu vũ trụ” trong Công nghệ chữa cháy , là một tạp chí quốc tế nổi bật trong cộng đồng cứu hỏa.
các cơ quan không gian cảnh giác để giới thiệu khái niệm này bởi vì không có thiết bị nào được phát triển và thử nghiệm bởi họ. Có thể hiểu rằng việc ra quyết định của họ thường dựa trên sự an toàn để các công nghệ cũ được phân phối tốt và đảm bảo được chấp thuận. Tuy nhiên, điều đó không có nghĩa là khái niệm mới không có khả năng được xem xét. Các khái niệm công nghệ mới nổi thường yêu cầu các bài thuyết trình đề xuất liên tục được công nhận. Chúng tôi sẽ tiếp tục tinh chỉnh và trình bày khái niệm. ” Các khái niệm công nghệ mới nổi thường yêu cầu các bài thuyết trình đề xuất liên tục được công nhận. Chúng tôi sẽ tiếp tục tinh chỉnh và trình bày khái niệm. ” Các khái niệm công nghệ mới nổi thường yêu cầu các bài thuyết trình đề xuất liên tục được công nhận. Chúng tôi sẽ tiếp tục tinh chỉnh và trình bày khái niệm. “
Nhóm nghiên cứu hy vọng VEM sẽ là một kỹ thuật sắp tới trong các sứ mệnh không gian trong tương lai và khái niệm này cũng sẽ được áp dụng để dập tắt một số đám cháy bất thường nghiêm trọng và không thể điều khiển được với các chất chữa cháy hiện đang được sử dụng như lửa bột kim loại. Nó cũng dự kiến sẽ được áp dụng cho đám cháy trong phòng sạch (ví dụ, phòng điều hành), trong đó các chất chữa cháy phun sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho cấu trúc và thiết bị có độ trễ lớn khi kích hoạt lại. Dự kiến vai trò chính của nhà nghiên cứu là đề xuất ý tưởng mới một cách khoa học. Hơn nữa, một số năm sau, khái niệm này có thể có thể là một thành phần của một sản phẩm sống. Trong tương lai, sứ mệnh không gian dài hạn sẽ được xem xét và có hiệu quả, sau đó chiến lược an toàn hỏa hoạn đòi hỏi phải xem xét lại. Hơn thế nữa, bởi vì một người không chuyên như một phi hành gia mới được tuyển dụng có thể tham gia vào các hoạt động trong khách sạn vũ trụ, du hành vũ trụ, v.v., các thiết bị khẩn cấp dễ sử dụng sẽ là bắt buộc. Đưa O2 mặt nạ trước khi chữa cháy có vẻ không phù hợp. Khái niệm này cuối cùng sẽ trở thành một thiết bị chữa cháy tiêu chuẩn mới trong không gian. Có khả năng, để sử dụng trong nhà, máy hút bụi “mới” có thể có các tùy chọn đặc biệt với bình chữa cháy này. Nghe có vẻ vô lý? Có thể không.
Công trình này được hỗ trợ bởi Grants-in-Aid cho nghiên cứu khám phá đầy thử thách, Bộ Giáo dục, Khoa học, Thể thao và Văn hóa (Số 25560160).
Nguồn tin tức:
Tài liệu được cung cấp bởi Đại học Công nghệ Toyohashi . Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.
Tạp chí tham khảo :