פצצות מים ורובוטים לכיבוי שרפות יער

מבוא

ניתן ליישם את ההתפתחויות האחרונות בתכנון נשק כבד ללחימה בשריפות יער, שכן שני המצבים כוללים סביבות מסוכנות המהוות סיכון גבוה לנזק לנכסים פיזיים ולסכנה קיצונית למשתתפים אנושיים. ביישומים צבאיים, מערכות משוריינות כבדות או רובוטיות מתוכננות כך שיתאימו למשימה העומדת על הפרק. לדוגמה, רובוטים משמשים לפינוי מוקשים ומכשולים, והפצצות אוויריות או ארטילריות קודמות לכל התקפה קרקעית. באופן דומה, פצצות הכיבוי המוצעות (FFB) ורובוטי כיבוי (FFR) המוצעים נועדו לעמוד בעבודה הקשה של כיבוי שריפות יער, תוך שימוש בערפל מים היברידי עם יכולת כיבוי אש פי שמונה בהשוואה לשיטות קונבנציונליות.

כאשר ההטלה מהאוויר נפסקת, האש יכולה להצית מחדש לפני שצוותי הכיבוי חוזרים לאזור האש. כדי לפתור בעיה זו, ניתן להשתמש ברובוטים לכיבוי אש.

רובוט הכיבוי המוצע כולל תותח כיבוי מתקדם AFT) Advanced Firefighting technology) בעל יכולת כיבוי של כמעט פי 10 מזו של שיטות קונבנציונליות.

2. פצצות כיבוי אש (FFB)

מדיה היברידית היא שילוב של גז אינרטי, בדרך כלל חנקן ומים שיוצרים אטמוספירה שאינה תומכת בעירה. אפקט הקירור של ערפל מים מתרחש כאשר הוא סופג את קרינת החום מהאש. דחיית החמצן מתרחשת בלב השריפה כאשר טיפות ערפל המים הופכות לאדים ולוקחות חמצן מהאש, עם יכולת כיבוי אש פי עשרה בהשוואה לשיטות הקונבנציונליות.

החנקן מאוחסן במכלי לחץ גבוה, אך יכול להיווצר גם על ידי ריאקציה של Guanidine nitrate. גואנידין חנקתי הוא הרכיב היוצר גז (חנקן) במערכות כריות אוויר שברכבים שלנו. ברגע שהסף הדרוש הושג, יחידת הבקרה של כריות האוויר תפעיל את מחולל הגז כדי לנפח במהירות את כרית האוויר. תכונות מיוחדות אלו של ערפל מים שימשו לפיתוח פצצת כיבוי אש (FFB).

הרעיון של ‘הפצצת’ אש מהאוויר אינו חדש לגמרי. לאחר תום מלחמת העולם השנייה, חיל האוויר של צבא ארה”ב פיתח כלי נשק אוויריים ייעודיים לכיבוי אש. הראשונים שבהם היו מכלי הטלה מלאים במים ומצוידים במרעומי קירבה מיוחדים כדי לפוצץ אותם ממש מעל האש באמצעות מטען TNT של 40 פאונד. לרוע המזל, בדיקות הראו שהפיצוץ עצמו הספיק כדי להצית שריפות. גם הדיוק היה ברמה נמוכה מאוד ולכן ארצות הברית נטשה בסופו של דבר את הפרויקט. הרוסים פיתחו פצצה לכיבוי אש, ASP-500, המיועדת לכיבוי שריפות יער אשר פועלת בהצלחה רבה.

המבנה הבסיסי של פצצת כיבוי אש  )ראה איור 1) מבוסס על פצצת אוויר רגילה. מילוי חומר הנפץ יוחלף בגואנידין חנקתי ובמיכל מים. גוף הפלדה הכבד יוחלף במעטפת קלה מחומרים מרוכבים או אלומיניום.

 עם ההגעה לגובה המתאים, פצצת הכיבוי נפתחת ונוצר חרוט ערפל מים היברידי עדין במיוחד. כתוצאה מכך ייווצר כיבוי מהיר ויעיל, תוך שימוש בפחות מים באופן משמעותי בהשוואה לשיטות הרגילות.

כדי להיות יעיל, כיבוי אש אווירי חייב להתבצע מגובה של לא יותר מ-60 מ’ מעל צמרות העצים. אבל טיסות נמוכות כאלה הן קשות מאוד ומסוכנות במיוחד בלילה. נוסף על כך, יעילות הכיבוי מופחתת ב-30 עד 50% על ידי עליית אוויר חם ועשן מעל אזורים חמים מאוד.

את פצצת הכיבוי ניתן להטיל מכל גובה בטוח מתאים ולהפעיל אותה במרחק היעיל ביותר מעל האש (ראה איור 2). זה יבטל לחלוטין את הפסדי רסס המים ויגביר את יעילות כיבוי האש.

נדגים את יעילות כיבוי האש של הפצצות באמצעות מסוק הכיבוי Black Hawk שניתן להרכיב עליו מיכל מים בנפח של 4,500 ליטר. המשקל המשוער של הגוף הפצצה יהיה כ-20% ממשקל הפצצה הכולל לכן, נפח המים יהיה 3,500 ליטר.

יעילות ה-FFB תהיה דומה לזו של מערכת כיבוי האש ההיברידית (פי עשרה), אך ליתר ביטחון, נניח ערך נמוך יותר של 8. התוצאה של הנחה זו היא שכושר הכיבוי של מסוק הכיבוי בלק הוק יהיה שווה ל-28000 ליטר, כמעט פי שניים מיכולת הכיבוי של Boeing 737, 15000 ליטר (ראה איור 3).

המשמעות היא שכלי טייס לכיבוי שרפות בקטגוריה בינונית, קל להפעלה ובעלות נמוכה, הופך למעשה למטוס מקטגוריה כבדה, שהוא יקר מאוד וקשה לתפעול.

 הפצצות יקובצו במכולה מיוחדת על מסוע שרשרת. המכולה תותקן בתא לחימה של המסוק, והפצצות יוטלו מגובה בטוח ובדיוק רב, משני צדי המטוס.

3. רובוט כיבוי אש

כיבוי אש מהאוויר הוא מרכיב מרכזי בלחימה יעילה בשריפות. כדי לא לסכן את צוותי הקרקע, יש לפנות את אזור היעד מצוותי הכיבוי. כאשר הטלה מהאוויר נפסקת, האש יכולה להתחדש לפני שצוותי הכיבוי חוזרים לאזור האש. כדי לפתור בעיה זו, ניתן להשתמש ברובוטים לכיבוי אש.

דוגמאות למערכות רובוטיות שפותחו לכיבוי אש מתוארות באיור 4. המשותף לכל הרובוטים הללו הוא הצינור הכבד שהם ‘גוררים’ מאחוריהם. צינורות אלו, המספקים את המים או הקצף לכיבוי האש, משבשים את יכולת התמרון של הרובוט בשטח הקשה, במיוחד זה מסוג ‘Thermit’ שנע ביער. חוסר האוטונומיה הזה הוא אחד החסרונות הגדולים ביותר של רובוטי כיבוי אש קיימים. בעיה זו נפתרת באמצעות תותח טכנולוגיית כיבוי מתקדמת (AFT).

תותח Advanced Firefighting Technology) AFT) (ראה איור 5), מבוסס על טכנולוגיית רקטות ויישומה על תערובות נוזלים וגז. הוא יוצר מתז של ערפל מים עדין במיוחד המכסה שטח פנים גדול בהרבה בהשוואה לתותחי מים רגילים. הדבר גורם לקירור מהיר של האזור הבוער, עקב ספיגת חום נרחבת על ידי אידוי המים. ההשפעה המשולבת של קירור ובידוד האש מביאה לכיבוי מהיר ויעיל.

תותח AFT משתמש בפחות מים באופן משמעותי (פי שמונה) בהשוואה למערכות קונבנציונליות. החלפת האוויר הדחוס (ראה איור 5) בחנקן, תביא ליכולת כיבוי אש פי עשרה. התוצאה המעשית של זה היא שליטר אחד של מים המותז על ידי תותח AFT שווה ל-10 ליטר בעת שימוש בשיטות קונבנציונליות.

תותח AFT מייצר קיטור רב המסכן את הכבאים בפעולות הכיבוי הישירות שלהם. שימוש ברובוטים לכיבוי אש פותר את הבעיה הזו בצורה מאוד יעילה.

כדי לקצר את שלב המו”פ, ניתן להשתמש בפלטפורמה רובוטית קיימת, כמו ה-TC800 FF Colossus, בין היתר (ראה איור 6).

הסיפון העליון של TC800 FF שונה על ידי הסרת תותח הכיבוי שלו וצינור המים להזנה. הפלטפורמה החדשה שנוצרה משמשת להתקנה של תותח AFT בקצב זרימה של 1 ליטר לשנייה. מאחורי התותח מותקן מיכל מים של 400 ל’ (ראה איור 7).

לרובוט המוצע המצויד במיכל מים של 400 ליטר יש את אותה יכולת כיבוי אש כמו לכבאית סוג 4 עם 4000 ליטר מים.

תכונה ייחודית זו מאפשרת לרובוט להיות נייד להובלה אווירית כדי להפעילו מיד עם ההתקפה הראשונה, החשובה ביותר למניעת התפשטות האש.

רובוט הכיבוי יהיה מצויד בכלים מיוחדים לחיתוך עצים ושיחים ליצירת נתיב לעצירת אש כולל להב דחפור, מסור שרשרת, ותוף מחבטים לכיבוי האש.

---