Одним из самых страшных бедствий в истории человечества всегда были пожары. Ежегодно они уносили тысячи жизней, неотвратимо сжигая дотла города. К счастью, в наше время огонь перестал быть всесильным противником человека.
А все благодаря кропотливой научной работе, начало которой было положено триста лет назад. Именно тогда был изобретен первый огнетушитель.
О масштабности последствий и частоте пожаров говорит тот факт, что вплоть до XV века на Руси пожар считался большим лишь тогда, когда пламя уничтожало несколько тысяч домов. Меньшие ущербы не удостаивались даже упоминания в летописях. Так, московский пожар 1356 года буквально за два часа уничтожил практически весь город, включая Кремль и посады. Подобные ужасающие воспоминания хранят и страницы казанской истории. Согласно сведениям, опубликованным в 1805 году историком и общественным деятелем Николаем Загоскиным в «Спутнике по Казани», с середины XVI века по XIX век в городе было двенадцать огромных пожаров. Только с 1815-го по 1860 год он горел пять раз.
Ирония огня
В 1844 году англичанином Уильямом Генри Филипсом был запатентован Fire Annihilator («Уничтожитель огня»). Им была изобретена сложная конструкция, в которой, смешиваясь, химикаты выделяли тепло и превращали воду в пар. Последний через специальный распределитель подавался наружу. На это открытие его подтолкнуло извержение вулкана, увиденное в путешествии по Италии. Тогда он подумал, что можно потушить пламя с помощью водяного пара в смеси с другими газами. Несмотря на все усилия, Филипсу не удалось доказать эффективность своего изобретения. Испытания, проводившиеся в США, провалились. Корреспондент газеты «Бруклин Дэйли Игл», присутствовавший на них, писал: «Мы вынуждены сообщить, что имеем большую уверенность в ведре воды, нежели в «Уничтожителе огня»». По иронии судьбы фабрика Филипса была уничтожена пожаром.
Первое огнетушащее устройство было изобретено в 1715 году, когда немецкий ученый Захария Грейл предложил использовать для тушения пламени деревянную 20-литровую бочку с водой, оснащенную запалом с порохом. Ее попросту вкатывали в очаг возгорания, не забыв перед этим зажечь фитиль. Происходил взрыв, и вода, выливаясь, помогала тушить пламя. Примерно в это же время, но уже в Англии, похожее устройство было изготовлено химиком Амброузом Годфри. А некоторые историки официальным «днем рождения» огнетушителя считают 7 февраля 1863-го, когда в штате Вирджиния в США было запатентовано изобретение Алана Крея.
Впрочем, история сохранила упоминания и о еще более примитивной конструкции древнего огнетушителя. По некоторым данным, создателем одного из самых первых аппаратов для борьбы с возгораниями считается немецкий врач Фушес. Его устройство представляло собой всего лишь стеклянную банку, наполненную соляным раствором. Ее нужно было бросать в пламя. Фушес – человек на редкость предприимчивый – развернул настоящую рекламную кампанию, и в средствах массовой информации того времени, вплоть до Первой мировой войны, можно было встретить изображения счастливых семей, бросающих в огонь банки с раствором.
Спустя 100 лет с момента изобретения Грейлом его огнетушительной бочки капитаном британской армии Джорджем Менби было создано первое подобие переносного автоматического огнетушителя. Он представлял собой металлический цилиндр емкостью чуть более 10 литров, заполненный подщелоченной с помощью золы водой. Роль вытесняющего газа выполнял закачанный в баллон сжатый воздух. Жидкость находилась в сосуде под давлением и выпускалась при открытии крана.
Химическая атака
Один из первых вариантов раннего химического огнетушителя предложил в 1846 году немецкий инженер Хайнрих Готлиб Кюн. Это была коробка с небольшим пороховым зарядом, наполненная смесью серы, селитры и угля. Заряд приводился в действие с помощью запала, коробку бросали в очаг возгорания, и выделяемые из нее газы тушили огонь.
Изобретатель Шефаль
В Р
оссии первый взрывной огнетушитель появился в 1898 году. Свое изобретение ученый Шефаль назвал просто и емко – «Пожарогаз». Это была картонная коробка, заполненная огнетушащей смесью из квасцов, соды и сернокислого аммония. Ее масса доходила до 8 килограммов. Внутрь «Пожарогаза» вставлялся патрон с зарядом пороха и бикфордов шнур. При необходимости он поджигался и забрасывался через дверь или окно в горящее помещение. Через 15 секунд происходил взрыв, смесь распылялась и тушила пламя.
Почти одновременно с изобретением Шефаля в России применялись более легкие стеклянные колбы, а также специальные гранаты и бомбы емкостью около 1,5 литра. Они были наполнены разными огнетушащими веществами – раствором квасцов, буры, глауберовой соли, углекислого калия, хлористого натрия, кальция или магния, серы… В использовании они были более чем примитивны – их надлежало просто вылить в пламя. Некоторые имели весьма оригинальные названия, например, «Смерть огню» или «Россия». Впрочем, на этом их достоинства заканчивались, так как эффективность подобных огнетушителей была крайне низкой.
Тонкости применения
Пена является хорошим проводником электрического тока, поэтому использовать пенный огнетушитель в случае возгорания электроустановок и сетей, находящихся под напряжением, нельзя. Также он плохой помощник в случае с щелочными металлами натрия и калия. Дело в том, что данные вещества, вступая в реакцию с водой, находящейся в пене, будут выделять водород, который лишь усилит горение. Не поможет пена и при тушении спиртов. Последние поглощают воду, а пена, попадая на них просто-напросто разрушается. В производстве современных пенных огнетушителей в качестве газообразующего реагента используют азид натрия. Он легко разлагается с выделением большого количества азота.
Эврика!
В 1904 году российским ученым Александром Лораном был совершен настоящий прорыв. Он разработал принципиально новый способ тушения огня, предложив вместо воды использовать огнетушащую пену. Спустя буквально год изобретатель Александр Лаврентьев на основе научного открытия своего тезки разработал революционный аппарат – ручной пенный огнетушитель. Согласно некоторым данным, он получил емкое название «Эврика». Принцип действия новинки был основан на химической реакции между щелочным и кислотным растворами, которые по отдельности помещались в компактный баллон, разделенный на две части. В случае необходимости пожарный удалял специальный ударник, переворачивал огнетушитель и жидкости смешивались, производя огнетушащую пену, объем которой многократно превосходил сам аппарат. Новый огнетушитель отличался дешевизной, был легким и простым в использовании.
Надо сказать, что химические пенные огнетушители применяются пожарными во всем мире уже более ста лет. При этом почти половину этого срока их устройство оставалось практически неизменным, претерпев незначительную модернизацию лишь после 40-х годов прошлого столетия. По причине своей невысокой эффективности они используются сегодня в основном для тушения начинающихся возгораний на площади не более одного квадратного метра.
Смертельный эффект
Один из самых первых эффективных огнетушителей был выпущен американской компанией Pyrene Mfg.Co в 1912 году. Он представлял собой ручной насос, а в основе тушащего вещества лежал тетрахлорид углерода. Устройство показывало прекрасные результаты в борьбе со сложными топливными пожарами или в ликвидации возгорания электроустановок, ведь данное вещество не проводит ток напряжением до 150 000 вольт! Единственным недостатком нового изобретения была такая «малость», как газ фосген, возникающий при нагреве агента. Его использование в ограниченном пространстве приводило к смерти людей. Тем не менее данное устройство широко применялось в годы Первой мировой войны. Пожарным надлежало пользоваться таким огнетушителем предварительно облачившись в противогазы.
Незадолго до следующей мировой войны, в 1938 году, сотрудниками сразу нескольких немецких компаний – Minimax, Hoechst и Junkers – был разработан менее опасный вариант огнетушащего вещества – хлорбромметан. С этих пор большинство огнетушителей заправлялись новым агентом, вплоть до 1960-х, когда был открыт такой инертный газ, как хладон. Он обладает отличными огнетушащими свойствами и безопасен для людей. Правда, и здесь нашлась своя ложка дегтя – ученые выяснили, что хладон деструктивно влияет на озоновый слой Земли. По этой причине область применения хладоновых огнетушителей существенно ограничена различными международными соглашениями. В настоящее время реальной альтернативы им пока не найдено.
Огромный и… бесполезный
Самый большой огнетушитель в мире подпирает крышу двухэтажного дома. Рядом с ним красуется вывеска «При пожаре звонить…». Здание находится в Москве. Примечательно, что подобные атрибуты к реальным противопожарным службам никакого отношения не имеют.
Это всего лишь маркетинговый ход одного питейного заведения. Таким оригинальным дизайном его руководство решило привлечь новых посетителей, не ограничиваясь при этом только внешним декором. Чего только стоит барная стойка, водруженная на пожарный грузовик ЗиЛ, или бесчисленные гидранты, вентили и шланги, вписанные в интерьер.
Упорство Джиро
1 сентября 1923 года Японию потрясло Великое землетрясение Канто. Его магнитуда превысила 8 баллов. В Токио, находившемся в 90 км от эпицентра, начались пожары. Сильный ветер разносил их по всему городу. На одной из площадей от дыма задохнулось более 40 тысяч человек. Случившееся заставило японского ученого-химика Джиро Ниизама задуматься о создании высокоэффективного огнетушителя, которым смог бы пользоваться любой человек. После долгих лет сложнейших научных поисков, в 1953 году, он смог синтезировать уникальную органическую жидкость – «легкую воду», которая была способна ликвидировать пожар в любой стадии возгорания. Данное открытие получило название Bonpet.
Разработчикам понадобился еще год, чтобы запатентовать первый опытный образец самосрабатывающего огнетушителя. За свою полувековую историю он претерпел некоторые усовершенствования, включая химический состав своего содержимого, был признан многими международными патентными бюро и получил распространение во многих странах мира.
В 2007 году на основе жидкости Bonpet были созданы и прошли испытания ручные, переносные двухлитровые воздушно-эмульсионные огнетушители многоразового использования для тушения локальных очагов возгорания.
Всегда под рукой
Один из самых маленьких и экзотичных огнетушителей в мире носит название Pingy. Внешне он напоминает, скорее, гранату, нежели аппарат для тушения огня. Его длина составляет всего 14 сантиметров, а вес не превышает килограмм, так что хранить его можно даже в ящике письменного стола. Основная задача, которая ставится перед этим «малышом», – тушение очага пламени на начальном этапе возгорания.
Эра электричества
Развитие электротехнической промышленности и связи вызвало потребность в неводных средствах тушения, которые не проводили бы электрический ток. По этой причине в ХХ веке популярность стали набирать порошковые огнетушители. Первоначальная конструкция была запатентована еще в 1912 году в Берлине и состояла из жестяной банки с бикарбонатом натрия и отдельной емкости с углекислым газом, который использовался в качестве вытеснителя. Конструкция эта со временем претерпела массу изменений. Эти тенденции коснулись и самого порошка, огнетушащая способность которого с годами достигла приемлемого уровня.
Звук против пламени
Агентство по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) разработало весьма необычный огнетушитель, позволяющий контролировать процесс горения с помощью… акустического поля. Во время испытаний команда изобретателей расположила вокруг небольшой площади возгорания жидкого топлива два динамика. Оказывается, звуковые волны способствуют ускорению движения воздуха, который в свою очередь истончает границу огня. Одновременно с этим под влиянием акустического процесса происходит более быстрое испарение воспламененной жидкости, благодаря чему снижается температура пламени. В настоящее время перед учеными DARPA стоит следующая задача – научиться контролировать пламя на большой площади.
Наравне с порошковыми развитие получили огнетушители газовые. Их принцип пожаротушения основан на переходе вещества из жидкого состояния в газ, при котором температура составляет порядка -79° C. Эффект пламегашения достигается как понижением температуры очага возгорания, так и вытеснением кислорода негорючим углекислым газом.
И в мир, и в пир
Мания потребления дошла и до огнетушителей. В наш век этот «банальный и скучный» предмет стал объектом воплощения творческих дизайнерских замыслов. Так что теперь в продаже есть модели, которые и людям не стыдно показать. Например, корпус огнетушителя SAFE-T художники изменили до неузнаваемости – раскрасили во все цвета радуги, обшили кожей и даже стилизовали, например, под бутылку старого дорогого вина. В России быстро подхватили идею иностранных дизайнеров, и сегодня оригинальные огнетушители можно запросто найти в продаже или оформить на заказ. Забавно, что дизайнерский огнетушитель в виде русской матрешки или с изображением собора Василия Блаженного изготовители предлагают в качестве необычного сувенира иностранным гостям.
К сожалению, во времена технического прогресса актуальность производства средств пожаротушения только возрастает. Поэтому спустя триста лет с момента изобретения первого огнетушителя ученые не прекращают поиски наиболее эффективных его наполнителей и работу над усовершенствованием его конструкций.
Материал подготовлен на основе
информации из открытых источников