一种机载灭火弹及灭火方法技术

本发明专利技术涉及一种机载灭火弹及灭火方法，属于灭火弹技术领域，解决了现有灭火弹产品安全性差、控制精度低、成本高以及灭火剂剩余率高的问题。该机载灭火弹包括动力装置、喷洒装置和控制装置，动力装置用于推动灭火弹飞行，喷洒装置用于喷洒灭火剂，控制装置用于控制动力装置的点火以及控制喷洒装置喷洒灭火剂；喷洒装置包括喷洒壳体、内胆和药柱，内胆和药柱设置于喷洒壳体的内部，内胆用于充填灭火剂；喷洒壳体上设有供灭火剂喷出的喷洒孔，喷洒孔构成灭火剂的喷洒通道；药柱被点燃后产生的高温高压气体作用在灭火剂上，灭火剂能够冲破内胆经喷洒孔喷出。本发明专利技术灭火喷洒过程中无杀伤碎片，产品安全性高，显著降低了灭火剂的结块率和剩余率。

An airborne fire-extinguishing bomb and method

【技术实现步骤摘要】
一种机载灭火弹及灭火方法
本专利技术涉及灭火弹
，尤其涉及一种机载灭火弹及灭火方法。
技术介绍
复杂背景下的远距离火灾扑救，如超高层建筑火灾、森林火灾中的悬崖火等一直是消防救援领域的难题，利用无人机或直升机等飞行平台的机动、灵活的特点，近距离靠近火灾，通过发射灭火弹的方式可实现第一时间对火情进行精准压制，达到控制火情蔓延的目的。目前国内外已有的灭火弹产品包括以下几种：(1)一种机载消防灭火弹，通过灭火弹内部的中心药柱和环形药包在内部引爆，释放灭火剂，该方案灭火剂在释放过程中伴随弹体碎片，安全性差，容易对火场及火场周围的人和建筑物等造成二次伤害；(2)一种基于空中抛洒模式的灭火弹，通过抛洒药爆炸释放弹体内的灭火剂，安全性差，通过引信引爆抛洒药，控制精度差且成本较高；(3)一种无破片式高效安全灭火弹，在内部爆炸物点燃后，所有灭火剂在高温高压气体作用下撑破壳体上均匀分布的小孔喷射出去，此种灭火弹虽然实现了灭火剂喷洒过程中无杀伤碎片，但爆炸物与灭火剂相接触，燃烧过程中产生的高温气体容易使灭火剂结块，导致剩余率较高。综上，现有灭火弹产品存在安全性差、成本高以及灭火剂结块率、剩余率高的问题，急需提供一种安全性高、低成本以及低灭火剂结块率和低剩余率高的高效灭火弹。
技术实现思路
鉴于上述的分析，本专利技术旨在提供一种机载灭火弹及灭火方法，用以解决现有灭火弹产品的安全性差、控制精度低、成本高以及灭火剂剩余率高的问题。本专利技术的目的主要是通过以下技术方案实现的：一方面，提供一种机载灭火弹，包括动力装置、喷洒装置和控制装置，动力装置用于推动灭火弹飞行，喷洒装置用于喷洒灭火剂，控制装置用于控制动力装置的点火以及控制喷洒装置喷洒灭火剂。另一方，提供一种基于上述机载灭火弹的灭火方法，包括如下步骤：第一步，控制装置上电启动，并实时监测是否接收到有点火时间信号；第二步，当控制装置监测到动力装置点火信号，控制装置向动力装置输出点火电流，动力装置点火，推动灭火弹向目标位置飞行；第三步，灭火弹飞行至目标位置，控制装置向喷洒装置输出点火电流，喷洒装置喷洒灭火剂。进一步地，根据灭火弹至目标位置之间的距离和灭火弹运行速度确定点火时间；点火时间包括延迟喷洒时间△t，△t为0.5～1.0s。进一步地，在步骤一之前，还包括装弹步骤，将机载灭火弹搭载于无人机上，无人机自动检测灭火弹是否装填正确。进一步地，喷洒装置包括喷洒壳体、内胆和药柱，内胆和药柱设置于喷洒壳体的内部，内胆用于充填灭火剂；喷洒壳体上设有供灭火剂喷出的喷洒孔，喷洒孔构成灭火剂的喷洒通道；药柱被点燃后产生的高温高压气体作用在灭火剂上，灭火剂能够冲破内胆，从喷洒孔释放到灭火弹外部。进一步地，喷洒装置还包括药托、压环及转接段，药托设于喷洒壳体的尾部，并通过压环压紧固定，药柱设置于药托内；压环套设于喷洒壳体的尾部，并与喷洒壳体的尾部螺纹连接；转接段的一端与压环连接，另一端与动力装置连接。进一步地，动力装置包括发动机和舱体，发动机设于舱体内部，舱体上设有翼片。进一步地，转接段的一端通过螺钉与压环连接，另一端与舱体螺纹连接。进一步地，喷洒孔的数量为多个，且均匀分布于喷洒壳体上。进一步地，喷洒孔的孔径相同。进一步地，由喷洒壳体尾部向头部，喷洒孔的孔径逐渐变小。进一步地，靠近喷洒壳体尾部的喷洒通道，其轴线向尾部倾斜；靠近喷洒壳体头部的喷洒通道，其轴线向头部倾斜；喷洒壳体中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体的轴线垂直。与现有技术相比，本专利技术至少具有如下有益效果之一：a)本专利技术提供的机载灭火弹，结构简单，控制装置用于控制动力装置推动灭火弹向目标位置飞行，并能够准确控制喷洒装置在目标着火点位置喷出灭火剂，将火扑灭，实现精确控制灭火剂的喷洒时间，控制精度更高，且成本低。b)本专利技术提供的灭火方法，将机载灭火弹搭载于无人机，无人机将点火时间信号和灭火弹的供电信号发送至灭火弹的控制装置，控制装置控制动力装置推动灭火弹向目标位置飞行，实现精准控制喷洒装置在目标着火点位置喷出灭火剂，控制精度更高，灭火剂喷洒过程安全高效。c)本专利技术提供的灭火方法，采用的机载灭火弹，将灭火剂盛放于内胆，在高温高压气体作用下，灭火剂冲破内胆，从喷洒壳体的喷洒孔释放，喷洒过程中无杀伤碎片，提高了灭火过程的安全性。d)本专利技术提供的灭火方法，采用的机载灭火弹将药柱设置于灭火剂的一侧，而且通过药托将药柱与灭火剂隔开，大大减少了高温气体与灭火剂的接触面积，克服了传统灭火弹的药柱被灭火剂包覆导致灭火剂具有很高的结块率和剩余率的缺陷，实现了灭火剂的安全高效喷洒，提升了灭火效果。e)本专利技术提供的灭火方法，机载灭火弹的喷洒壳体上设置的喷洒通道呈发散式设置，即靠近喷洒壳体尾部的喷洒通道，其轴线向尾部倾斜；靠近喷洒壳体头部的喷洒通道，其轴线向头部倾斜；喷洒壳体中部喷洒通道的轴线与喷洒壳体的轴线垂直，喷洒通道如此设置能够实现灭火剂全方位喷洒，消除灭火盲区，较喷洒通道垂直设置的灭火弹的喷洒范围扩大一倍，提升了灭火效果。本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。附图说明附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件。图1为本专利技术实施例中机载灭火弹外形图；图2为本专利技术实施例中机载灭火弹组成图；图3为本专利技术实施例中机载灭火弹工作流程。附图标记：1-动力装置；11-发动机；12-舱体；13-翼片；2-喷洒装置；21-喷洒壳体；22-内胆；23-药托；24-药柱；25-压环；26-转接段；27-灭火剂；3-控制装置。具体实施方式下面结合附图来具体描述本专利技术的优选实施例，其中，附图构成本申请一部分，并与本专利技术的实施例一起用于阐释本专利技术的原理，并非用于限定本专利技术的范围。实施例一本专利技术的一个实施例，公开了灭火方法，具体为无人机搭载机载灭火弹执行灭火任务，其中，采用的机载灭火弹结构如图1至2所示，灭火的工作过程如图3所示，灭火方法包括如下步骤：第一步，控制装置3上电启动，并实时监测是否接收到有点火时间信号。无人机发现着火点目标后，无人机的机载控制系统根据着火点和无人机平台的位置信息，结合灭火弹的外弹道信息，计算灭火弹的点火时间，并将点火时间信号和灭火弹的供电信号发送至灭火弹的控制装置3。灭火弹的控制装置3接收到外部供电信号后，启动自检。若自检未通过，则通过总线向外部设备发送故障信息；若自检通过，则实时监测是否有点火时间信号。当监测到点火时间信号时，将点火时间传送至控制装置3，控制装置3根据点火时间控制喷洒装置2动作本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种机载灭火弹，其特征在于，包括动力装置(1)、喷洒装置(2)和控制装置(3)，所述动力装置(1)用于推动灭火弹飞行，所述喷洒装置(2)用于喷洒灭火剂(27)，所述控制装置(3)用于控制动力装置(1)的点火以及控制喷洒装置(2)喷洒灭火剂(27)。/n

【技术特征摘要】
1.一种机载灭火弹，其特征在于，包括动力装置(1)、喷洒装置(2)和控制装置(3)，所述动力装置(1)用于推动灭火弹飞行，所述喷洒装置(2)用于喷洒灭火剂(27)，所述控制装置(3)用于控制动力装置(1)的点火以及控制喷洒装置(2)喷洒灭火剂(27)。


2.一种基于权利要求1所述机载灭火弹的灭火方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，控制装置(3)上电启动，并实时监测是否接收到有点火时间信号；
第二步，当控制装置(3)监测到点火时间信号，控制装置(3)向动力装置(1)输出点火电流，动力装置(1)点火，推动灭火弹向目标位置飞行；
第三步，灭火弹飞行至目标位置，控制装置(3)向喷洒装置(2)输出点火电流，喷洒装置(2)喷洒灭火剂。


3.根据权利要求2所述的灭火方法，其特征在于，步骤一中，根据灭火弹至目标位置之间的距离和灭火弹运行速度确定点火时间；
所述点火时间包括延迟喷洒时间△t，△t为0.5～1.0s。


4.根据权利要求2所述的灭火方法，其特征在于，在步骤一之前，还包括装弹步骤，将机载灭火弹搭载于无人机上，无人机自动检测灭火弹是否装填正确。


5.根据权利要求2至4所述的灭火方法，其特征在于，所述喷洒装置(2)包括喷洒壳体(21)、内胆(22)和药柱(24)，所述内胆(22)和药柱(24)设置于喷洒壳体(21)的内部，内胆(22)用于充...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海平，刘德龙，肖强，史涛瑜，申研，邱旭阳，
申请(专利权)人：北京机械设备研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11