一种空投式森林灭火弹制造技术

空投式森林灭火弹是一种主要装载于直升机、无人机等空中平台，采用空投发射方式、无动力滑翔飞行、通过制导控制实现高精度森林灭火的航空消防装备。采用三段分体式结构，从前到后依次为导引头舱、药舱和舵机舱；所述导引头舱用于提供头部气动外形以及红外导引头的安装空间；所述药舱用于装载灭火药剂；所述药舱外表面固定翼片；所述舵机舱用于提供舵机和航电系统的安装空间以及提供弹体飞行时的控制力矩。空投式森林灭火弹采用中心爆管结构的抛撒方式，通过爆炸驱动药舱内预装的灭火剂向四周抛撒，形成一定面积的覆盖，达到灭火效果。达到灭火效果。达到灭火效果。

【技术实现步骤摘要】
一种空投式森林灭火弹


[0001]本专利技术涉及一种空投式森林灭火弹，主要应用于预防和扑救森林火灾。

技术介绍

[0002]森林火灾会严重破坏森林结构和森林环境，造成经济损失和人员伤亡，导致生态系统失去平衡。现阶段，森林灭火主要是按照“趁早打”、“趁小打”的灭火原则进行，在对森林灭火没有预警和合理避免措施的情况下，森林火灾容易造成大范围走火，火势旺盛且受到环境地形的限制，仅靠人工难以到达有效灭火目的。
[0003]近年来，航空平台因其机动性能强、效率高等特点，被国内外广泛应用于森林消防领域，已经成为了世界先进国家森林防火的主要手段。目前，我国航空护林主要方式是日常巡护、火场侦查、物资及人员投放、航空化学灭火及直升机吊桶扑火，尤其是直升机吊桶扑火在近年来几次重大森林火灾中，发挥了较为重要的作用，对森林资源起到了一定的保护作用。但是，直升机吊桶灭火受水源距离限制、载重有限、存在一定的飞行风险，其使用受到一定限制。
[0004]鉴于上述情况，为积极响应国家建设生态文明和美丽中国的号召，研发一种空投式森林灭火弹。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是：克服现有技术的不足，提供一种空投式森林灭火弹。
[0006]本专利技术的技术方案是：一种空投式森林灭火弹，采用三段分体式结构，从前到后依次为导引头舱、药舱和舵机舱；所述导引头舱用于提供头部气动外形以及红外导引头的安装空间；所述药舱用于装载灭火药剂；所述药舱外表面固定翼片；所述舵机舱用于提供舵机和航电系统的安装空间以及提供弹体飞行时的控制力矩，整个空投式森林灭火弹采用无动力滑翔的机动方式通过制导控制抵进目标火场。
[0007]优选的，在所述药舱内部安装用于减小内部灭火药剂晃动的防晃隔板，所述防晃隔板同时用于增加刚度并为引战系统提供密封安装空间。
[0008]优选的，所述的防晃隔板包括内套管、外套管、纵向平板和横向板；其中内套管与药舱前后端部接口固定；外套管套装在所述的内套管上并固定；至少三片纵向平板沿内套管周向对称布局并与所述外套管、药舱内壁固定，横向板安装在所述纵向平板上，用于加强翼片与药舱连接处的刚度。
[0009]优选的，纵向平板的数量优选4片。
[0010]优选的，所述的内套管与药舱前后端部接口通过粘接配合；外套管与内套管粘接定位；纵向平板通过榫卯结构及结构胶粘接完成其与外套管、与药舱壳体内壁之间的固定。
[0011]优选的，所述的引战系统安装于药舱轴线，且贯穿前后，采用轴向螺钉连接。
[0012]优选的，所述的引战系统包括引信和战斗部；所述引信为一种机械一级保险，与指令电解保险组成双重保险；所述战斗部在引信输出的爆轰能量激发下爆炸用于驱动药舱内
的灭火药剂向四周抛散，形成一定面积的覆盖，达到灭火效果。
[0013]优选的，所述引信采用爆控拉锁式空炸引信，位于整个引战系统最前端，爆控拉锁一端连接引信，另一端连接于机载挂架，投弹后在自重牵引下，解除一级保险。
[0014]优选的，所述战斗部采用中心爆管结构，包括外壳、衬筒、药柱、堵头；
[0015]所述外壳采用缓冲材料制成，其内安装衬筒，衬筒内安装由多个单组药柱拼接而成的药柱，端部由堵头封口。
[0016]优选的，所述药柱全长不小于1627mm，单组药柱之间涂抹虫胶漆粘接后装入衬筒内；所述药柱原料为改性B炸药，药柱密度范围1.6～1.7g/cm3，药柱爆速不低于7000m/s。
[0017]优选的，所述外壳选用工程塑料PPR管材，衬筒材料为玻璃钢，硅胶堵头封口，封口处采用环氧胶粘接。
[0018]优选的，所述舵机舱上安装的舵片与所述翼片布局相同，且位于同一轴向方向上。
[0019]优选的，所述的翼片采用“X”字布局，选用平板翼。
[0020]优选的，所述导引头舱为半球型，舵机舱为圆柱型，所述药舱由前端圆柱段和后端截锥段组成。
[0021]优选的，所述后端截锥段半锥角为8～12
°
，收缩比为0.65～0.85。
[0022]优选的，所述导引头通过半捷联红外导引头伺服装置安装在导引头舱，并完成导引头俯仰方向上0
°
～70
°
范围内的旋转运动。
[0023]优选的，所述半捷联红外导引头伺服装置包括电机、转轴、限位杆、电机座、支架、电位计；以支架作为整个伺服装置的安装基面，电机与转轴之间由电机座连接，限位杆安装于转轴上，用以对转动角度进行机械限位，通过电位计测量转轴转动角度；通过上述电机的转动带动转轴转动，从而实现导引头纵向平面内的转动，使目标保持在红外视场内，实现对红外目标的持续跟踪。
[0024]优选的，无动力滑翔的机动方式，由航空平台提供初始动能。
[0025]优选的，所述制导方式为复合制导，中制导采用SINS+GNSS制导，末制导采用半捷联红外成像制导。
[0026]本专利技术与现有产品相比的优势是：
[0027](1)对于森林灭火的响应更加迅速。空投式森林灭火弹装载于直升机等空中平台，日常可开展大面积区域内的巡护工作，可实现快速装弹、载弹贮存、不受特俗地形约束、远距离机动、快速抵近火场。发现火情时可对火点实施精确打击，实现“打早”目标；也可以对火头实施精确打击，实现“打小”目标，可更加有效地预防和扑救森林火灾。
[0028](2)落点精度高，对火源目标的定位精度要求低。空投式森林灭火弹通过射前或射后人在回路控制导红外引头探测、跟踪目标位置并确定截获条件，制导方式采用SINS+GNSS+半捷联红外成像制导方式，控制系统采用STT三通道稳定控制，可实现对火场目标的精准打击。
[0029](3)灭火剂剂量大，有效覆盖范围广。空投式森林灭火弹单发弹重量≤200kg，两发连装(含投放系统)≤600kg，四发连装(含投放系统)≤1100kg，单发灭火覆盖范围可达1000平方米。适用于远距离、复杂地形的森林灭火，尤其是人员难以接近的山区森林灭火。
[0030](4)本专利技术药舱内部设计了一种防晃隔板以减小弹体运动中内部灭火剂的晃动，增大整弹质量特性的稳定性。设计了一种半截联红外导引头伺服装置以满足末制导过程中
红外导引头对目标持续跟踪的需求，保证了命中精度。设计了一种爆控拉锁式空炸引信及中心爆管式战斗部，在保证安全的前提下最大程度增加灭火剂覆盖范围，提升灭火效果。高精度空投式灭火弹能够安全、可靠、快速、准确、有效地阻截特殊地形火场，可弥补现有灭火体系的不足，具有较高的技术创新性和实用价值。
附图说明
[0031]图1为空投式森林灭火弹结构组成图；
[0032]图2为空投式森林灭火弹防晃隔板组成图；
[0033]图3为空投式森林灭火弹半捷联导引头组成图；
[0034]图4为空投式森林灭火弹半截联红外导引头伺服装置组成图；
[0035]图5为空投式森林灭火弹引战系统组成图。
[0036]其中，1导引头舱；2药舱；3舵机舱；4翼片；本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空投式森林灭火弹，其特征在于采用三段分体式结构，从前到后依次为导引头舱、药舱和舵机舱；所述导引头舱用于提供头部气动外形以及红外导引头的安装空间；所述药舱用于装载灭火药剂；所述药舱外表面固定翼片；所述舵机舱用于提供舵机和航电系统的安装空间以及提供弹体飞行时的控制力矩，整个空投式森林灭火弹采用无动力滑翔的机动方式通过制导控制抵进目标火场。2.根据权利要求1所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：在所述药舱内部安装用于减小内部灭火药剂晃动的防晃隔板，所述防晃隔板同时用于增加刚度并为引战系统提供密封安装空间。3.根据权利要求2所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述的防晃隔板包括内套管、外套管、纵向平板和横向板；其中内套管与药舱前后端部接口固定；外套管套装在所述的内套管上并固定；至少三片纵向平板沿内套管周向对称布局并与所述外套管、药舱内壁固定，横向板安装在所述纵向平板上，用于加强翼片与药舱连接处的刚度。4.根据权利要求3所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：纵向平板的数量优选4片。5.根据权利要求3所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述的内套管与药舱前后端部接口通过粘接配合；外套管与内套管粘接定位；纵向平板通过榫卯结构及结构胶粘接完成其与外套管、与药舱壳体内壁之间的固定。6.根据权利要求2所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述的引战系统安装于药舱轴线，且贯穿前后，采用轴向螺钉连接。7.根据权利要求6所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述的引战系统包括引信和战斗部；所述引信为一种机械一级保险，与指令电解保险组成双重保险；所述战斗部在引信输出的爆轰能量激发下爆炸用于驱动药舱内的灭火药剂向四周抛散，形成一定面积的覆盖，达到灭火效果。8.根据权利要求7所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述引信采用爆控拉锁式空炸引信，位于整个引战系统最前端，爆控拉锁一端连接引信，另一端连接于机载挂架，投弹后在自重牵引下，解除一级保险。9.根据权利要求7所述的空投式森林灭火弹，其特征在于：所述战斗部采用中心爆管结构，包括外壳、衬筒、药柱、堵头；所述外壳采用缓冲材料制成，其内安装衬筒，衬...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭敏华，黄维波，何立文，唐鹏，张镇麟，赵瑾，肖锐钢，瑞欣，姚翔，陈凌云，董文烨，张旭，王皓，高碧祥，李伟杰，胡明，向往，陈阳，马宝成，
申请(专利权)人：四川航天燎原科技有限公司，
类型：发明
国别省市：