森林灭火弹连投发射系统的制作方法
- 国知局
- 2024-07-05 17:07:24
本发明涉及森林救火设备领域,具体地讲是涉及一种森林灭火弹连投发射系统。
背景技术:
1、运用航空器扑救森林火灾越来越普遍,国内常用的航空器型号多是米171直升机、k-32直升机和米26直升机,目前常用的方法为用航空器携带吊桶洒水,或无人机投射单发或双发灭火弹。用航空器吊桶洒水灭火效率有限,航空器的飞行成本占绝大部分,而航空器一次只能携带一个吊桶,吊桶容量有限,一次只能喷洒很短距离的火场。而无人机携带单发或双发灭火弹是目前最新方案,但是一两发灭火弹只能针对点状目标,无法对整条火线进行压制。而无人机载重有限,也无法挂载大量灭火弹,而且,即使挂载多枚灭火弹,也无法沿火线顺序投弹,目前的无人机控制系统做不到,而且即使采用智能识别,也有很高误投弹风险,使其不具备现实的实用性。目前采用的多航空器编队发射方案,可以采用更多数量无人机以实现同时投掷多发灭火弹的目的,但是多无人机的发射效率很低,同时也一次只能打击一个火点,更困难的是多个航空器编队容易航线冲突,影响空中秩序。而且森林大火现场往往成一条甚至多条火线,现有的空中灭火方案均灭火效果不佳。
技术实现思路
1、本发明的目的在于克服上述传统技术的不足之处,提供一款能够挂载在航空器上的森林灭火弹连投发射系统,能够沿火线位置和长度进行线性顺序投掷多发灭火弹,实现火线针对性的线性灭火,以最大化提升中大型航空器灭火的效率。
2、本发明的目的是通过以下技术措施来达到的:
3、森林灭火弹连投发射系统,其特征在于:包括发射手簿和灭火弹连投发射器,所述灭火弹连投发射器包括发射控制器、电池和灭火弹仓;所述灭火弹仓包括弹仓架、侧护板和防撞击支腿,所述侧护板环绕弹仓架外周设置,所述防撞击支腿安装于弹仓架下部并向下延伸至灭火弹高度以下,弹仓架包括上部的交错设置的纵向支梁和横向支梁,所述弹仓架内设有若干个挂载灭火弹的挂弹投射装置,每一个挂弹投射装置对应设置有一个插接灭火弹安全引线的信息交互插座,所述发射手簿与发射控制器无线连接,所述发射控制器收到发射手簿发出的发射指令后按照顺序逐个为灭火弹注入延时点火信号并打开该灭火弹的挂弹投射装置顺序发射灭火弹,所述发射控制器收到发射手簿发出的停止指令后停止发射灭火弹。
4、作为一种优选方案,所述发射手簿包括手簿主机和安装于手簿主机内的手簿软件,由手簿软件设定所述灭火弹发射顺序和发射间隔并发送至发射控制器执行。
5、作为一种优选方案,所述发射控制器包括发射控制器主机和安装于发射控制器主机内的发射控制器软件,手簿软件与发射控制器软件交互灭火弹挂载信息和灭火弹发射指令。发射控制器软件通过lora通信协议向附近的手簿发起被控制请求。
6、作为一种优选方案,所述侧护板内侧环绕设置有强化护框,所述强化护框至少包括上强化护框和下强化护框,所述上强化护框和下强化护框分别固定安装于侧护板上边缘和下边缘。
7、作为一种优选方案,所述两个相邻挂弹投射装置之间的距离等于灭火弹直径。
8、作为一种优选方案,所述灭火弹连投发射器为前部三角后部方形的船型结构,所述灭火弹连投发射器上部设有3个或者4个起吊钩挂点。船式灭火弹仓具有更小的风阻,利于航空器飞行减小阻力,灭火弹仓由航空铝材或者碳纤维材料制作,轻量化材质可以提高灭火弹挂载量。发射控制器主机仓和电池仓设在尾部,电池在该灭火弹连投发射器挂载航空器前安装,以保证不会误触发,提高安全性,同时确保长时间存放电池不会损坏。
9、作为一种优选方案,所述灭火弹连投发射器上部设置的起吊钩挂点与下部的防撞击支腿对应设置,防撞击支腿可以插入起吊钩挂点,使灭火弹连投发射器可多层叠放。
10、作为一种优选方案,所述灭火弹连投发射器两侧设置有落地脚垫,落地脚垫使灭火弹连投发射器侧放时避免结构受损。
11、作为一种优选方案,所述挂弹投射装置包括安装基座、挂弹钩、锁止机构、释放机构和位置检测部件,所述锁止机构与挂弹钩之间以复位弹簧牵拉,所述挂弹钩上设有两个检测凸起,所述位置检测部件包括锁止位置检测部件和释放位置检测部件,所述锁止位置检测部件和释放位置检测部件分别检测锁止状态下和释放状态下挂弹钩上两个检测凸起的位置,并发送检测信息与发射控制器,发射控制器控制释放机构动作解锁锁止机构使挂弹钩打开释放灭火弹。
12、作为一种优选方案,所述释放机构由释放电机、螺杆和拨块构成,所述释放电机通过齿轮组驱动螺杆旋转,拨块螺接于螺杆上并推动锁止机构解锁和挂弹钩打开。
13、所述挂弹钩连接有拉杆,所述拉杆远离挂弹钩一端与拨块接触,所述释放机构动作时拨块依次拨动锁止机构解锁和拉杆牵拉挂弹钩打开。
14、所述挂弹钩与灭火弹接触部位在挂载灭火弹时处于最低点,在开锁过程中挂弹钩与灭火弹接触面为斜向地面的倾斜面。
15、传统灭火弹的载具均为无人机,载重有限,灭火弹体积重量较小,其释放灭火弹的挂弹投射装置仅仅采用复位弹簧就可以实现可靠挂载和释放投弹,一般在抵达火场才挂弹,所以对运输中的安全性可靠性均无要求。而本技术采用大型载具,一次性挂弹数量和载重均大幅增加,灭火弹的提及和重量也就可以显著增加,以提高单弹的灭火面积,更可以显著提高单次飞行的投弹量和灭火面积,解决飞机灭火好看不好用的尴尬。而且本技术采用集成化灭火弹储备,所有灭火弹是直接挂载在灭火弹连投发射器内,并且是多个灭火弹连投发射器叠加存储、运输,这样可以以最快速度运抵火场足够数量灭火弹,并高效投掷。这就要求挂载好的灭火弹在储存运输过程中非常可靠,不仅挂载可靠还要释放可靠,所以本技术的释放机构做出多种改进,通过拉杆主动牵拉挂弹钩,保证挂弹钩可靠打开,而挂弹钩轻微打开就可以使灭火弹的重量加载在挂弹钩倾斜的接触面上,使灭火弹的重量成为加速并保证挂弹钩充分、快速打开的动力,所以,本技术是通过复位弹簧的回弹拉力、释放机构对拉杆的拉力、灭火弹重力形成的向下打开的力共同构成挂弹钩充分可靠快速打开的保证。
16、作为一种优选方案,所述灭火弹包括壳体、炸药芯、灭火剂和引爆控制模组,所述壳体上端设有挂耳,所述壳体内设置炸药芯和灭火剂,炸药芯内安装有电子雷管,所述引爆控制模组与炸药芯内的电子雷管电连接,所述引爆控制模组接收发射控制器延时起爆指令并执行。
17、作为一种优选方案,所述灭火弹为专用森林灭火弹,针对森林火情呈火线蔓延的情况设计,配合本技术的灭火弹连投发射器顺序投掷,延时引信根据飞行高度设定具体延时时间,到达火线位置延时起爆。灭火弹中的灭火剂为干粉灭火剂或水基灭火剂。
18、作为一种优选方案,引爆控制模组包括安全引线,所述安全引线用于插装于信息交互插座中接收延时起爆信号并在与信息交互插座断开后确认已发射后引爆控制模组开始延时计时。引爆控制模组在安全引线与发射架上的接口连接后,与发射控制器建立连接。
19、作为一种优选方案,所述壳体上部设有飞翼,所述飞翼通过合页安装于壳体上部并在下落中通过风阻打开使灭火弹在下落过程中旋转。
20、本技术中的灭火弹为森林专用灭火弹,灭火弹被释放后,安全引线通过重力拔离,飞翼通过风阻打开,使得灭火弹进入水平旋转状态。炸药芯通过引爆控制模组精准延时引爆,释放灭火剂。引爆模组得到引爆命令但检测到安全引线未拔离,将不执行引爆命令。
21、灭火弹的壳体一般采用pe注塑工艺生产,壳体中间为圆柱形,下端为弹头型。壳体下端半圆形中间有圆形开口,内侧有螺纹,通过此开口完成炸药芯安装。壳体上端设有挂耳,既为搬运时的抓手,又是挂载到发射架上的挂耳。壳体上端偏心处设有1个内螺纹开孔,用作药剂装填。壳体上端中心处有1个穿线小孔,穿安全控制引线。两片飞翼位于壳体两侧,飞翼上端由合页连接于壳体上,并自然垂落,藏与壳体对应的凹槽中。
22、上述森林灭火弹连投发射系统的使用方法,包括如下步骤:
23、s1、灭火弹连投发射器的发射控制器装载电池、通电,发射控制器软件运行后检测下位电子雷管及挂弹投射装置,通过lora通信协议向附近的手簿发起被控制请求;
24、s2、航空器挂载灭火弹连投发射器,手簿主机开机,运行投弹系统手簿软件,打开通通讯端口,等待接收发射控制器的主动注册信息;
25、s3、投弹系统手簿软件收到发射控制器主动注册信息后,提示确认控制关系;建立控制关系后,发射控制器软件等待接收手簿命令并控制电子雷管及挂弹投射装置;
26、s4、投弹系统手簿软件确认控制关系后显示载弹余量、载弹容量、发射准备按钮、发射按钮、停止按钮、发射手簿电量、发射控制器电量,发射准备按钮未操作前,发射按钮无法触发;
27、s5、通过手簿软件可对延时引爆的时长进行设置,点击发射按钮触发;
28、s6、发射控制器接收发射指令和延时起爆信息后向灭火弹传送延时起爆信息并顺序发射灭火弹;
29、s7、手簿软件点击停止按钮,发射控制器接收停止指令,停止发射。
30、由于采用了上述技术方案,与现有技术相比,本发明的优点是:本发明公开了一种森林灭火弹连投发射系统,采用大型船型灭火弹连投发射器,可以一次性携带大量灭火弹,充分利用航空器载重量大的优势,同时灭火弹连投发射器可以按照设定顺序投放灭火弹,使灭火弹延时起爆,能够精准沿火线分布灭火弹起爆,形成高效灭火带,实现火线针对性的线性灭火,以最大化提升中大型航空器灭火的效率。
31、本发明填补了灭火剂特别是干粉灭火剂,使用中大型航空器空中释放进行森林灭火的空白。使空中投射灭火弹从可以灭火、效率堪忧、不具有实用性步入到实战中发挥重要,甚至主要作用的时代。
32、本技术采用批量沿火线投掷干粉或水基灭火剂的灭火弹,灭火效果和灭火范围远大于水,显著好于吊桶洒水灭火。
33、本技术跟现有灭火弹发射系统相比:可单射,可多发连射,不仅能够扑灭火点、火线,还可以或者形成阻火带,使灭火有更多策略可以实行。
34、本技术灭火弹连投发射器挂载的专用森林灭火弹跟现有的灭火弹相比:具备的飞翼使灭火弹快速旋转,不仅使得灭火弹下落飞行更加稳定,而且增加了灭火弹炸开后灭火剂分散的均匀度。
35、下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。
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