CN102785778B - 一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法 - Google Patents

Abstract

一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法，包括：动力系统、摄像头或探测及制导飞行控制组件、折叠前翼组件、灭火剂及抛撒装置、折叠后翼组件、折叠尾翼组件；管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件内，本发明有四种灭火控制方法，能够快速准确的应对多种高层建筑火情，具有成本低、命中精度高、使用灵活、次生损伤可控等优点。

Description

一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法

技术领域

本发明涉及一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法，用于高层建筑消防灭火使用。

背景技术

近年来，随着我国城市进程的加快和城市建设的快速发展，各地高层建筑和超高层建筑的数量和地标建筑的高度不断增加。一旦发生火灾，就会给消防工作带来极大的危机和困扰，也将会使人民的生命安全和财产遭受巨大损失。高层建筑发生火灾，火灾蔓延途径很多，有些火势跳跃式蔓延，且容易造成立体火灾和建筑倒塌，具有火势蔓延快、群众疏散困难、火灾扑救难度大等特点。消防人员需在最短的时间内赶到火灾现场，并组织灭火，因此，快速有效的消防应急救援，是减少人员伤亡和经济损失的有效方法。但是，与高层建筑的发展相比，现有的高层建筑消防应急救援装备短缺。目前城市消防装备的灭火高度大都集中在50米以下，对高度100米以上的超高层建筑缺乏快速有效的灭火手段。

灭火无人机具有快速反应，不受灭火高度限制等特点，是高层外部应急消防灭火的一种有效手段。

现有应用于灭火的无人机主要作用是火场侦察、向火场投放灭火剂和救生用品等，如2011年武警新疆森林总队装备了两架无人机，实现对边疆林海进行不间断监测、预警，解决了高山林区火情监测难度大的问题，此类无人机一般用在开放式火场，不适用于高层建筑这类对空间要求较为苛刻的火场。

目前尚没有一种以高层建筑灭火为背景，将侦察与灭火合为一体的管式发射灭火无人机，用于高层建筑消防灭火。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种管式发射灭火无人机及采用该无人机进行灭火的控制方法，特别适合用于高层建筑消防灭火。

本发明的技术解决方案：一种管式发射灭火无人机包括：动力系统1、摄像头或探测及制导飞行控制组件2、折叠前翼组件3、灭火剂及抛撒装置4、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6；其中动力系统1放置在管式发射灭火无人机头部或尾部，折叠前翼组件3安装在管式发射灭火无人机机身前端，折叠后翼组件5安装在管式发射灭火无人机机身后部，折叠尾翼组件6安装在管式发射灭火无人机机身尾部，摄像头或探测及制导飞行控制组件2放置在动力系统1后折叠前翼组件3前或位于管式发射灭火无人机的最前部，灭火剂及抛撒装置4放置在机身中部折叠前翼组件3后折叠后翼组件5前，管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件11内。

所述管式发射灭火无人机还包括降落伞回收系统7，降落伞回收系统7放置在灭火无人机机身尾部或中部。

所述管式发射灭火无人机发射展开后为四种前后串翼式气动布局，即折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在上，或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在上，或折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在下，或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在下。

所述管式发射灭火无人机的折叠尾翼组件6展开后可有五种气动布局形式，即折叠尾翼组件6为四片对称“X”形布局，以适应地面垂直发射后弹道飞行的稳定要求；或折叠尾翼组件6为双上垂尾布局；或折叠尾翼组件6为双下垂尾布局；或折叠尾翼组件6为上“V”形布局；或折叠尾翼组件6为下“V”形布局。

所述管式发射灭火无人机有三种发射方式，一是利用通用底盘运输、管式发射组件弹射垂直发射，适应在城市交通通畅环境下使用；二是采用直升机机载、管式发射组件水平弹射方式；三是单管便携发射，适合在交通堵塞，常规消防装备无法通行情况下，由消防摩托或人员携带进入火灾现场肩扛发射或置于地面发射。

所述管式发射组件11由储运发一体化发射箱8、发射隔板及减震装置9和高压气瓶或速燃发射药10组成，其中高压气瓶或速燃发射药10放置于储运发一体化发射箱8底部，发射隔板及减震装置9布置于高压气瓶或速燃发射药10顶部，折叠后的管式发射灭火无人机放置于储运发一体化发射箱8内并位于发射隔板及减震装置9上。

采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之一，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，通用底盘运输、垂直发射车12测定火源14方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车12垂直发射后飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之二，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，通用底盘运输、垂直发射车12测定火源14方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车12垂直发射后飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，在摄像头或探测及制导飞行控制组件2发出程序控制指令控制下折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，折叠后翼组件5升降舵下偏，进行转弯，管式发射灭火无人机由垂直姿态改平，此时火源14应处于摄像头或探测及制导飞行控制组件2视场范围内；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之三，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，直升机机载发射平台13测定火源方位，直升机调整机头方向，设定管式发射灭火无人机的航迹，直升机向灭火无人机进行传递对准；

第二步：管式发射灭火无人机由直升机机载发射平台13水平弹射后飞出管式发射组件11，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5和折叠尾翼组件6展开，动力系统1启动，管式发射灭火无人机以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控、或由摄像头或探测及制导飞行控制组件2引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之四，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于单管便携式管式发射组件11内，测定火源14方位，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由单管便携式管式发射组件11地面垂直发射或肩扛大角度倾斜发射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，到达预设高度后，折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，管式发射灭火无人机以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

本发明与现有技术相比的优点：

（1）本发明的管式发射灭火无人机机翼、尾翼可折叠，对储存、运输空间利用率大，可折叠于管式发射组件内，对发射场地要求低且运用方式灵活多变，搭载平台较多，使其可快速准确的应对多种高层建筑火情。

（2）本发明的管式发射灭火无人机是可快速反应，不受火源高度的限制，可扑灭高层建筑中任意高度的火源，特别适合在城市高层建筑这类对空间要求较为苛刻的火场环境中应用。

（3）本发明的管式发射灭火无人机可采用通用底盘运输、管式发射器气动弹射垂直发射方式，直升机机载、管式发射器气动水平弹射方式和单管便携发射方式，适合在城市楼宇密集区域环境下使用，发射方式灵活多变。

（4）本发明的管式发射灭火无人机实现了灭火无人机侦察、灭火的一体化了，可单发或多发搜索、扑灭火源，具有一机多用，灭火效率高的优点。

（5）本发明的管式发射灭火无人机可带有降落伞回收系统，如管式发射灭火无人机未命中火源，管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收，保证了灭火过程中地面人员的安全。

（6）本发明的管式发射灭火无人机有四种灭火工作方式，可根据具体火源及现有载体情况灵活选择灭火工作方式。

附图说明

图1是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态一总体及各分系统示意图；

图2是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态二总体及各分系统示意图；

图3是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态三总体及各分系统示意图；

图4是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态四总体及各分系统示意图；

图5是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态动力系统后置及各分系统示意图；

图6是本发明的实施例管式发射灭火无人机折叠尾翼组件“X”型布局示意图；

图7是本发明的实施例管式发射灭火无人机折叠尾翼组件双上垂尾布局示意图；

图8是本发明的实施例管式发射灭火无人机折叠尾翼组件双下垂危布局示意图；

图9是本发明的实施例管式发射灭火无人机折叠尾翼组件上“V”型布局示意图；

图10是本发明的实施例管式发射灭火无人机折叠尾翼组件下“V”型布局示意图；

图11是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态处于管式发射组件内示意图；

图12是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态的俯视图；

图13是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态的顶视图；

图14是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态的前视图；

图15是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态的后视图；

图16是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全展开状态的右视图；

图17是本发明的实施例管式发射灭火无人机尾翼展开状态的俯视图；

图18是本发明的实施例管式发射灭火无人机尾翼展开状态的顶视图；

图19是本发明的实施例管式发射灭火无人机尾翼展开状态的前视图；

图20是本发明的实施例管式发射灭火无人机尾翼展开状态的后视图；

图21是本发明的实施例管式发射灭火无人机尾翼展开状态的右视图；

图22是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态的俯视图；

图23是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态的顶视图；

图24是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态的前视图；

图25是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态的后视图；

图26是本发明的实施例管式发射灭火无人机完全折叠状态的右视图；

图27是本发明的实施例管式发射灭火无人机灭火方案一工作过程示意图；

图28是本发明的实施例管式发射灭火无人机灭火方案二工作过程示意图；

图29是本发明的实施例管式发射灭火无人机灭火方案三工作过程示意图；

图30是本发明的实施例管式发射灭火无人机灭火方案四地面垂直发射工作过程示意图；

图31是本发明的实施例管式发射灭火无人机灭火方案四肩扛大角度倾斜发射工作过程示意图。

具体实施方式

如图1、图5所示，本发明实施例管式发射灭火无人机包括：动力系统1、摄像头或探测及制导飞行控制组件2、折叠前翼组件3、灭火剂及抛撒装置4、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6。

其中动力系统1放置在管式发射灭火无人机头部或尾部，包括可折叠式螺旋桨、电动机、电池组及电调，为管式发射灭火无人机提供巡飞所需动力；折叠前翼组件3安装在管式发射灭火无人机机身前端；折叠后翼组件5安装在管式发射灭火无人机机身后部；折叠尾翼组件6安装在管式发射灭火无人机机身尾部；摄像头或探测及制导飞行控制组件2放置在动力系统1后折叠前翼组件3前或位于管式发射灭火无人机的最前部，包括摄像头、红外或激光制导组件、自动驾驶仪、数传电台等，即可在导引管式发射灭火无人机飞向火源的过程中为管式发射灭火无人机控制机构提供控制信号，也可为地面消防人员提供火场实时数据；灭火剂及抛撒装置4放置在机身中部折叠前翼组件3后折叠后翼组件5前。管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件11内。

为保证灭火过程中地面人员的安全，还可在上述基础上携带降落伞回收系统7，降落伞回收系统7放置在灭火无人机机身尾部或中部，如果管式发射灭火无人机未命中火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

如图1—4所示，本发明管式发射灭火无人机发射展开后为四种前后串翼式气动布局，即折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在上或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在上或折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在下或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在下。

如图6—10所示，本发明管式发射灭火无人机的折叠尾翼组件6展开后可有五种气动布局形式，即折叠尾翼组件6为四片对称“X”形布局，以适应地面垂直发射后弹道飞行的稳定要求；或折叠尾翼组件6为双上垂尾布局；或折叠尾翼组件6为双下垂尾布局；或折叠尾翼组件6为上“V”形布局；或折叠尾翼组件6为下“V”形布局；上述5种尾翼布局结构均可在直升机机载管式发射灭火无人机上采用。

如图11所示，本发明管式发射灭火无人机管式发射组件11由储运发一体化发射箱8、发射隔板及减震装置9和高压气瓶或速燃发射药10组成，其中高压气瓶或速燃发射药10放置于储运发一体化发射箱8底部，发射隔板及减震装置9布置于高压气瓶或速燃发射药10顶部，折叠后的管式发射灭火无人机放置于储运发一体化发射箱8内位于发射隔板及减震装置9上。管式发射灭火无人机发射时，高压气瓶或速燃发射药10释放高压气体或燃气，通过发射隔板及减震装置9推动管式发射灭火无人机向储运发一体化发射箱8管口运动，从而完成发射。

如图27—31所示，本发明管式发射灭火无人机有三种发射方式，一是利用通用底盘运输、管式发射组件弹射垂直发射，适应在城市楼宇密集区域环境下使用；二是采用直升机机载、管式发射组件水平弹射方式；三是单管便携发射，适合在交通堵塞，常规消防装备无法通行情况下，由消防摩托或人员携带进入火灾现场肩扛发射或置于地面发射。

如图27所示，本发明管式发射灭火无人机灭火控制方法之一，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，通用底盘运输、垂直发射车12测定火源14方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车12垂直发射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6随即展开，在垂直上升段稳定管式发射灭火无人机的飞行姿态，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，动力系统1提前启动可增加管式发射灭火无人机弹射高度并减小管式发射灭火无人机弹射过载，管式发射灭火无人机到达预设弹道点完全展开后以预设航迹进行盘旋下滑飞行，此时摄像头或探测及制导飞行控制组件2启动并搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索到火源14后，管式发射灭火无人机锁定火源14，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2高精度的控制管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机未命中火源14，管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

如图28所示，本发明管式发射灭火无人机灭火控制方法之二，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，通用底盘运输、垂直发射车12测定火源14方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车12垂直发射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，在垂直上升段稳定管式发射灭火无人机的飞行姿态；管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，在机载程序控制指令控制下管式发射灭火无人机折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，动力系统1提前启动可增加管式发射灭火无人机弹射高度并减小管式发射灭火无人机弹射过载，管式发射灭火无人机到达预设弹道点完全展开后折叠后翼组件5升降舵下偏，进行程序控制转弯，管式发射灭火无人机由垂直姿态改平，此时火源14应处于摄像头或探测及制导飞行控制组件2视场范围内；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索到火源14后，管式发射灭火无人机锁定火源14，此时由摄像头或探测及制导飞行控制组件2高精度的引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如管式发射灭火无人机未命中火源14，管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

如图29所示，本发明管式发射灭火无人机灭火控制方法之三，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，直升机机载发射平台13测定火源方位，直升机调整机头方向，设定灭火无人机的航迹，直升机向灭火无人机进行传递对准；

第二步：管式发射灭火无人机由直升机机载发射平台13水平弹射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件11，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5和折叠尾翼组件6展开，动力系统启动，管式发射灭火无人机以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2启动并搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索到火源14后，管式发射灭火无人机锁定火源14，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2高精度的引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机未命中火源14，管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

如图30、31所示，本发明管式发射灭火无人机灭火控制方法之四，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于单管便携式管式发射组件11内，消防战士人工测定火源14方位，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由单管便携式管式发射组件11地面垂直发射或肩扛大角度倾斜发射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，在垂直或大角度倾斜上升段稳定管式发射灭火无人机的飞行姿态，到达预设高度后，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，动力系统1提前启动可增加管式发射灭火无人机弹射高度并减小管式发射灭火无人机弹射过载，管式发射灭火无人机到达预设弹道点完全展开后以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜寻火源14；

第三步：摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2高精度的引导管式发射灭火无人机飞向火源14；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。

本发明说明书未详细阐述部分属于本领域公知技术。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种管式发射灭火无人机，其特征在于包括：动力系统(1)、探测及制导飞行控制组件(2)、折叠前翼组件(3)、灭火剂及抛撒装置(4)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)和降落伞回收系统(7)；其中降落伞回收系统(7)放置在灭火无人机机身尾部，动力系统(1)放置在管式发射灭火无人机头部，折叠前翼组件(3)安装在管式发射灭火无人机机身前端，折叠后翼组件(5)安装在管式发射灭火无人机机身后部，折叠尾翼组件(6)安装在管式发射灭火无人机机身尾部，探测及制导飞行控制组件(2)放置在动力系统(1)后折叠前翼组件(3)前，灭火剂及抛撒装置(4)放置在机身中部折叠前翼组件(3)后折叠后翼组件(5)前，管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件(11)内；

所述管式发射灭火无人机的折叠尾翼组件(6)展开后有五种气动布局形式，即折叠尾翼组件(6)为四片对称“X”形布局；或折叠尾翼组件(6)为双上垂尾布局；或折叠尾翼组件(6)为双下垂尾布局；或折叠尾翼组件(6)为上“V”形布局；或折叠尾翼组件(6)为下“V”形布局的5种尾翼布局结构，上述5种尾翼布局结构均可在直升机机载管式发射灭火无人机上采用；

所述管式发射灭火无人机发射展开后为前后串翼式气动布局，即折叠前翼组件(3)在下，折叠后翼组件(5)在上；

所述管式发射灭火无人机有三种发射方式，一是利用通用底盘运输、管式发射组件弹射垂直发射，适应在城市交通通畅环境下使用；二是采用直升机机载、管式发射组件水平弹射方式；三是单管便携发射，适合在交通堵塞、常规消防装备无法通行情况下，由消防摩托或人员携带进入火灾现场肩扛发射或置于地面发射；上述三种发射方式适合在城市楼宇密集区域环境下使用，发射方式灵活多变；

所述的管式发射组件(11)由储运发一体化发射箱(8)、发射隔板及减震装置(9)和高压气瓶或速燃发射药(10)组成，其中高压气瓶或速燃发射药(10)放置于储运发一体化发射箱(8)底部，发射隔板及减震装置(9)布置于高压气瓶或速燃发射药(10)顶部，折叠后的管式发射灭火无人机放置于储运发一体化发射箱(8)内并位于发射隔板及减震装置(9)上。

2.一种管式发射灭火无人机，其特征在于包括：动力系统(1)、探测及制导飞行控制组件(2)、折叠前翼组件(3)、灭火剂及抛撒装置(4)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)和降落伞回收系统(7)；其中降落伞回收系统(7)放置在灭火无人机机身尾部，动力系统(1)放置在管式发射灭火无人机后部，折叠前翼组件(3)安装在管式发射灭火无人机机身前端，折叠后翼组件(5)安装在管式发射灭火无人机机身后部，折叠尾翼组件(6)安装在管式发射灭火无人机机身尾部，探测及制导飞行控制组件(2)放置在管式发射灭火无人机最前部，灭火剂及抛撒装置(4)放置在机身中部折叠前翼组件(3)后折叠后翼组件(5)前，管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件(11)内；所述管式发射灭火无人机的折叠尾翼组件(6)展开后有五种气动布局形式，即折叠尾翼组件(6)为四片对称“X”形布局；或折叠尾翼组件(6)为双上垂尾布局；或折叠尾翼组件(6)为双下垂尾布局；或折叠尾翼组件(6)为上“V”形布局；或折叠尾翼组件(6)为下“V”形布局的5种尾翼布局结构，上述5种尾翼布局结构均可在直升机机载管式发射灭火无人机上采用；

所述管式发射灭火无人机发射展开后为前后串翼式气动布局，即折叠前翼组件(3)在下，折叠后翼组件(5)在上；

所述管式发射灭火无人机有三种发射方式，一是利用通用底盘运输、管式发射组件弹射垂直发射，适应在城市交通通畅环境下使用；二是采用直升机机载、管式发射组件水平弹射方式；三是单管便携发射，适合在交通堵塞、常规消防装备无法通行情况下，由消防摩托或人员携带进入火灾现场肩扛发射或置于地面发射；上述三种发射方式适合在城市楼宇密集区域环境下使用，发射方式灵活多变；

所述的管式发射组件(11)由储运发一体化发射箱(8)、发射隔板及减震装置(9)和高压气瓶或速燃发射药(10)组成，其中高压气瓶或速燃发射药(10)放置于储运发一体化发射箱(8)底部，发射隔板及减震装置(9)布置于高压气瓶或速燃发射药(10)顶部，折叠后的管式发射灭火无人机放置于储运发一体化发射箱(8)内并位于发射隔板及减震装置(9)上。

3.一种采用权利要求1或2所述的管式发射灭火无人机灭火的控制方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件(11)内，通用底盘运输、垂直发射车(12)测定火源(14)方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件(2)和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车(12)垂直发射后飞出管式发射组件(11)，“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，折叠前翼组件(3)和折叠后翼组件(5)展开，动力系统(1)启动或动力系统(1)在“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开时提前启动，以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件(2)搜寻火源(14)；

第三步：探测及制导飞行控制组件(2)搜索并锁定火源(14)后，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件(2)引导管式发射灭火无人机飞向火源(14)；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件(3)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置(4)作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源(14)，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开位于无人机尾部的降落伞减速回收系统(7)降落。

4.一种采用权利要求1或2所述的管式发射灭火无人机灭火的控制方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件(11)内，通用底盘运输、垂直发射车(12)测定火源(14)方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件(2)和地面系统初始化；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车(12)垂直发射后飞出管式发射组件(11)，“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，探测及制导飞行控制组件(2)发出程序控制指令控制下折叠前翼组件(3)和折叠后翼组件(5)展开，动力系统(1)启动或动力系统(1)在“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开时提前启动，折叠后翼组件(5)升降舵下偏，进行转弯，管式发射灭火无人机由垂直姿态改平，此时火源(14)应处于探测及制导飞行控制组件(2)视场范围内；

第三步：探测及制导飞行控制组件(2)搜索并锁定火源(14)后，引导管式发射灭火无人机飞向火源(14)；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件(3)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置(4)作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源(14)，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开位于无人机尾部的降落伞减速回收系统(7)降落。

5.一种采用权利要求1或2所述的管式发射灭火无人机灭火的控制方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件(11)内，直升机机载发射平台(13)测定火源方位，直升机调整机头方向，设定管式发射灭火无人机的航迹，直升机向灭火无人机进行传递对准；

第二步：管式发射灭火无人机由直升机机载发射平台(13)水平弹射后飞出管式发射组件(11)，折叠前翼组件(3)、折叠后翼组件(5)和折叠尾翼组件(6)展开，动力系统(1)启动，管式发射灭火无人机以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件(2)搜寻火源(14)；

第三步：探测及制导飞行控制组件(2)搜索并锁定火源(14)后，此时由人工遥控、或由探测及制导飞行控制组件(2)引导管式发射灭火无人机飞向火源(14)；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件(3)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置(4)作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源(14)，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开位于无人机尾部的降落伞减速回收系统(7)降落。

6.一种采用权利要求1或2所述的管式发射灭火无人机灭火的控制方法，其特征在于实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于单管便携式管式发射组件(11)内，测定火源(14)方位，探测及制导飞行控制组件(2)和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由单管便携式管式发射组件(11)地面垂直发射或肩扛大角度倾斜发射，管式发射灭火无人机飞出管式发射组件(11)，“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开，到达预设高度后，折叠前翼组件(3)和折叠后翼组件(5)展开，动力系统(1)启动或动力系统(1)在“X”形布局折叠尾翼组件(6)展开时提前启动，管式发射灭火无人机以预设航迹进行盘旋下滑飞行，探测及制导飞行控制组件(2)搜寻火源(14)；

第三步：探测及制导飞行控制组件(2)搜索并锁定火源(14)后，此时由人工遥控或探测及制导飞行控制组件(2)引导管式发射灭火无人机飞向火源(14)；

第四步：管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件(3)、折叠后翼组件(5)、折叠尾翼组件(6)收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置(4)作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源(14)，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开位于无人机尾部的降落伞减速回收系统(7)降落。