CN102935274B - 一种液体投射弹及其投射装置和投送方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种液体投射弹及其投射装置和投送方法。其包括弹壳，特征是弹壳内装有功能液体，弹壳由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成。本发明功能液体包括水，酒精，燃油，以及水与灭火剂、肥料或者药剂的混合液。本发明液体投射弹及其投射装置，经济实用，操作简便，利用投射装置投送液体投射弹的方法，简单易行，投送效率高，市场应用前景十分广阔。

Description

一种液体投射弹及其投射装置和投送方法

技术领域

本发明涉及一种消防器材,尤其是一种可以用于高楼灭火、危险场所、草原和森林远程灭火的器材，以及一种生态保护器材，尤其是在干旱地区水土保持和植被恢复的器材，具体为一种液体投射弹及其投射装置和投送方法。

背景技术

近年来，随着国民经济的不断快速发展，人们的日常生产生活对消防工作提出了越来越高的要求，特别是油田、油库、森林、草原、高层建筑等场所，一旦发生火灾都火势迅猛，人员不易靠近，因此，远距离灭火装置、高射程灭火装置成为急需的消防装备。

现有远距离灭火装置中，消防车利用高压泵将水从高压水龙喷射而出，水柱在飞行过程中会被空气逐渐撕裂而分散落地，因此无论如何提高水泵的功率，也只能实现80米左右的喷射高度，而目前的高层建筑动辄百米以上，甚至达到二、三百米，大大超出了现有消防车的高压水龙的射程，虽然其使用的灭火工质——水，取材十分方便，但高压水龙已远不能满足当前的消防要求；此外，市面上还出现了诸如CN2183551Y公开的“火箭灭火弹”的消防装置，此类装置将灭火剂装在灭火器中，再利用火箭弹投放至火场，从而可以实现远距离灭火，但是，由于此类装置中使用火药，属于“火品”，受到严格管制，其对于贮运、发射都有较高的要求，需要特别专业的操作人员，而且此类装备还普遍存在价格昂贵的缺陷，因此难以大范围普及应用。

针对上述问题，CN2234285Y公开的“气压消防炮”和CN1765432A公开的“支架式气动灭火炮”等专利中又提出了利用压缩空气远程投送灭火弹的技术方案，显著提高了操作的安全性，但是此类装置发射基本是单管加手动，发射速度慢，自动化程度低，尤其是此类装置投送的灭火弹中仍然是装填灭火剂作为灭火工质，其维护使用严格，灭火剂一旦受潮、过期失效将失去灭火的功能，灭火弹价格也较为昂贵，特别是野外作业时，此类利用压缩空气的投射装置自身带弹量也十分有限，往往火还没有扑灭，灭火弹就用完了，因此适用性也大大受到限制。

综上可以看出，利用现有消防装备直接应用水进行灭火，虽然容易实现就地取材，但无法真正实现远距离投送；现有的灭火弹虽然可以投送的很远，但由于采用灭火剂作为灭火工质，又普遍存在需要维护、会失效、弹量有限、价格昂贵等缺陷，相应的，现有远程灭火装置也存在着不能现场加工灭火弹等缺陷。市场迫切需要一种射程远、载弹量大或基本不受限制、经济性更好，适用性更好，自动化程度高，应用更简单可靠的投射装置及相应的灭火弹。另一方面，随着全球气候变暖恶化，我国干旱地区的很多山坡、荒地、草原水土流失和贫瘠化严重，无法涵养森林草地，吸纳缓释雨水，结果是下雨发洪水、旱季黄枯秃，现有灌溉设备最大射程也只有30米左右，无法将水或含肥料的水肥投送抛洒到更远处；靠人工运水时，没有道路或山高路险时，非常辛苦和危险。在灭虫和卫生防疫方面，另外除了飞机播撒雾化的液体药剂外，目前没有一种能够远程（例如投送距离大于100米）为森林和草原抛洒农药的装备，以及远程投射抛洒液体防疫药剂的装备，因此市场也急需一种能将水、水肥或液体药剂投送抛洒到远处、草原、、荒地、沙漠或山坡上的生态保护设备和方法。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明的目的之一在于提供一种易于取材并且适于进行远程投送的液体投射弹。

本发明液体投射弹是这样实现的，包括弹壳，其特征在于弹壳内装有功能液体，弹壳由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成。

所述易撞击破裂的柔性材料包括塑料膜、金属箔、纸或以上材料中至少二种的复合材料，易撞击破裂的硬质材料包括硬纸壳、塑料或二者的复合材料。

所述功能液体包括水，酒精，燃油，以及水与灭火剂、肥料或者药剂的混合液。水可以是地上水、地下水，包括了江、河、湖、海、池塘和水库等常见地表水体，也包括了井水、自来水、消防用水等取自于地下的水体。

优选的，构成弹壳的易撞击破裂的柔性或硬质材料为阻燃材料，或者易撞击破裂的柔性或硬质材料制成的弹壳经过阻燃处理。所述阻燃处理的具体方式可以多种多样，其可以是在弹壳表面利用粘贴、喷涂等工艺设置阻燃材料层，或者是利用阻燃液体对弹壳进行预浸泡处理等。此外，出于环保的需要，优选的，构成弹壳的易撞击破裂的柔性或硬质材料采用可以实现快速自然降解的环保材料。

为了便于进行远程投送，防止弹壳在发射过程中尾部受力破损，可以在弹壳上设置一次性推送底座。此外，为了保证本发明液体投射弹在投射过程中飞行稳定、飞行阻力小，还可以在弹壳上设置稳定翼或/和整流罩。所述整流罩设置在弹壳前端部，稳定翼设置在弹壳的尾部或中后部，其中，当稳定翼设置在弹壳中后部时，稳定翼需可折叠。由于设置了稳定翼，本发明液体投射弹在投射后的飞行过程中，液体投射弹沿弹体纵轴可以不旋转，也可以旋转。对于采用旋转姿态飞行的本发明液体投射弹，为保证投射过程中液体投射弹内部的功能液体随弹壳一起旋转，从而保持姿态稳定，可以在弹壳内设置至少两个沿弹壳轴向的腔室，腔室间彼此完全独立或局部贯通。另外，还可以在弹壳上或弹壳内部设置弹壳破裂诱发装置，以保证本发明液体投射弹在投送至目标地后，弹壳受到撞击会破裂从而将内部的功能液体散出。所述弹壳破裂诱发装置可以是弹壳壳体上或弹壳内部设置的脆裂物或尖锐物；弹壳破裂诱发装置还可以为弹壳壳体上设置的至少一处局部薄弱区。

本发明的第二个目的在于提供一种应用上面所述液体投射弹的投射装置，其包括压缩气源、投射开关和投射管，投射管尾部设有投射腔，其特征在于还包括功能液体源、弹体包装装置、储弹箱、送弹装置和蓄压调节罐，功能液体源提供功能液体，弹体包装装置将功能液体源提供的功能液体包装成液体投射弹，包装好的液体投射弹储存于储弹箱内，蓄压调节罐设有压力调节装置，蓄压调节罐通过投射开关与投射腔连通。

为了提高投射效率，投射管数量可以超过一根，将所有投射管平行排列成一排、两排或两排以上，构成投射管组。投射管分成至少两组，每组包括至少一根投射管，每组投射管共用一个投射开关，各组投射开关之间设有延时开启机构，每个投射开关均设有自动关闭机构，上一个投射开关的自动关闭机构与下一个投射开关的延时开启机构联动，这样就可以实现每组投射管的依次投射，避免多组投射管同时发射时，蓄压调节罐压力消耗过大，需要频繁地补压，不容易保持压力稳定导致液体投射弹偏离目标的问题。此外也可以减轻发射时所产生的后座力对本发明投射装置的影响。为避免液体投射弹在投射管内损坏，构成投射管组的每根投射管的投射腔内还可以分别设有推送座管，相应的投射管内还设有推送座管复位机构，投射时液体投射弹装填在推送座管内。另外，参照现有炮弹的装填机构，送弹装置可以采用上压入式、侧压入式、旋转压入式或后膛压入式。还可以在投射管的前端设置弹体出膛传感作动装置,投射开关设有自动关闭机构，弹体出膛传感作动装置包括光电传感器或压力传感器，弹体出膛传感作动装置引发自动关闭机构动作关闭投射开关，或/和引发送弹装置开启投射腔。

由于本发明投射装置所应用的液体投射弹的弹壳采用易撞击破裂的材料制成，因此为了防止液体投射弹自投射管射出的过程中，投射管管腔侧壁不光滑而擦伤弹壳，可以在投射管的管腔内设置低摩擦阻力材料构成的衬套或镀膜，所述低摩擦阻力材料包括尼龙材料、PVC材料、氟化石墨烯材料、特氟龙材料或可用于电镀的金属材料等，所述可用于电镀的金属材料包括锌、镍、铬等；基于同样的考虑，当投射管的管腔内表面设置逐渐旋转的滑膛槽时，滑膛槽的所有凹凸表面应均为圆滑表面。

此外，为了避免在液体投射弹离开投射管的瞬间，由于压力急剧变化导致弹壳发生强烈变形造成的弹壳破损，可以在投射管上设置泄压装置，以调节液体投射弹离开投射管时的压力变化。所述泄压装置的具体形式可以多种多样，例如，所述泄压装置可以是投射管上设置的泄压阀；或者是投射管靠近出口端设置扩张段，扩张段的管腔直径由内端向外端逐渐增大；或者是投射管在靠近其出口端设置的泄压段，泄压段的管壁上设有多个泄压通孔，泄压段的长度大于液体投射弹的长度。

所述弹体包装装置包括进料管、计量装置、进料开关、弹壳夹持装置、弹壳开启装置和弹壳封闭装置，另外，弹体包装装置中还可以包括真空吸附装置。

由于本发明投射装置中包含了功能液体源，利用弹体包装装置可以随时对液体投射弹进行批量生产，特别是由于本发明液体投射弹的十分易于就地取材，因此也可以在有水的地方就地进行生产，减少运输环节，非常适于野外大批量投射。为更好地实现大批量投射的目的，本发明投射装置中还可以包括压缩气源，其中蓄压调节罐与压缩气源相连，压力调节装置设置在蓄压调节罐与压缩气源之间。所述压力调节装置包括与蓄压调节罐连通的压力传感器和调压阀，调压阀包含关闭、降压和增压三种功能阀或三种阀位状态。经压力传感器检测，蓄压调节罐内的压力达到要求时调压阀自动关闭，需降压时通过调压阀将蓄压调节罐与大气连通泄压，需增压时通过调压阀将蓄压调节罐与压缩气源连通增压。

为了提高投射精度，投射管上还可以设有瞄准系统。所述瞄准系统包括激光测距仪、光学瞄准仪、仰角测量仪、转角测量仪中的至少一种，此外还包括转角调节机构或/和仰角调节机构。瞄准系统中还可以包括气象感知系统和弹道计算系统，气象感知系统包括风速计、风向仪、气压计、温度计中的至少一种，气象感知系统的测量结果输入弹道计算系统，进而计算出投射压力和投射管组瞄准参数。为了进一步提高投射的精确度，本发明投射装置中还可以包括弹着点人工修正装置或弹着点自动修正装置。

为了提高机动性、便于瞄准，本发明投射装置还可以包括旋转底盘、固定底盘和卡车，旋转底盘可以相对于固定底盘转动，至少送弹装置、投射管、蓄压调节罐放置在旋转底盘上，固定底盘牢固设置在卡车上，组成投射车，投射车设有液压稳定支腿。此外，也可以将功能液体源、弹体包装装置、储弹箱设置在另一辆卡车上，组成弹体包装车，可以到远处功能液体源处（例如水塘）进行弹体包装生产，利用弹体包装车与投射车配合，将弹体包装车上包装好的液体投射弹储存于储弹箱内，再提供给投射车实施投送，有利于进一步提高液体投射弹的生产供应能力和远程投送能力。

本发明中功能液体源可以为储液罐或/和液体输送泵。根据不同的用途，本发明投射装置在制造液体投射弹之前，有时还需要在储液罐的水中混入灭火剂、肥料或农药等添加材料，为了使添加材料混合均匀，还可以在储液罐中设置搅拌装置。

本发明的第三个目的在于提供一种应用所述投射装置投送液体投射弹的方法,其特征在于包括以下步骤：

1)利用弹体包装装置将功能液体源提供的功能液体的包装在弹壳内，制成液体投射弹；

2)将液体投射弹存放在储弹箱内；

3)根据射程将投射装置稳定放置于目标地附近；

4)利用送弹装置将储弹箱内的液体投射弹装填到投射管的投射腔内，封闭投射腔；

5)确定投射参数，瞄准目标；

6)根据投射参数，利用压力调节装置精确调节蓄压调节罐的压力，使蓄压调节罐的压力达到设定的投射压力；

7)开启投射开关使蓄压调节罐与投射腔连通，蓄压调节罐内的高压气体进入投射腔，将投射腔内的液体投射弹推射出投射管，在液体投射弹即将射出投射筒的瞬间，关闭投射开关；

8)在投射过程中根据实际弹着点修正投射管的水平转角、仰角或投射压力；

9)利用送弹装置将下一轮液体投射弹装填到投射管中，进行下一轮投射。

本发明应用投射装置投送液体投射弹的方法中，当投射装置中的投射管超过一根时，对于不同的投射管组，可以利用不同投射开关的延时开启机构及自动关闭机构相互联动配合，实现不同投射管组依次投射液体投射弹。

本发明液体投射弹，主要利用各种易于获取的水作为功能液体，容易实现就地取材，成本低，不存在过期失效的风险，经济可靠，实用性好，适用性强。另外根据用途不同，还可以在水中混入灭火剂、肥料或药剂等材料，可以大大拓展本发明液体投射弹的使用功能。

本发明投射装置利用压缩空气作为动力，可以实现安全地远程投送，特别是本发明投射装置中设有弹体包装装置，可以实现液体投射弹的加工和投送全流程，具有安全、高效、环保、大投射量等优点，其适用性和实用性都显著提高。本发明利用投射装置投送液体投射弹的方法，操作方便，安全实用。

由于本发明液体投射弹中的功能液体主要是水，因此，基于所述的投送方法，利用本发明投射装置投送液体投射弹，不仅可以实现高层建筑、森林、油田等场所的高射程或远程灭火，还可以实现许多其他功能。例如，可以用于沙化地区的生态恢复或缓解荒山、草场的旱情，具体操作时，只需要将利用投射装置将本发明液体投射弹直接投送到荒山、草场或沙化地区即可；也可以用于某些维持秩序的场合的驱离制止，如违法示威、哄抢、街头打斗等；将本发明投射装置装配在船上，还可以用于实现扑灭水上船舶、海上作业平台、岸边工厂等场所的火灾，当然，也可以用于驱离海盗，或用于驱离非法进入领海的船只的一般性执法。此外，还可以用于防治森林或草原的病虫害，或是用于为草木追肥等。根据要实现的目的不同，本发明液体投射弹中的功能液体还可以是混有灭火剂、肥料或药剂的水，其实现的专用效果更好。另外，本发明液体投射弹中还可以设置酒精或燃油等其他功能液体，以实现不同的功能。例如，向疫区投射装有酒精作为功能液体的液体投射弹，可以实现远距离消毒作业，当然也可以利用其他防疫药剂混入水中作为消毒防疫使用；利用装有燃油作为功能液体的液体投射弹，可以安全快速地实现垦荒作业。

在本发明的研究初期，研究人员普遍认为，如果液体投射弹的弹壳很厚，投射后不易破裂，则失去了预期的功能；如果液体投射弹的弹壳很薄，虽然投射后更容易破裂，但是也容易在发射阶段在投射管内就爆裂。这是因为，为了达到较远的射程，本发明投射装置的投射压力通常达0.3～1Mpa，即3～10个大气压，理论上，一个直径120mm，长600mm,重4.5千克的液体投射弹要承受670千克的推力。乍一想，“弹壳是无法承受这么高的压力的”，要实现“投射管内不破、落地时容易破”是不容易的。经过发明人反复实验，采用一些相应措施，如液体投射弹采用硬质材料的弹壳、或在弹壳底部增设一次性推送底座、或在投射管内设置推送座管都可以有效避免液体投射弹在发射阶段于投射管内发生爆裂。最后，经过仔细分析和反复实验还发现，即使采用较薄的柔性材料制成的弹壳也能避免液体投射弹在投射阶段于投射管内发生爆裂。其原理是：在推送阶段，投射推力虽然很高，达到数百千克，但在液体投射弹的轴向，投射推力与液体投射弹的惯性反力相平衡，液体投射弹在弹壳底部的压力内外平衡；在弹壳侧面又有投射管管腔内表面支承，如果管腔内表面光滑，也不会破裂；在液体投射弹前端，惯性反力产生的压力是向后和径向的，液体投射弹的柔性弹壳在前后方向的压力也是大致内外平衡的，只有径向压力不平衡，但总量不大。综上所述，在投射过程中，3～10个大气压的“投射气压”并非完全由液体投射弹的弹壳承受，因此也不易爆裂。但在液体投射弹部分离开投射管出口的瞬间，液体投射弹前后的压力瞬间失衡，弹壳易发生爆裂，需要采取特别措施给予控制。这也是本发明投射装置的技术方案中，需要在投射管上设置泄压装置的原因所在。

综上所述，本发明液体投射弹及其投射装置，经济实用，操作简便，本发明利用投射装置投送液体投射弹的方法，简单易行，投送效率高，市场应用前景十分广阔。

附图说明

图1为本发明液体投射弹的结构示意图之一。

图2为图1的左视图。

图3为本发明投射装置的结构示意图之一。

图4为图3的A向视图。

图5为本发明投射装置中弹体包装装置的结构及工作原理图之一。

图6为图3的B-B剖视图之一。

图7为本发明液体投射弹的结构示意图之二。

图8为本发明液体投射弹的结构示意图之三。

图9为本发明液体投射弹的结构示意图之四。

图10为本发明投射装置中弹体包装装置的结构及工作原理图之二。

图11为图3的B-B剖视图之二。

图12为本发明液体投射弹的结构示意图之五。

图13为本发明投射装置的结构示意图之二。

图14为本发明投射装置中弹体包装装置的结构及工作原理图之三。

图15为图13的C-C剖视图。

图16为本发明液体投射弹的结构示意图之六。

图17为本发明投射装置的结构示意图之三。

图18为本发明投射装置的结构示意图之四。

图19为本发明投射装置的结构示意图之五。

图20为本发明投射装置的结构示意图之六。

图21为本发明液体投射弹的结构示意图之七。

图22为本发明液体投射弹的结构示意图之八。

图23为图22的俯视图。

图24为图22的D-D剖视放大图。

图25为本发明投射装置的结构示意图之七。

图26为本发明投射装置的结构示意图之八。

图27为图26的E-E剖视放大图。

图28为本发明投射装置的结构示意图之九。

具体实施方式

实施例一

如图1和图2所示本发明液体投射弹，包括弹壳1，弹壳1由塑料膜制成，弹壳1内设置功能液体，功能液体为水2。其中，弹壳1前端用金属卡81扎紧封闭，弹壳1尾端设有进料通道4，进料通道4靠近弹壳1尾端利用热封合口3给予封闭，保证弹壳1中的水2不会漏出。此外，为了便于进行远程投送，防止本发明液体投射弹的弹壳1在投射过程中尾部受力破损，在弹壳1尾端还设有一次性推送底座29。

需要指出的是，由于本例所述液体投射弹的弹壳1由柔性的塑料膜制成，其厚度较薄，因此与一次性推送底座29装配后，热封合口3会折弯与弹壳底部贴合，不会占用很多一次性推送底座29内的空间，此外，一次性推送底座29的壁厚实际也较薄，图1与图2仅为了便于表示和说明液体投射弹的各部分结构，其对弹壳1和一次性推送底座29的壁厚及热封合口3与一次性推送底座29的实际配合状态等均未作详实的反映，仅为示意，特此说明。

本发明液体投射弹的制造和投送由投射装置来实现。如图3、图4、图5和图6所示本发明投射装置，包括压缩气源50、投射开关7和投射管8，投射管8设有多根，按三排四列布置并利用框架16支撑构成投射管组，投射管8上设有泄压装置，泄压装置为投射管8在靠近其出口端设置的泄压段，泄压段的管壁上设有多个泄压通孔84，泄压段的长度大于液体投射弹的长度，泄压通孔与投射管内壁圆滑过渡。投射管8尾部设有投射腔25，投射管8上还设有瞄准系统，此外还包括储液罐9构成的功能液体源、弹体包装装置10、储弹箱11、送弹装置12和蓄压调节罐5。储液罐9内装有功能液体——水，弹体包装装置10将储液罐内的功能液体包装成液体投射弹，包装好的液体投射弹储存于储弹箱11内，储弹箱11与送弹装置12相连，蓄压调节罐5通过管路27及投射开关7与投射腔25连通，蓄压调节罐5设有压力调节装置6，压力调节装置6设置在压缩气源50与蓄压调节罐5之间。为满足大批量投送的需要，所述压缩气源50为一大功率空气压缩机。所述瞄准系统，包括瞄准具（未具体示出）及仰角调节机构，仰角调节机构包括框架16下方设置的一个固定长度的后支脚13，此外还有一个可以通过螺杆14及支座15调节整体高度的前支脚。每个投射管8对应设置一个投射开关7进行控制，此外，每个投射开关7都设有自动关闭机构，开关时间的设置原则是：在液体投射弹前端即将离开投射管时，关闭投射开关。相邻投射开关7之间设有延时开启机构，上一个投射开关的自动关闭机构与下一个投射开关的延时开启机构联动，通过不同投射开关的延时开启机构及自动关闭机构相互联动配合，实现不同投射管组依次投射液体投射弹。由于带有自动开闭控制功能及延时控制的电磁阀在现有技术中十分常见，因此本文中不对投射开关结构作过多说明。

特别要说明的是，本发明液体投射弹中，一次性推送底座29为圆柱形，其套设在弹壳尾端。为保证在投射管内投射过程中不泄压，一方面一次性推送底座29的外径尺寸应与投射管内径严格对应，另一方面一次性推送底座29优先采用弹性聚氨脂、弹性橡胶等具有一定弹性的材料制成，以便于与投射管侧壁形成密封，一次性推送底座29应比液体投射弹壳体刚硬。此外，在附图中为表示清楚，管路27画的较细，在实际应用中，为提供足够的推力，管路27的直径很粗。

压力调节装置6包括与蓄压调节罐连通的压力传感器和调压阀（图中未具体示出），调压阀包含关闭、降压和增压三种阀位状态。根据射程确定蓄压调节罐5的输出压力后，通过压力调节装置6对蓄压调节罐5中的气体压力进行精确调节。具体调节过程如下：经压力传感器检测，蓄压调节罐5中的压力达到要求时压力调节装置6中的调压阀自动关闭，需降压时通过调压阀将蓄压调节罐5与大气连通泄压，需增压时通过调压阀将蓄压调节罐5与压缩气源50连通增压。当然，基于上述原理，压力调节装置6中的调压阀也可以是包含关闭、降压和增压三种功能阀的组合，也能实现同样的效果。另外，需要说明的是，作为一种特例，由于有些高端品牌的大功率空气压缩机自身就带有较大容量的气包并配有压力稳定系统，例如英格索兰品牌的大型空压机等，如果采用此类空压机作为本发明投射装置的压缩气源50使用，也可以不再额外设置压力调节装置6和蓄压调节罐5，此类空压机即可视为本发明技术方案中所提到的压力调节装置6、蓄压调节罐5及压缩气源50的集成。本段文字记录的技术内容适用于本发明投射装置的所有技术方案，在此一并给予说明。

需要指出的是，投射管8在靠近其出口端的局部管壁上设置泄压段，应保证液体投射弹前端到达投射管出口处时，至少部分泄压通孔84已经与外部空间保持连通，这样才能保证投射管内的气体逐渐泄压，当液体投射弹前端脱离投射管时，液体投射弹的弹壳已能承受业已泄压的管内气压。通过在投射管上设置泄压段，可以有效避免投射过程中液体投射弹部分露出投射管时，液体投射弹底部承受投射高压，而前端仅承受大气压，巨大的压差容易引发弹壳爆裂的问题。为实现上述目的，在设置泄压通孔时，应保证投射管泄压段的长度大于液体投射弹的长度。

下面结合图5具体说明利用本发明投射装置制造液体投射弹的过程。作为功能液体的水储存在储液罐9中，当需要制造液体投射弹时，本发明投射装置中的弹体包装装置开始工作，所述弹体包装装置包括进料管17、计量装置、进料开关19、弹壳夹持装置23、弹壳开启装置20、弹壳封闭装置和真空吸附装置32。其中，计量装置由流量控制计18、信号控制装置82和进料开关19构成，弹壳封闭装置具体由热封合装置22和切断装置21组成，热封合装置的工作原理与现有热封口机的工作原理相同。弹体包装装置的具体工作原理如下，首先，将一端已由金属卡扎紧的半成品弹壳送至灌注工位，弹壳开启装置20将弹壳1的进料通道4撑开，弹壳开启装置上设置的吹风孔向弹壳1的腔室内送风使其内部腔室张开，同时弹壳夹持装置23从外部托持着整个被气体扩张后的弹壳；然后，储液罐9中的水经进料管17进入弹体包装装置中，水经过计量装置的计量后，沿撑开的进料通道4灌入弹壳1中，当通过流量控制计18的水达到设定的流体体积时，弹壳1中已经灌满了水，信号控制装置82动作，进料开关19关闭，停止向弹壳1中灌注水；接着，热封合装置22动作，将进料通道4封闭，再利用切断装置21将多余的弹壳部分裁切掉，制成半成品液体投射弹24，弹壳夹持装置23将半成品液体投射弹夹持运送至下一工位，在该工位设有真空吸附装置32，利用真空吸附装置32将一次性推送底座29运送并装配在半成品液体投射弹尾部，完成一个本发明液体投射弹的制造，制造好的液体投射弹被放入储弹箱中，按照上述流程弹体包装装置开始制造下一个液体投射弹。

要说明的是，在实际应用中，可以采用一端已由金属卡扎紧的、单个的半成品弹壳用于本发明液体投射弹的制造；也可以在本发明投射装置的弹体包装装置中增设一个实施金属卡扎紧动作制造半成品弹壳的工位，这样就可以利用塑料膜管料带进行连续生产，只需要在前一个液体投射弹的进料通道被热封合装置22封合后，在封合部位上方利用金属卡扎紧，然后利用切断装置21在封合部位与金属卡扎紧位置之间切断，这样将已灌注功能液体的半成品液体投射弹转至下一工位，下端被金属卡扎紧的塑料膜料带进入灌注工位，与弹壳夹持装置23及弹壳开启装置20配合进行灌注功能液体作业。由于上述灌装作业的工作原理与现有粗火腿及袋装液态食品的自动包装设备的工作原理基本相同，在此不再作详细的附图说明，都在本发明要求的保护范围内。当然，本发明液体投射弹也可以采取两端全用金属卡扎紧的结构，也在本发明要求的保护范围之中。

下面结合图1～图6说明应用本发明投射装置投送液体投射弹的过程如下：（1）利用弹体包装装置将水这种易取材的功能液体包装在弹壳1内，制成液体投射弹24；（2）将制好的液体投射弹24存放在投射装置的储弹箱11内；（3）确定投射目标，根据射程将投射装置稳定安置于投射目标附近；（4）利用送弹装置12将储弹箱11内的液体投射弹24装填到各个投射管8的投射腔25内并封闭投射腔，液体投射弹24在限位挡环26的帮助下位于投射腔下部，并与投射腔末端面保持一定的距离，如图6所示；（5）利用瞄准系统瞄准目标并确定投射参数；（6）根据参数，利用压力调节装置6精确调节蓄压调节罐5的压力，使蓄压调节罐5的压力达到设定的投射压力；（7）如图3和图6所示，启动第一支投射管8对应的投射开关7，使蓄压调节罐5与第一支投射管8的投射腔25连通，高压气体进入第一支投射管的投射腔，将投射腔内的液体投射弹24推射出投射管8，在液体投射弹尾端进入泄压段之时，第一支投射管8对应的投射开关7关闭，第二支投射管8对应的投射开关开启，按本步骤前述说明将后续投射管8中的液体投射弹依次延时投射出去，投射弹到达目标后，触地破裂，功能液体分洒于大片面积；（8）在投射过程中根据弹着点修正投射管8的水平转角、仰角或投射压力；（9）利用送弹装置12将下一组液体投射弹24分别装填到各投射管8中，进行下一轮发射。

由于在液体投射弹的弹壳1上增设一次性推送底座29，投送过程中液体投射弹的意外损坏更少，投送效果更好，效率更高，实用性也更强。需要说明的是，本发明液体投射弹，弹壳可以由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成，除了已经提到的塑料膜以外，所述易撞击破裂的柔性材料还包括纸、金属箔或这三类材料中至少二种的复合材料等其他材料，此外，可以用于制造弹壳的易撞击破裂的硬质材料包括硬纸壳、塑料或二者的复合材料。这些材料都可以用于加工弹壳，只要撞击后可以破裂，都可以实现相似的效果。此外，本发明投射装置中的送弹装置12的装弹方式可以采用上压入式、侧压入式、旋转压入式或后膛压入式，在现有送弹装置中都有类似应用，不再一一附图说明。

本发明液体投射弹，应用水这种功能液体，容易实现就地取材，成本低，不存在过期失效的风险，经济可靠。本发明投射装置利用压缩空气作为动力，可以安全地实现远程投送，特别是本发明投射装置中设有弹体包装装置，可以实现加工和投送液体投射弹的全流程，具有安全、高效、环保、大投射量等优点，其适用性和实用性都显著提高。本发明利用投射装置投送液体投射弹的方法，简单易行，操作方便。由于本发明液体投射弹中采用水这种功能液体，并且弹壳由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成，在与地面或地表物体碰撞后，弹壳会瞬间破裂，将弹壳中设置的水四散开来。尤其重要的是，一般的水龙采用喷射原理，水柱在飞行过程中被空气撕裂雾化，提前散落在地，射程最多只能达80米高，150多米远，而本发明将功能液体包装在弹壳内，避免了功能液体的雾化，因此除了空气阻力损耗外，液体投射弹基本遵循抛物运动规律到达目标，射高可以达到200～500米，满足高层和超高层建筑灭火高度要求，射程可以达到800～2000米远，实现远程灭火，是一种革命性的原理性技术创新。当然射程越远，越需要好的保护措施，例如在投射管内设置推送座管，或液体投射弹上设置一次性推送底座、整流罩、稳定翼等，防止液体投射弹在投射管内或在投射途中爆裂。因此，基于所述的应用方法，利用本发明投射装置投送液体投射弹，不仅可以实现高层建筑、森林、油田等场所的高射程或远程灭火，还可以实现许多其他功能。例如，也可以用于沙化地区的生态恢复或缓解荒山、草场的旱情，具体操作时，只需要将利用投射装置将装有水的本发明液体投射弹直接投送到荒山、草场或沙化地区即可。此外，还可以用于防治森林或草原的病虫害，或是用于为草木追肥等，或卫生防疫。根据要实现的目的不同，本发明液体投射弹中的功能液体还可以是混有灭火剂、肥料或药剂的水，然后利用投射装置将装有功能液体的本发明液体投射弹直接投送到目标场所即可，水中添加上肥料可以施肥，水中添加上药剂可以灭虫或防疫。将本发明投射装置装配在船上，还可以用于实现扑灭水上船舶、作业平台、岸边设施等场所的火灾。

由于利用本发明投射装置投掷液体投射弹的距离可以达数百米乃至过千米，而一般的水龙采用喷射原理，其射程不过百米，因此在一些特殊场合应用，也可以获得远距离的优势。其可以用于某些场合维持秩序的远距离、低强度驱离制止，如违法示威、哄抢、街头打斗等，；当然，也可以用于驱离海盗，或用于驱离非法进入领海的的船只的。

此外，另外，除了水作为功能液体外，本发明液体投射弹中还可以设置酒精或燃油等其他功能液体，以实现不同的功能。例如，向疫区投射装有医用酒精作为功能液体的液体投射弹，可以实现远距离消毒作业；利用装有高度酒精和燃油作为功能液体的液体投射弹，可以安全快速地实现远距离放火垦荒作业，都在本发明要求的保护范围之内。

试验表明，应用本发明投射装置，按照本发明所述的投射方法，可以对所述液体投射弹实现远距离的投送。下表给出了二组经验数据给予佐证。

试验参数项目	单位	参数值	参数值
				发射筒内径	mm	120	120
发射筒长度	m	2.5	5
				发射压力	MPa	0.6	1.2
发射弹长度	m	0.4	0.4
				发射弹质量	kg	4.5	4.5
仰角45°射高	m	134	536
				仰角45°射程	m	536	2142

综上所述，本发明液体投射弹及其投射装置，经济实用，操作简便，本发明利用投射装置投射液体投射弹的方法，可靠易行，其适于大范围普及，市场应用前景十分广阔。

实施例二

如图7所示本发明液体投射弹，与实施例一中液体投射弹的区别在于，弹壳1由阻燃材料的塑料膜构成，弹壳1前部的外表面还设置有弹壳破裂诱发装置，所述弹壳破裂诱发装置为弹壳壳体上一体化设置的尖锐物28，尖锐物28的材料与弹壳相同，均为PVC材料。

本例所述本发明液体投射弹采用一端已预先封闭好的半成品弹壳，应用实施例一所述的投射装置进行制造和投射，其过程基本相同，在此不再重复。本例所述技术方案中，弹壳1壳体上设置了尖锐物28，当本发明液体投射弹在投送至目标地后，弹壳受到撞击时尖锐物28会反向刺入弹壳内，促使弹壳壳体破裂从而将内部的功能液体散出，使用效果更加可靠。

当然，基于本例所述的技术原理，尖锐物28也可以采用其他结构形式，此外，尖锐物28的材料也可以与弹壳的材料有所不同，如金属、尼龙、聚碳酸酯，都是基于本发明技术原理的简单变化，都在本发明要求的保护范围之中。另外，基于本例所述的原理，也可以在弹壳表面通过热合或贴附设置脆裂物，所述脆裂物指受撞击后可以产生带尖角的碎片的物体，例如硬塑料片等，与尖锐物相似，受撞击后，脆裂物破碎，其碎片尖角在弹壳变形的过程中会刺破弹壳壳体，从而达到促使弹壳内部功能液体散出的目的，也在本发明要求的保护范围中。

实施例三

如图8所示本发明液体投射弹，与实施例二的区别在于，弹壳1的内部设置弹壳破裂诱发装置，所述弹壳破裂诱发装置为弹壳壳体内部设置的、带尖角的圆柱形硬物28，硬物28与弹壳的材料不同，其具体由硬质工程塑料制成，与构成弹壳的阻燃塑料膜预先热贴合成一体。

本例所述液体投射弹也可以应用实施例一所述的投射装置进行制造和投射，其过程基本相同，在此不再重复。

由于弹壳内部设置了弹壳破裂诱发装置，本发明液体投射弹在投送至目标地后，弹壳受到撞击时，带尖角的圆柱形硬物28会辅助戳穿弹壳壳体，帮助实现弹壳壳体破裂，从而将内部的功能液体散出，使用效果更加可靠。

同样，基于本例所述的技术原理，除圆柱形以外，硬物28的也可以设置成其他结构形式，例如可以设置成圆锥形、三棱锥形、四棱锥形等结构形式，都可以起到很好的效果。

对于弹壳采用柔性材料制成的本发明液体投射弹，通过在液体投射弹的弹壳1上增设一次性推送底座29，投送过程中液体投射弹的意外损坏更少，投送效果更好，效率更高，实用性也更强。

实施例四

如图9所示本发明液体投射弹，与实施例三的区别在于，弹壳1由阻燃且可以自然降解的硬塑料制成，弹壳1前部的外表面还设置有弹壳破裂诱发装置，所述弹壳破裂诱发装置为弹壳壳体上设置的多处局部薄弱区31，图9中横竖交错设置的筋肋30之间围成的空间部分的壳体厚度小于筋肋及弹壳下部壳体的厚度，即为所述的局部薄弱区31。需要指出的是，由于本例所述技术方案中，弹壳采用硬质塑料材料制成，其承受压力的能力较柔性的塑料膜强许多，因此本例中弹壳上不需要再设置一次性推送底座。

如图10所示，本例所述本发明投射装置与实施例一中所述投射装置的区别在于，本例所述投射装置中，弹体包装装置仅由进料管17、计量装置、进料开关19、弹壳夹持装置23、弹壳开启装置20、弹壳封闭装置构成，其余各部分结构完全相同。下面结合图10具体说明本例所述投射装置中弹体包装装置制造液体投射弹的过程：首先，将弹壳送至灌注工位，弹壳开启装置20将弹壳1的进料通道4撑开，同时弹壳夹持装置23从外部托持着整个弹壳；然后，储液罐9中的水经进料管17进入弹体包装装置中，水经过计量装置的计量后，沿撑开的进料通道4灌入弹壳1中，当通过流量控制计18的水达到设定的流体体积时，弹壳1中已经灌满了水，信号控制装置82动作，进料开关19关闭，停止向弹壳1中灌注水；接着，热封合装置22动作，将进料通道4封闭，再利用切断装置21将多余的弹壳部分裁切掉，制成最终的本发明液体投射弹24。制造好的液体投射弹装填到投射装置中各个投射管8的投射腔25内并封闭投射腔，即可用于投射，如图11所示。

利用本例所述投射装置投送图9所示液体投射弹的过程与实施例一中所描述的过程基本相同，在此不再重复。

本例所述液体投射弹利用在弹壳上设置局部薄弱区31，在投送至目标地后，由于弹壳壳体各部分强度不均，弹壳受到撞击时局部薄弱区31更容易发生破损，从而将弹壳内部的功能液体散出，使用效果更加可靠。另外，由于采用了阻燃且可以自然降解的材料，本例所述液体投射弹的使用后不会污染环境，环保效果更好。

实施例五

如图12所示本发明液体投射弹，与实施例三的不同之处在于，弹壳1由硬塑料制成，为了优化发射飞行时的空中姿态，保证投射的精确度，弹壳1头部一体化设有整流罩35。此外，为了提高局部强度，防止发射过程中弹壳尾部受力发生意外破损，弹壳1的尾部设置局部加强层33。局部加强层33处的弹壳壳体厚度大于其他部位弹壳壳体的厚度，以适应投射阶段液体投射弹在惯性反力的作用下下半段的水压更高。因此，整个弹壳1的前部均相当于所述的薄弱区。另外，为了密封弹壳1中的水2，在弹壳尾部的进料通道处设置软橡胶塞34。

由于弹壳前端设置了整流罩35，提升了弹壳1头部的强度，其可以减少液体投射弹前端在飞行过程中的变形，从而减小空气阻力，因此有利于提高投射的精确度。此外，如果采用刚度大、脆性强的材料制成整流罩35，在受到撞击时，整流罩破碎后产生的碎片也可以起到辅助戳穿弹壳壳体，帮助实现弹壳壳体破裂，从而将内部的功能液体散出的作用，此时，整流罩也可以等同于所述的弹壳破裂诱发装置。

如图13所示本发明投射装置，与实施例一中所述投射装置的不同之处在于，将每一列的三根投射管8作为一组，每组投射管共用一个投射开关7，每个投射开关7都设有自动关闭机构，相邻投射开关7之间设有延时开启机构，上一个投射开关的自动关闭机构与下一个投射开关的延时开启机构联动。投射管8上设有泄压装置，泄压装置为投射管8靠近出口端设置的扩张段83，扩张段83的管腔直径由内端向外端逐渐增大。瞄准系统中还包括气象感知系统和弹道计算系统，气象感知系统包括风速计36，风速计36的测量结果通过数据线45输入弹道计算系统37，弹道计算系统37自动计算出最佳投射弹道曲线，进而计算出投射压力和投射管组瞄准参数。此外，本例中投射装置的前支脚为液压支脚38。使用时，根据弹道计算系统37的计算结果，通过控制液压支脚38调整投射管组的仰角来实现液体投射弹的投送路线为沿最佳投射弹道曲线。此外，如图14所示，本例所述投射装置中的弹体包装装置的结构更加简单，与图5所示弹体包装装置相比，其弹壳封闭装置仅为软橡胶塞34，当弹壳1中灌满水后，弹壳夹持装置23将半成品液体投射弹托持运送至下一工位，在该工位设有真空吸附装置39，利用真空吸附装置39将软橡胶塞34运送并装配在半成品液体投射弹尾部，实现弹壳的密封，制成如图12所示最终的本发明液体投射弹24成品。另外，如图15所示，本例所述投射装置中，构成投射管组的每根投射管8的投射腔内25还分别设有推送座管41，相应的投射管8内还设有推送座管复位机构，所述推送座管复位机构由投射管8内壁上设置的限位台阶42，以及限位台阶42上固定设置的复位弹簧40及组成。为了满足长时间工作的要求，本发明投射装置中功能液体源包括储液罐9和液体输送泵51，其中，液体输送泵51与储液罐9相连，可以就近取水注入储液罐9中。

应用本发明投射装置投送图12所示液体投射弹的过程如下：（1）利用弹体包装装置将水这种易取材的功能液体包装在弹壳1内，制成液体投射弹24；（2）将制备好的液体投射弹24存放在投射装置的储弹箱11内；（3）确定投射目标，根据射程将投射装置稳定安置于投射目标附近；（4）利用风速计36和弹道计算系统37确定最佳投射弹道曲线及投射参数，并通过液压支脚38调整投射管组的仰角；（5）瞄准投射目标后，利用送弹装置12将储弹箱11内的液体投射弹24装填到各个投射管8的推送座管41内并封闭投射腔25；（6）根据投射参数，确定蓄压调节罐内的压力满足投射压力要求，大于设定的投射压力时，利用压力调节装置6泄压，小于设定的投射压力时，通过压力调节装置6利用压缩气源给与增压，直至蓄压调节罐5内的压力达到设定的投射压力；（7）如图13和图15所示，启动一个投射开关7使蓄压调节罐5与一组投射管的投射腔25连通，高压气体进入第一组投射管的投射腔，将各投射腔中的推送座管41及液体投射弹24一起推射出去，推送座管41撞击限位台阶42上的复位弹簧40后回弹，重新复位，液体投射弹24则被推射出投射管8，在液体投射弹射出投射管的同时，投射开关7关闭，将后续投射管组中的液体投射弹依次延时投射出去；（8）在投射过程中根据弹着点修正投射管8的水平方向、仰角或发射压力等参数；（9）将下一组液体投射弹24分别装填到各投射管8的推送座管41中，继续下一轮发射。

本例所述投射装置中，投射管8靠近出口端设置了扩张段83，扩张段83的管腔直径由内端向外端逐渐增大，呈喇叭口状，因此液体投射弹在发射过程中，经过扩张段83时，一开始液体投射弹的弹壳随着投射管管径变化逐渐变粗，当受弹壳原始尺寸和张力约束不再变粗时，液体投射弹和投射管管壁之间出现间隙，逐渐有气体从该间隙逸出，投射管内的气体逐渐泄压，当液体投射弹完全脱离投射管时，液体投射弹的弹壳已能承受业已泄压的气压。可以有效避免投射过程中液体投射弹部分露出投射管时，液体投射弹底部承受投射高压，而前端仅承受大气压，压差过大容易引发弹壳爆裂的问题。此外，推送座管复位机构中除了利用复位弹簧帮助推送座管41复位外，也可以利用在投射管上设置吹气孔等方式帮助推送座管41复位，也在本发明要求的保护范围内。

基于本发明技术原理，所述瞄准系统中的气象感知系统可以包括风速计、风向仪、气压计、温度计中的至少一种。另外，投射管组的设置也可以根据需要进行组合，例如除了象本例中说的每例三根投射管为一组外，也可以将每一排的四根投射管设为一组，共用一个投射开关，或者每一排的四根投射管两两一组，共用一个投射开关，都可以实现很好的效果。

本例所述本发明投射装置的结构更加简单，由于在投射管内设置了推送座管，可以有效保护液体投射弹在投射过程中免受损坏，投送效率更高，使用效果更好。特别是当液体投射弹的弹壳采用易撞击破裂的柔性材料制成时，保护效果更好，用于发射图1、图7或图8所示液体投射弹时，液体投射弹甚至可以不必设置一次性推送底座，有利于简化液体投射弹的结构，此外，由于不用设置一次性推送底座，还可以相应简化本发明投射装置中弹体包装装置的结构。例如，如果不用设置一次性推送底座，图6所示弹体包装装置中可以省略真空吸附装置32。上述技术方案仅为本发明图示技术方案的简单变化，其技术原理相似，在此仅以文字进行说明，也在本发明要求的保护范围之中。

要说明的是，图13所示本发明投射装置如果装配在船上，还可以用于船舶、石油平台等设施的水上灭火，由于此类环境下水源充足，取水容易，因此投射装置中功能液体源也可以仅由液体输送泵51构成，利用液体输送泵51直接为弹体包装装置提供功能液体，也能实现同样的功能，这一点也适用于本发明其他实施例，在此一并说明，也在本发明要求的保护范围之中。

当然，本例中虽然仅以水做为功能液体使用，但实际应用中，根据用途不同，也可以在水中增设添加剂或使用其他功能液体。例如，本例所述的液体投射弹在用于灭火时，可以在水中添加灭火剂；在治理荒山荒地时，可以在水中添加液体化肥；在防治森林草原病虫害或灾区疫情时可以在水中添加农药；实现疫区远距离免疫消毒作业时，可以投射装有医用酒精或混有药剂的水作为功能液体的液体投射弹；利用装有燃油作为功能液体的液体投射弹，可以安全快速地实现垦荒作业等，都在本发明要求的保护范围中，在此一并说明，不再一一举例。

实施例六

如图16所示本发明液体投射弹，与实施例五的区别在于，弹壳1由硬纸壳制成，硬纸壳内表面喷有拒水材料，硬纸壳还利用阻燃液体浸泡进行过阻燃处理，另外，弹壳1上还同时设有整流罩35和稳定翼43。整流罩35由脆性强的硬塑料制成，粘贴在弹壳1的头部。

如图17所示本发明投射装置，与实施例五中所述投射装置的区别在于，瞄准系统中还包括转角调节机构，转角调节机构为一旋转底盘46。将投射管组设置在旋转底盘46上，并在投射管组与旋转底盘46之间设置有仰角调节机构，仰角调节机构具体为液压支脚38。另外，压缩气源50、蓄压调节罐5、多根投射管8构成的投射管组、液体输送泵51、储液罐9、弹体包装装置10、储弹箱11、送弹装置12及旋转底盘46等均设置在与卡车47一体化设置的固定底盘58上，构成投射车，投射车上还设有液压稳定支腿52。利用本例所述投射装置制造和投射图16所示液体投射弹的过程与实施例五中的描述基本相同，在此不再重复描叙。需要指出的是，本发明投射装置在发射前，应利用液压稳定支腿52将投射车的其余部分顶起，以保证水平和稳定。另外，由于设置了旋转底盘46，在调整好液压稳定支腿52后，当需要水平调整投射方向时仅转动旋转底盘46即可以实现，不需要再移动投射车的位置，十分方便。为了防止蓄压调节罐5意外泄压，在蓄压调节罐5与压缩气源50之间的管路上设置单向阀59。

本例所述的本发明液体投射弹由于同时设置了整流罩35和稳定翼43，飞行过程中更加稳定，投射的准确性更好。本例所述本发明投射装置，由于配备了卡车47，因此机动性更好，使用更方便，更适于野外作业。需要指出的是，基于本例所述液体投射弹的技术原理，弹壳上也可以仅设置稳定翼，也可以实现很好的效果，另外，本例中以均匀布置四片稳定翼为例进行说明，在实际应用中也可以设置三片、五片甚至更多片稳定翼，一般来说稳定翼都采用均匀布置的方式，都可以实现相同的效果。基于本例的技术原理，根据用途不同，瞄准系统中也可以仅设置转角调节机构，而不设置仰角调节机构。由于使用脆性强的材料制成整流罩35，在受到撞击时，整流罩破碎后产生的碎片可以帮助戳穿弹壳壳体，从而将弹壳内部的功能液体散出，因此本例中，整流罩35同时也是弹壳破裂诱发装置。

另外要指出的是，本例将本发明投射装置的所有功能装置全部集成在一辆卡车上，实际应用中也可以将部分功能装置设置在其他卡车上，例如可以将抽水泵及储液罐设置在其他车辆上，下面以灭火为例说明这种应用的好处，当火灾较大并且火场没有大量水源时，可以利用多辆带有抽水泵及储液罐的专用运输车就近取水，并运往本发明投射装置的工作现场，这样可以解决单个储液罐容量有限，难以实现大投送量灭火任务的缺陷；同时还可以解决单辆专用运输车上空间有限，难以同时容纳本发明投射装置的所有功能装置的问题；此外，机动性也更好，有利于实现大投送量的工作。基于上述原理，也可以将蓄压调节罐设置在另外的专用运输车上。将本发明投射装置的功能装置分别设置在一辆、二辆或多辆专用运输车上的技术方案，其工作原理相同，都在本发明要求的保护范围内。

基于本例的技术内容，本发明液体投射弹的弹壳除了采用硬纸壳制成外，还可以采用塑料或硬纸壳与塑料的复合材料制成。此外，出于环保的考虑，优先采用可自然降解的材料。都是基于本发明技术原理的简单应用，都在本发明要求的保护范围中。另外，为了达到阻燃的目的，构成弹壳的硬纸壳还利用阻燃液体浸泡进行了阻燃处理，在实际应用中，阻燃处理的具体方式可以多种多样，例如，其还可以是在弹壳表面利用粘贴、喷涂等工艺设置阻燃材料层等，都可以实现同样的效果，也在本发明要求的保护范围中，不再另外附图给予说明。

实施例七

如图18所示本发明投射装置，与实施例六中所述投射装置的区别在于，当仅用城区内高层建筑消防灭火时，由于城区内消防补水较容易，为节省空间，储液罐9不再额外设置抽水泵。此外，对于许多城区内火场来说，其规模有限，但需要精准投射，因此本例中本发明投射装置仅设置一根投射管8，并且适当增长投射管的长度。另外，由于城区内灭火对投射精度要求更高，因此本例中投射装置的瞄准系统62中同时包括激光测距仪、光学瞄准仪、仰角测量仪、转角测量仪，瞄准系统62中的气象感知系统包括风速计、风向仪、气压计、温度计，此外还包括与实施例六中相同的转角调节机构或/和仰角调节机构。气象感知系统的测量结果输入弹道计算系统37，进而计算出投射压力和投射管瞄准参数，并相应调整仰角、水平转角和投射压力。为了进一步提高投射的精确度，瞄准系统中还包括弹着点人工修正装置53。

弹着点人工修正装置53根据测得的实际弹着点与设计弹着点的偏差，计算出投射压力或投射管瞄准参数的调整值，再依靠人工通过手轮调整投射管的水平转角、仰角或蓄压调节罐的压力。当然，基于上述技术原理，也可以利用弹着点自动修正装置替代弹着点人工修正装置53，依靠软件系统计算出投射压力或投射管瞄准参数的调整值，并向转角调节机构、仰角调节机构或压力调节装置传达信号指令，自动调整投射管的水平转角、仰角或蓄压调节罐的压力，也可以实现对弹着点位置的精确调整，也在本发明要求的保护范围之内。

另外，本例所述投射装置中瞄准系统中涉及的测量工具也更多更精确，结合弹着点人工修正装置共同使用，可以显著提高投射装置的投射精确度，减少投送过程中因误投为周边带来的意外损失，以满足城区消防的使用要求。

实施例八

如图19所示本发明投射装置，与实施例六中所述投射装置的区别在于，投射装置中的储液罐9、弹体包装装置10及储弹箱11设置在另一辆卡车63上，组成弹体包装车60。投射装置的其余部分及另一个储弹箱11仍设置在卡车47上，构成投射车61。为了保证工作时的平稳，弹体包装车60及投射车61上均设有液压稳定支腿52。

本例中将投射装置分别设置在二辆卡车上，组成相互配合使用的弹体包装车60和投射车61。弹体包装车60负责筹集和储存功能液体、制造液体投射弹和储存液体投射弹，并且在应用时向投射车提供液体投射弹，投射车上设置储弹箱与弹体包装车上设置的储弹箱可以互换，当投射车将储弹箱内的液体投射弹全部投射完毕以后，将空的储弹箱卸下，再将装存有弹体包装车60制备的液体投射弹的其他储弹箱整体吊运到投射车61上，与送弹装置12对接，就可以开始新一轮的投射，空的储弹箱送回弹体包装车，重新装存液体投射弹。实现储弹箱11的循环使用。由于分在两辆车上设置，空间相对宽松，可以大大提高本发明投射装置存储及制造液体投射弹的能力，为大规模投射提供有力保障。另外，当工作地点旁边没有水源时，可以利用两辆弹体包装车60轮流去附近水源处取水并生产液体投射弹以供应投射车61使用，可以保证大投送量时的使用需求。当然为了方便取水，如图19所示，在弹体包装车60上设置液体输送泵51与储液罐9配套使用。

根据不同的用途，本发明投射装置在制造液体投射弹之前，有时还需要在储液罐的水中混入灭火剂、肥料或农药等添加材料，为了使添加材料混合均匀，还可以在储液罐9上设置搅拌装置64。当然，基于本发明的技术原理，也可以额外单独配备搅拌装置64，需要时，再利用人工操作搅拌装置进行搅拌作业，都可以实现同样的效果，都在本发明要求的保护范围之内。由于用来混合液体的搅拌装置为生产中常用设备，在现实生产生活中十分常见，本发明中可以应用现有各种混合液体的搅拌装置，在此不对搅拌装置作过多说明。

根据本实施例记录的技术原理，投射车61上也可以不设置储弹箱，改为在投射车的送弹装置12上设置与储弹箱11对接的接口，应用时，将弹体包装车60上的储弹箱与投射车的送弹装置12直接对接，利用送弹装置12从储弹箱11接收液体投射弹，并装填至投射管8的投射腔中，进而完成投射，也在本发明要求的保护范围之中。

需要说明的是，基于本例的技术原理，本发明投射装置也可以设置在三辆车上，例如将压缩气源50设置在第三辆车上。一般来说，投射车应包括旋转底盘、固定底盘和卡车，旋转底盘可以相对于固定底盘转动，至少送弹装置、投射管、蓄压调节罐放置在旋转底盘上，固定底盘牢固设置在卡车上。其余的结构可以设置在弹体包装车上，也可以设置在第三辆车上。

实施例九

如图20所示本发明投射装置，与实施例七中所述投射装置的区别在于，投射管8的前端设置弹体出膛传感作动装置,投射开关7设有自动关闭机构，弹体出膛传感作动装置包括压力传感器65，压力传感器65通过线路（图中未具体示出）与投射开关7中的自动关闭机构相连。此外，投射管8的前端设有一个加粗的扩张段85，扩张段85中的管腔设有锥角，具体的管腔由内侧到出口保持直径逐渐增大，呈喇叭口状。

本例中，投射管中设置的扩张段85与实施例五中投射管中设置的扩张段83的功能相同，特此说明。另外，投射管8由两种不同的管材拼接固定而成，设有喇叭口状管腔的扩张段85选用外径更粗、壁厚更厚的管材，这种结构的投射管无论是选材还是加工都更加容易，有利于降低加工成本。本例所述结构的投射管8也适用于本发明其他实施例中的投射装置，在此一并以文字说明，不再另外附图说明。

投射过程中，液体投射弹从投射管8中射出的同时，弹体出膛传感作动装置中的压力传感器65感知投射管8中的压力变化，进而向投射开关7传送一个电子信号，引发自动关闭机构动作关闭投射开关，从而为下一次发射做准备。

基于本例所述的技术原理，弹体出膛传感作动装置也可以由光电传感器及相关线路来实现，利用光电传感器感知液体投射弹的射出，进而向投射开关7传送一个电子信号，引发自动关闭机构动作关闭投射开关，从而为下一次发射做准备，也可以实现同样的效果。此外，基于这种控制原理，也可以将弹体出膛传感作动装置通过线路与送弹装置12以及投射开关7中的自动关闭机构分别相连，这样，压力传感器感知液体投射弹发射以后，将信号依次传送至投射开关7中的自动关闭机构和送弹装置12，进而引发自动关闭机构先关闭投射开关7，接着开启投射腔，送弹装置12进行再一次填装液体投射弹。这样可以提高投射装置的自动化程度，有利于进一步提高投射效率。当然，也可以仅利用弹体出膛传感作动装置提供控制信号来控制送弹装置12和开启投射腔，这些都是本发明技术方案的简单演变，都在本发明要求的保护范围中。另外要说明的是，上述技术方案同样也适用于本例的其他技术方案，在此一并进行说明。

由于本例所述投射装置主要应用于城区消防，相应的消防配套较完备，易于获取水源，因此本例投射装置中，功能液体源也可以利用液体输送泵替代储液罐9。应用时，从消防水源或饮用水源取水，利用液体输送泵直接向弹体包装装置提供功能液体，也能起到很好的效果。另外，由于取消了储液罐9，本发明投射装置结构更加简单，占用空间更小，利用较小尺寸和排量的卡车47就可以实现送输，有利于进一步提高机动性和降低消防成本。

实施例十

如图21所示本发明液体投射弹，与图7所示液体投射弹的区别在于，弹壳1表面设置的弹壳破裂诱发装置除了包括弹壳壳体上一体化设置的尖锐物28外，还包括尖锐物28顶端通过热贴合固定设置的脆裂物80，脆裂物80由硬塑料制成，同时也作为整流罩使用。

本例所述本发明液体投射弹也可以应用实施例一所述的投射装置进行制造和投射，其过程基本相同，在此不再重复。本例所述技术方案中，弹壳1壳体上设置了尖锐物28及脆裂物80构成的弹壳破裂诱发装置，当本发明液体投射弹在投送至目标地后，弹壳受到撞击时脆裂物会推动尖锐物28反向刺入弹壳内，同时，脆裂物80破碎后的尖角也会帮助刺破弹壳壳体，促使弹壳壳体破裂从而将内部的功能液体散出，使用效果更加可靠。增设脆裂物的另一个意义在于，可以保护尖锐物28，防止其意外受力脱落，同时也便于存贮和搬运等，此外，还可以作为整流罩使用，减少飞行阻力。

上述实施例中给出了一些本发明液体投射弹的典型结构，为了方便制图和说明，弹体外壳主要采用了炮弹形状的结构。需要说明的是，在实际应用中，本发明液体投射弹的外形并不局限于炮弹形状，根据本发明投射装置中弹体包装装置的不同，还可以是输液袋形或大香肠形等其他形状，为方便进行投射，使用时可以在底部增设一次性推送底座，只要便于自动包装和利用气压投送，都可以应用于本发明中。由于输液袋形或大香肠形等形状的液体包装形式在生活中非常常见，因此本文中仅在此以文字进行说明，不再另外附图。本发明投射装置中弹体包装装置的结构也并不局限于本发明的附图所示，其也可以采用现有的液体自动灌装装置，例如安徽正远包装科技有限公司生产的VFS系列的制袋充填包装机，或者上海星飞包装机械有限公司生产的液体自动包装机等，其原理都可以适用于本发明投射装置中。当然，对于已成形的弹壳，也可以仅利用液体自动灌注设备。利用上述液体自动灌注设备或包装设备作为弹体包装装置，可以自动完成本发明液体投射弹的全套加工工序，快速地批量生产本发明液体投射弹。以上说明适用于本发明所有的实施例，也在本发明要求的保护范围之中。

实施例十一

如图22、图23和图24所示本发明液体投射弹，与图16所示液体投射弹的区别在于，稳定翼43一直延伸至弹壳1的中部。此外，稳定翼43沿弹壳1外表面呈螺旋状布置。弹壳内利用与弹壳1设置成一体的隔板89将弹壳内的空间分隔成四个腔室，隔板89的中下部设置有若干个小孔90将四个腔室连通。

要说明的是，图22、图23和图24中为了表示清楚本发明液体投射弹的各部分结构，稳定翼43呈打开状态，在实际应用时，纸板制成的稳定翼43贴附弹壳1外表面设置，仅在处于转动飞行状态时，稳定翼才会张开，如图示状。此外，设置隔板89的目的在于，避免弹壳内的液体由于惯性作用，在液体投射弹在投射后的旋转飞行中无法随着弹壳一起转动。由于隔板89的存在，可以在液体投射弹旋转飞行过程中推动功能液体与弹壳一起转动，因此飞行更加稳定。另外，由于隔板89将弹壳内分隔成四个腔室，为了防止在向弹壳内灌注功能液体的过程中，出现每个腔室中灌入的功能液体总量不同的情况，在隔板89的中下部设置有若干个小孔90将四个腔室连通，从而保证四个腔室中的功能液体分配均匀。当然，本例以隔板将弹壳内的空间分隔成四个腔室为例进行说明，在实际应用中，也可以分成二个腔室、三个腔室或四个以上的腔室，都能实现同样的功能，但为了方便灌注功能液体，腔室不宜过多。基于上述技术原理，当分隔出的腔室较少时，例如二个腔室，为了加快灌注速度，也可以使用两个管路分别对两个腔室灌注功能液体，因此也可以不在隔板上设置小孔将腔室彼此连通，二个腔室保持彼此独立即可。上述技术都是基于本例所述技术原理的简单变化，都在本发明要求的保护范围之中。

为了方便应用图22、图23和图24所示液体投射弹，由图25所示本发明投射装置，与图17所示投射装置的区别在于，投射管8的管腔内表面设置旋转的滑膛槽86。为了防止在投射液体投射弹的过程中划伤弹壳，滑膛槽86的所有凹凸表面均为圆滑表面。这样，液体投射弹出膛时，具有旋转动能，飞行姿态更加稳定。另外，投射管8上设置了泄压阀87，以替代图17所示投射装置中投射管前端设置的扩张段带有锥角的结构。其技术原理是，当液体投射弹即将射出投射管时，泄压阀87动作，将液体投射弹尾端的投射压力释放，液体投射弹依靠惯性射出，在离开投射管时，液体投射弹的弹壳已能够承受前后两端的压力差。这样，就可以有效避免投射过程中液体投射弹部分露出投射管时，液体投射弹底部承受投射高压，而前端仅承受大气压，压差过大容易引发弹壳爆裂的问题。

应用本例所述投射装置制造和投射图22、图23和图24所示液体投射弹的过程与利用图17所述投射装置制造和投射图16所示液体投射弹的过程基本相同，在此不再重复描叙。

实施例十二

如图26和图27所示本发明投射装置，与图3所示投射装置的区别在于，投射管8的管腔内设置低摩擦阻力材料构成的衬套88，所述低摩擦阻力材料为PTFE材料。

本例所述本发明投射装置的应用方法与实施例一中对图3所示投射装置的描述完全相同，在此不再重复。由于在投射管的管腔内设置了衬套88，可以有效防止在投射过程中，因投射管管腔侧壁不光滑而滑伤弹壳。

根据本例所述的技术原理，除了在投射管管腔内设置低摩擦阻力材料构成的衬套外，也可以在投射管的管腔内设置低摩擦阻力材料构成的镀膜，所述低摩擦阻力材料包括尼龙材料、PVC材料、氟化石墨烯材料、特氟龙材料或可用于电镀的金属材料等，所述可用于电镀的金属材料包括锌、镍、铬等，都能实现同样的效果，在此，仅以文字的形式进行描述，不再一一附图进行说明，也在本发明要求的保护范围之内。

实施例十三

如图28所示本发明投射装置，与实施例八的区别在于，在弹体包装车60中，弹体包装装置10与储弹箱11之间增设中间搬运工位54。

应用时，与实施例八的区别在于，当弹体包装车60制造液体投射弹时，通过弹体包装装置10制成的液体投射弹首先被送至中间搬运工位54，在中间搬运工位54利用人工或者是码垛机器人（图中未具体示出）再将液体投射弹摆放在储弹箱11中。

本发明液体投射弹中，主要利用了水这种易取材的功能液体，取材方便。其弹壳取材多样，其可以由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成，所述易撞击破裂的柔性材料包括塑料膜、金属箔、纸或上述材料中至秒二种的复合材料，易撞击破裂的硬质材料包括硬纸壳、塑料或二者的复合材料。本发明的实施例中所述的液体投射弹的弹壳均可以根据使用要求选择上述二类材料制成，其取材便利，有利于降低成本。由于本发明投射装置可以实现加工和投送液体投射弹的全流程，可以避免传统灭火弹需要提前加工储存，占用场地较大，长期保存又容易出现过期失效等问题，同时还可以有效解决野外作业大批量投射时投射弹的运输供应问题，具有安全、高效、环保、大投射量等优点，其经济性、适用性和实用性都显著提高。需要说明的是，基于本发明中记录的投送原理，本发明投射装置还可以用于向交通受阻的受灾区投送生活用品或防护用品等，以提高当地的救助能力，保障人们的生命财产安全，也在本发明要求的保护范围中。另外，本发明并不局限于上述实施例应用，基于本文中记叙的技术原理，相关技术方案也可以交叉使用，都在本发明要求的保护范围中。

Claims (30)

1.一种液体投射弹，包括弹壳，弹壳内装有功能液体，并由投射装置投射，其特征在于弹壳由易撞击破裂的柔性或硬质材料制成，弹壳上或弹壳内部设置弹壳破裂诱发装置，弹壳破裂诱发装置为弹壳前部外表面设置的局部薄弱区，或在弹壳内部设置的尖锐物，或弹壳壳体上设置的脆裂物或尖锐物。

2.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于易撞击破裂的柔性材料包括塑料膜、金属箔、纸或以上材料中至少二种的复合材料，易撞击破裂的硬质材料包括硬纸壳、塑料或二者的复合材料。

3.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于功能液体是水，酒精，燃油，以及水与灭火剂、肥料或者药剂的混合液之一。

4.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于构成弹壳的易撞击破裂的柔性或硬质材料为阻燃材料，或者易撞击破裂的柔性或硬质材料制成的弹壳经过阻燃处理。

5.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于构成弹壳的易撞击破裂的柔性或硬质材料可自然降解。

6.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于弹壳上设有稳定翼或/和整流罩，整流罩设置在弹壳前端部，稳定翼设置在弹壳的尾部或中后部，设置在弹壳中后部时稳定翼可折叠。

7.根据权利要求6所述的液体投射弹，其特征在于弹壳内设置至少两个沿弹壳轴向的腔室，腔室间彼此完全独立或局部贯通。

8.根据权利要求1所述的液体投射弹，其特征在于弹壳尾部设有一次性推送底座。

9.一种应用权利要求1-8中任一权利要求所述液体投射弹的投射装置，其包括压缩气源、投射开关和投射管，投射管尾部设有投射腔，其特征在于还包括功能液体源、弹体包装装置、储弹箱、送弹装置和蓄压调节罐，功能液体源提供功能液体，弹体包装装置将功能液体源提供的功能液体包装成液体投射弹，包装好的液体投射弹储存于储弹箱内，蓄压调节罐设有压力调节装置，蓄压调节罐通过投射开关与投射腔连通。

10.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于投射管数量超过一根，所有投射管平行排列成一排、两排或两排以上，构成投射管组。

11.根据权利要求10所述的投射装置，其特征在于投射管分成至少两组，每组包括至少一根投射管，每组投射管共用一个投射开关，各组投射开关之间设有延时开启机构，每个投射开关均设有自动关闭机构，上一个投射开关的自动关闭机构与下一个投射开关的延时开启机构联动。

12.根据权利要求9或10所述的投射装置，其特征在于投射管的管腔内表面设置逐渐旋转的滑膛槽，滑膛槽的所有凹凸表面均为圆滑表面。

13.根据权利要求9或10所述的投射装置，其特征在于投射管的管腔内设有低摩擦阻力材料构成的衬套或镀膜，所述低摩擦阻力材料包括尼龙材料、PVC材料、氟化石墨烯材料、特氟龙材料或可用于电镀的金属材料。

14.根据权利要求9或10所述的投射装置，其特征在于投射管上设有泄压装置。

15.根据权利要求14所述的投射装置，其特征在于泄压装置为投射管上设置的泄压阀,或者是投射管靠近出口端设置扩张段，扩张段的管腔直径由内端向外端逐渐增大，或者是投射管在靠近其出口端设置的泄压段，泄压段的管壁上设有多个泄压通孔，泄压段的长度大于液体投射弹的长度。

16.根据权利要求9或10所述的投射装置，其特征在于投射管的投射腔内设有推送座管，和推送座管复位机构，投射时液体投射弹装填在推送座管内。

17.根据权利要求9或10所述的投射装置，其特征在于投射管的前端设有弹体出膛传感作动装置,投射开关设有自动关闭机构，弹体出膛传感作动装置包括光电传感器或压力传感器，弹体出膛传感作动装置引发自动关闭机构动作关闭投射开关，或/和引发送弹装置开启投射腔。

18.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于投射管上设有瞄准系统，瞄准系统包括激光测距仪、光学瞄准仪、仰角测量仪、转角测量仪中的至少一种，此外还包括转角调节机构或/和仰角调节机构。

19.根据权利要求18所述的投射装置，其特征在于瞄准系统中还包括气象感知系统和弹道计算系统，气象感知系统包括风速计、风向仪、气压计、温度计中的至少一种，气象感知系统的测量结果输入弹道计算系统，进而计算出投射压力和投射管组瞄准参数。

20.根据权利要求11所述的投射装置，其特征在于弹体包装装置包括进料管、进料开关、计量装置、弹壳夹持装置、弹壳开启装置和弹壳封闭装置。

21.根据权利要求20所述的投射装置，其特征在于弹体包装装置还包括真空吸附装置。

22.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于蓄压调节罐与压缩气源相连，压力调节装置设置在蓄压调节罐与压缩气源之间。

23.根据权利要求9或22所述的投射装置，其特征在于压力调节装置包括与蓄压调节罐连通的压力传感器和调压阀，调压阀包含关闭、降压和增压三种功能阀或阀位状态。

24.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于其还包括旋转底盘、固定底盘和卡车，旋转底盘可以相对于固定底盘转动，至少送弹装置、投射管、蓄压调节罐放置在旋转底盘上，固定底盘牢固设置在卡车上，组成投射车，投射车设有液压稳定支腿。

25.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于功能液体源、弹体包装装置、储弹箱设置在卡车上，组成弹体包装车，包装好的液体投射弹储存于储弹箱内。

26.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于还包括弹着点人工修正装置或弹着点自动修正装置。

27.根据权利要求9所述的投射装置，其特征在于功能液体源为储液罐或/和液体输送泵。

28.根据权利要求27所述的投射装置，其特征在于储液罐中设有搅拌装置。

29.一种应用权利要求9-28中任一权利要求所述投射装置投送液体投射弹的方法,其特征在于包括以下步骤：

1)利用弹体包装装置将功能液体源提供的功能液体包装在弹壳内，制成液体投射弹；

2)将液体投射弹存放在储弹箱内；

3)根据射程将投射装置稳定放置于目标地附近；

4)利用送弹装置将储弹箱内的液体投射弹装填到投射管的投射腔内，封闭投射腔；

5)确定投射参数，瞄准目标；

6)根据投射参数，利用压力调节装置精确调节蓄压调节罐的压力，使蓄压调节罐的压力达到设定的投射压力；

7)开启投射开关使蓄压调节罐与投射腔连通，蓄压调节罐内的高压气体进入投射腔，将投射腔内的液体投射弹推射出投射管，在液体投射弹即将射出投射筒的瞬间，关闭投射开关；

8)在投射过程中根据实际弹着点修正投射管的水平转角、仰角或投射压力；

9)利用送弹装置将下一轮液体投射弹装填到投射管中，进行下一轮投射。

30.根据权利要求29所述的投射装置投送液体投射弹的方法,其特征在于当投射管超过一根时，对于不同的投射管组，利用不同投射开关的延时开启机构及自动关闭机构相互联动配合，实现不同投射管组依次投射液体投射弹。