CN1081116A - 航空灭火器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空投灭火器，它是由火焰探测 启动器、动力源、灭火剂、带有吊耳的壳体和稳定器组 成，火焰探测启动器位于壳体的头部，与火焰探测启 动器相连的动力源位于壳体中部，稳定器位于壳体的 尾部，壳体内充满灭火剂。本发明的显著优点是灭火 剂装载量大，灭火效果好，灭火区域大，可根据火场燃 烧材料的种类选用不同的灭火剂，对环境无污染，可 用护林飞机在火场上空投放。本发明适用于森林、草 地、油面火灾的灭火。

Description

本发明涉及一种消防灭火器材，特别是一种用于森林、草地、油面灭火的空投灭火器。

森林火灾是一种国际性的灾害，其特征是发生率高，火焰立体分布广，且区域大，蔓延迅速，目前扑救的方法除人工扑救外，还采用消防飞机喷洒灭火剂或水。人工扑救一般困难较大，效果也差，因为林区交通困难，水源缺乏，人员和灭火设备都难以展开。采用消防飞机喷洒灭火剂或水的方法进行森林灭火，也存在许多不足的地方：由于高空喷洒，药剂随风飘扬，不能直接作用在火焰的根部，往往在未到达火焰区就因蒸发或化学反应而失去效用，因而耗药量大而效果甚微。

本发明的目的是提供一种带火焰探测启动器的空投灭火器，它不仅对森林和草地火灾的扑救具有较好的灭火效果，而且适用油面火灾的扑救。

本发明的目的是这样实现的：它是由火焰探测启动器、动力源，带有吊耳的壳体、灭火剂和稳定器组成，火焰探测启动器位于壳体头部，与火焰探测启动器相连的动力源位于壳体内中部，壳体内充满灭火剂，稳定器位于壳体的尾部。上述的火焰探测启动器是由接触开关、本体、2～10个红外探头、电源及控制线路板、点火具、启动药柱、隔离机构和传递药柱组成。与设在本体内的电源及控制线路板相连的接触开关位于本体的头部，2～10个红外探头分布在本体的外侧表面，并与电源及控制线路板相连，点火具与启动药柱相连，启动药柱与传递药柱由隔离机构隔离，点火具由电源及控制线路板控制，在红外探头的光线入射口，设有滤光范围在4300A～7400A的滤光片，红外探头轴线与本体头部方向轴线的夹角为45°～90°;电源及控制线路板是由电源、电子开关、启动电源隔离延时电路、稳压电路、红外接收取样电路、取样比较电路、时基延时电路、数字处理电路和执行电路组成。其信号传递过程是：当电子开关闭合，电源接通，通过红外探头采集的红外信号进入红外接收取样电路，然后通过取样比较电路、数字处理电路输出是否执行的信号给执行电路，在数字处理电路发出执行信号的同时，通过启动电源隔离延时电路将电源和启动电源隔离延时电路隔离，启动电源隔离延时电路和时基延时电路分别使执行电路经过延时时间之后才得到电源供电和开始接收执行信号。其中隔离机构是由隔离药柱、保险销、定位销和弹簧组成，保险销的挂钩在本体上时，隔离药柱与启动药柱和传递药柱错位隔离，释放时在弹簧的作用下，隔离药柱与启动药柱和传递药柱复位对准，并由定位锁定位。动力源是一个内部装有中心装药的中心药管，其锥度为1∶20～1∶40。为了保证空投灭火器在空投时有一个良好的弹道性能，本发明设计的壳体的长细比为1∶0.5～1∶0.8，壳体与稳定器的长度比为1∶0.5～1∶0.8，壳体头部的边缘最好是园弧形。同时，为了使灭火器在爆破时均匀破碎，在壳体的外表，沿圆周设有破片槽，最好是均匀分布，间距为10～100mm。本发明在使用时，是通过壳体上的吊耳吊装于飞机的挂架上或直接置于飞机舱内，在火灾区的上空进行空投灭火。其整个工作原理是：空投前先将控制电子开关的引线挂钩和隔离机构上的保险销挂钩挂在飞机挂架上或舱内的投放机构上，投放时，灭火器下落，隔离机构上的保险销拔出，使启动药柱和传递药柱接通。同时还将电子开关的引线拉断，使电子开关闭合，控制线路开始工作，电源一方面向启动电源隔离延时电路、时基延时电路、取样比较电路、数字处理电路和执行电路供电，另一方面经稳压后，向红外接收取样电路供电，红外探头开始工作。由于本发明中红外探头轴线相对于本体轴线有一个较大夹角，所以太阳光不可能同时使两个或两个以上探头的信号电压都达到门点电压值，可靠地避免了太阳光的干扰，保证灭火器的安全可靠和抗干扰性，当火焰探测启动器接触火焰时，红外探头将接收到红外信号，并迅速传递给红外取样电路产生与红外强度有关的模拟信号，经取样比较电路变成数字信号，当2～10个红外探头中任意2个或2个以上的探头接收到一定的红外强度时，其信号电压超过门点电压，数字处理电路同时给出执行信号和电源与启动电源隔离的信号，电源与启动电源在执行信号发生瞬间隔离，以此确保数字处理电路发生执行信号时，不致于产生干扰信号，从而准确地使点火具和启动药柱工作，其能量经隔离药柱和传递药柱迅速传递至动力源，使动力源中的装药瞬间发生化学反应，产生大量高压气体，使壳体破碎，将壳体内的灭火剂向四周均匀抛洒灭火，灭火器的尾部带有稳定器，保证了灭火器下落时的稳定性。另外，本发明还设置了接触开关，即当灭火器投下的地方无火，或火焰太低，不能引发点火具和启动药柱时，位于灭火器火焰探测启动器头部的接触开关，碰地后闭合，直接给执行电路产生执行信号，引发点火具和启动药柱，这不仅使灭火器仍具有一定灭火效果，而且避免由于红外探头未接收到红外信号或不足以产生引发的信号而产生的不执行信号，这时，灭火器仍处在工作状态，人们接收时会发生意外事故。接触开关的保护帽在使用前必需卸掉。

本发明中的启动电源隔离延时电路和时基延时电路在使用基延时电路在电子开关闭合后，延时2秒左右才使执行电路处于正常工作状态，从而确保运输过程中，触发机构万一因外界机械碰撞而闭合。在空投时，当电子开关闭合，电源接通的瞬间不会启动动力源，保证空投时飞机的安全。另一方面，时基延时电路还保证电子开关闭合瞬间，数字处理电路的随机状态信号不对执行电路发出错误执行信号。

本发明与现有森林灭火技术相比，其显著优点是：（1）灭火器上带有火焰探测启动器，因而可以直接在火焰区作用，并由于本发明的灭火剂装载量大，所以灭火效果好，灭火区域大，如50kg规格空投灭火器能扑灭50m²左右的火区;（2）可根据火场燃烧材料的种类选用不同的灭火剂，即能扑救森林树冠火，也能扑救地面火，如草地火、油面火等，所用各种灭火剂对环境无污染;（3）可直接利用现有护林飞机运载到火区上空投放，还可带空投灭火器巡航，发现火情立即投放灭火器灭火，防止火灾蔓延;（4）本发明结构简单，操作使用方便，由于内设许多种保险机构，使用安全。

本发明的具体结构由以下附图和实施例给出。

图1是空投灭火器的整体结构示意图。

图2是空投灭火器中火焰探测启动器的结构示意图。

图3是火焰探测启动器中电源及控制线路板的信号传递方框图。

下面根据附图以M-50型空投灭火器为例，对本发明作进一步的详细描述。

参见图1，M-50型空投灭火器主要由火焰探测启动器[1]，动力源[2]，灭火剂[3]，壳体[4]，吊耳[5]和稳定器[6]组成，其中壳体[4]和稳定器[6]均选用ABS工程塑料制成。壳体[4]的长细比为1∶0.7，头部的边缘为园弧形，头部带有内螺纹，壳体[4]的外表沿圆周设有深为1毫米，间距为30毫米的破片槽。稳定器[6]为裙状，锥度为1∶7，尾部有一加强环，它使稳定器[6]不易变形，强度加大，稳定器[6]与壳体[4]的长度比为1∶0.6，用法兰方式连接，并在法兰处均布加强筋以确保其强度。吊耳[5]位于壳体[4]的侧表面，用尼龙加工而成，也可采用带吊耳的铁箍，吊耳[5]定位以防轴向移动。灭火剂[3]选用50公斤复合液体灭火剂，从壳体[4]的头部口中灌入壳体[4]内。动力源[2]是一个内部装有中心装药的中心药管，其形状为锥形，锥度约为1∶28，以利动力源工作时，冲击波向整个壳体传递。

中心装药采用钝感的塑性药或其他类似的含能材料，动力源[2]的口部有一段与壳体[4]头部内螺纹匹配的外螺纹，端面边缘还开有四个用来与火焰探测启动器[1]固定的孔，参见图2，火焰探测启动器[1]由触发开关[7]、本体[8]、电源及控制线路板[9]、四个红外探头[10]、点火具[11]、启动药柱[12]、隔离机构[13]、法兰[15]、传递药柱[16]等组成。参见图3，电源及控制线路板[9]由电源[20]、电子开关[21]、稳压电路[22]、红外接收取样电路[23]、取样比较电路[24]、数字处理电路[25]、执行电路[26]、启动电源隔离延时电路[27]和时基延时电路[28]组成。本体[8]为对称的两半，根据内部布置需要，用酚醛树脂压铸而成，其侧表面均匀开有四个放置红外探头[10]的孔，还有两个放置电子开关[21]上的挂钩和隔离机构[13]上的挂钩的孔;接触开关[7]安装于火焰探测启动器[1]的头部，平时储存或运输时有一帽盖保护，空投前卸掉，接触开关[7]的输出端分别与电源及控制线路板[9]中的启动电源隔离延时电路[27]和执行电路[26]连接。电源及控制线路板[9]中的电源[20]为9v叠层电池。电子开关[21]要求在关闭状态时的漏电电流＜2A，以确保灭火器在保存期内可靠工作，电子开关[21]上有一引线挂钩，安装时藏在本体[8]上的一个孔内封住;稳压电路[22]输出的是5v电压，向红外接收取样电路[23]供电，它可以使红外接收取样电路[23]向取样比较电路[24]提供稳定不变的门点电压和一致的红外接收模拟电压，以保证灭火器的作用高度的一致及整个电路工作的正常性、准确性和可靠性;四个红外探头[10]的光线入射口均装有一个滤光范围为4300

～7400

的滤光片，它可以防止电弧光、探照灯光等的干扰。调节其中的取样电阻，使每个红外探头的模拟输出信号幅值一致，以保证红外探头的一致性和互换性。四个调试合格的红外探头[10]带胶旋入本体[8]上相对本体[8]头部中心轴夹角为75的孔中，红外探头[10]的输出端均分别与稳压电路[22]和红外接收取样电路[23]连接。电源及控制线路板[9]装入一个金属屏蔽盒中，并灌以高强胶，以保证抗电磁波干扰和在潮湿环境下，控制线路板性能不受影响。点火具[11]位于电源及控制线路板[9]的下端，其输入端与执行电路[26]连接，输出端接于启动药柱[12]上;启动药柱[12]和传递药柱[16]中间设置了一个隔离机构[13]，它设置在本体[8]内压铸的一个长方形孔中，它包括装有隔离药柱[17]和带弹簧的定位销[19]的滑块，保险销[18]和弹簧[14]。平时，保险销[18]锁住，保险销[18]的挂钩装在本体[8]的一个孔中锁住，使隔离药柱[17]与启动药柱[12]和传递药柱[16]错位隔离。这样，即使出现误操作或其他原因造成点火具[11]和启动药柱[12]工作，也不会使灭火器动力源[2]作用，以保证安全。空投时，挂钩将保险销[18]拔出，隔离药柱[17]在弹簧[14]的作用下到达工作位置，并且由定位销[19]加以定位。火焰探测启动器[1]动力源[2]之间的连接是通过法兰[15]用螺钉相接。本发明的整体装配过程是：先将吊耳[5]安装在壳体[4]的侧表面，再将稳定器[6]装于壳体[4]的底部，接触面用“O”型橡胶圈密封，灭火剂[3]从壳体[4]的头部口内灌入，然后将动力源[2]旋入壳体[4]中，接触面也用“O”型橡胶圈密封，最后将安装好的火焰探测启动器[1]用螺钉与动力源[2]连接。

Claims (8)

1、一种用于森林、草地、油面灭火的空投灭火器，其特征在于：

(1)它是由火焰探测启动器[1]、动力源[2]、灭火剂[3]、带有吊耳[5]的壳体[4]和稳定器[6]组成，火焰探测启动器[1]位于壳体[4]的头部，与火焰探测启动器[1]相连的动力源[2]位于壳体[4]内中部，稳定器[6]位于壳体[4]的尾部，壳体[4]内充满灭火剂[3]；

(2)火焰探测启动器[1]是由接触开关[7]、本体[8]、电源及控制线路板[9]、2～10个红外探头[10]、点火具[11]、启动药柱[12]、隔离机构[13]和传递药柱[16]组成，与设在本体[8]内的电源及控制线路板[9]相连的接触开关[7]位于本体[8]的头部，2～10个红外探头[10]分布在本体[8]外侧表面，并与电源及控制线路板[9]相接，点火具[11]与启动药柱[12]相连，启动药柱[12]与传递药柱[16]由隔离机构[13]隔离，点火具[11]由电源及控制线路板[9]控制；

(3)在红外探头[10]的光线入射口，设有滤光范围在4300

～7400

的滤光片，红外探头[10]与本体[8]头部方向轴线的夹角为45～90度。

(4)电源及控制线路板[9]是由电源[20]、电子开关[21]、稳压电路[22]、红外接收取样电路[23]、取样比较电路[24]、数字处理电路[25]、启动电源隔离延时电路[27]、时基延时电路[28]和执行电路[26]组成、当电子开关[21]闭合，电源接通，通过红外探头[10]采集的红外信号，进入红外接收取样电路[23]，然后通过取样比较电路[24]、数字处理电路[25]输出是否执行的信号给执行电路[26]，同时，通过启动电源隔离延时电路[27]将电源[20]和启动电源隔离延时电路[27]隔离，通过时基延时电路[28]和启动电源隔离延时电路[27]分别使执行电路[26]经过延时时间之后才得到电源供应和开始接收执行信号。

2、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于所说的隔离机构[13]是由隔离药柱[17]、保险销[18]、定位销[19]、和弹簧[14]组成，保险销[18]的挂钩销在本体[8]上时，隔离药柱[17]与启动药柱[12]和传递药柱[16]错位隔离，释放时，在弹簧[14]的作用下，隔离药柱[17]与启动药柱[12]和传递药柱[16]复位对准并由定位销[19]定位。

3、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于壳体[4]的长细比为1∶0.5～1∶0.8

4、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于在壳体[4]的外表，沿圆周设有破片槽。

5、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于壳体[4]与稳定器的长度比为1∶0.5至1∶0.8

6、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于所述的动力源[2]是一个内部装有中心装药的中心药管，其锥度为1∶20至1∶40。

7、根据权利要求1所述的空投灭火器，其特征在于壳体[4]头部的边缘为圆弧形。

8、根据权利要求4所述的空投灭火器，其特征在于壳体[4]上的破片槽沿圆周均匀分布，间距为10～100mm。

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