CN110279958A - 一种撑开型延时森林灭火弹 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种撑开型延时森林灭火弹,其特征在于，包括：弹体，所述弹体包括依次连接的头锥、弹壳体、尾椎；所述弹壳体具有适于容纳灭火剂的空腔；撑开机构，所述撑开机构设于弹壳体内，适于撑开所述弹壳体，使所述灭火剂释放；延时开关，所述延时开关适于延迟启动所述撑开机构撑开所述弹壳体。本发明所述的撑开型延时森林灭火弹，适用于森林火灾中的树冠灭火，具有设计合理、结构简单、安全性好、可靠性高、耐储存及价格低廉的优点。
Description
技术领域
本发明属于森林灭火设备技术领域，尤其涉及一种撑开型延时森林灭火弹。
背景技术
森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害。由于山林着火后，林火通常通过树冠向邻树蔓延，因此扑灭树冠火焰，通常是扑灭森林火的关键。
目前，森林灭火技术手段主要是灭火机、手抛灭火弹、远距离灭火炮等灭火手段。使用灭火机可以很好灭除地面火焰，而对于树冠火焰没有办法；使用手抛灭火弹，其利用人力拉线进行火药触发，人力投掷出去，经过延时之后，引燃火药爆炸将灭火剂散播出去，因为人力抛掷抛投距离和高度有限，如果让灭火弹在空中爆炸，投掷人要冒极大的危险，很难用于扑灭山林树冠火焰；使用远距离灭火炮，这种炮射程远，速度快，通常设定触地爆炸，威力大，但不能将树冠火焰灭除，且由于设备和炮弹重量大，机动性差，发射成本高，综上所述，这些方法对于扑灭树冠上的火焰都不理想。
为解决上述问题，中国专利文献CN105126279A中公开的一种用于森林树冠火的灭火航弹，当发生火灾时，从直升机进行投放，并采用智能温感控制装置，其敏感探测器采用温度/红外复合探测技术，在百米以外实时监测温度变化，根据所监测温度的变化，通过内置算法计算得出灭火弹与树冠火实时距离，并在树冠火上空0-60m范围内最佳灭火高度输出点火信号，快速将灭火剂快速喷出，实现灭火。上述用于森林树冠火的灭火航弹，虽然能够对树冠火进行扑救，但具有如下缺陷：
(1)该灭火航弹的引信控制装置采用温度/红外复合探测技术，其系统比较复杂，可靠性低。当温度传感器灵敏性低时，对外界温度场变化的迟滞时间较长，不能实现实时激发；且红外敏感器容易受外界环境干扰，从而产生误判；
(2)根据该用于森林树冠火的灭火航弹的灭火剂释放方式，释放完灭火剂后，其弹体结构会保持相对完整，因而释放完后的弹体在整体落地时，易对地面建筑等产生次生伤害。
发明内容
为此，本发明所要解决的技术问题是现有技术中用于森林火灾中的树冠灭火的灭火弹的投放精度、灭火剂扩散性、弹体安全可靠性的问题，进而提供一种撑开型延时森林灭火弹。
本发明的撑开型延时森林灭火弹,包括：
弹体，所述弹体包括依次连接的头锥、弹壳体、尾椎；所述弹壳体具有适于容纳灭火剂的空腔；
撑开机构，所述撑开机构设于弹壳体内，适于撑开所述弹壳体，使所述灭火剂释放；
延时开关，所述延时开关适于延迟启动所述撑开机构撑开所述弹壳体。
优选地，所述撑开机构包括：
上推板、下推板，所述上推板与所述下推板位于同一直线上，且分别与所述弹壳体的内壁固定连接，适于沿相向方向撑开所述弹壳体；
套筒，所述套筒为中空筒状，且位于所述上推板、下推板之间；
上堵盖、下堵盖，所述上堵盖与所述下堵盖分别安装于所述套筒的两端，且所述上堵盖与所述上推板固定连接，所述下堵盖与所述下推板固定连接；
推进器，所述推进器位于所述套筒内，适于为所述上推板、所述下推板撑开所述弹壳体提供动力；
引线，所述引线一端与所述推进器连接，另一端延伸出所述上堵盖或下堵盖。
优选地，所述撑开机构还包括调节管；所述调节管位于所述套筒内，且一端与所述上堵盖或所述下堵盖连接，另一端与所述推进器连接。
优选地，所述延时开关包括：
延时开关外壳，所述延时开关外壳适于提供安装空间；
时间继电器，所述时间继电器安装于所述延时开关外壳内；
电源，所述电源与所述时间继电器电连接；
上引信，所述上引信的一端与所述时间继电器电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳，适于与飞机电源连接；
下引信，所述下引信的一端与所述时间继电器电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳，适于与所述引线连接。
优选地，所述弹壳体采用玻璃钢材质制成；所述弹壳体为一体结构，且设有断裂缝。
优选地，所述弹壳体呈圆柱形；所述断裂缝为两条，对称设于所述弹壳体的表面，且与所述弹壳体的中轴线平行。
或者，优选地，所述弹壳体采用金属材质制成；所述弹壳体由两个或两个以上弹壳片组装而成。
优选地，所述弹壳体呈圆柱形，由两个呈圆弧状的弹壳片扣合铆接组装而成。
优选地，所述灭火剂为干粉灭火剂、超细干粉灭火剂或水溶性灭火剂中的一种。
优选地，所述弹体还包括吊耳，所述吊耳设置于所述弹壳体的外壁上，适于与飞机挂架连接。优选地，所述吊耳为2个，位于所述弹壳体的同一侧。
优选地，所述撑开机构采用钢制材料制成。
优选地，所述撑开型延时森林灭火弹还包括固定于所述尾椎上的尾翼，所述尾翼呈十字型。
优选地，所述弹壳体上还设有加注口，适于注入所述灭火剂。
本发明的上述技术方案，相比现有技术具有以下优点：
本发明所述的撑开型延时森林灭火弹，包括弹体、撑开机构、延时开关，其主要适用于森林火灾中的树冠灭火，具有设计合理、构思巧妙、结构简单、安全性好、可靠性高、耐储存及价格低廉的优点。
首先，所述的撑开型延时森林灭火弹采用延时引信的方式引爆，通过直升机投放后，由于飞机的高度已知，弹体落地的加速度已知，因此可以固定投放高度，可控制其在离树冠10-20米处破裂，释放灭火剂，使灭火弹能够在高于树冠的高度释放灭火剂，一方面能够精确投放，使用者的操作技术难度低；另一方面，在离树冠较近的位置破裂，也减小了灭火剂的扩散，从而达到有效控制树冠火情的目的。
第二，所述的撑开型延时森林灭火弹的引信为时间继电器方式，可靠性高，受外界干扰小，安全性和经济性也较高。
第三，所述的撑开型延时森林灭火弹采用撑开机构撑开所述弹壳体，破裂方式更安全可靠，内部无爆炸雷管、无爆炸物，避免造成人员意外伤害，适合于长期储存；并且，撑开结构作用完成后，会使弹体破碎成若干碎片，这样的落地方式相对安全，可减轻碎片坠落产生的次生灾害。
附图说明
图1本发明实施例提供的撑开型延时森林灭火弹的结构示意图；
图2是图1所示的撑开型延时森林灭火弹的尾翼在左视方向上的结构示意图；
图3是图1所示的撑开型延时森林灭火弹在B方向上的剖视图；
图4是图3所示的撑开型延时森林灭火弹撑开机构的结构示意图；
图5是图4所示的撑开型延时森林灭火弹的撑开机构在A方向上的剖视图；
图6是图1所示的撑开型延时森林灭火弹的延时开关的结构示意图。
其中，1-弹体；11-头锥；12-弹壳体；13-尾椎；14-吊耳；15-尾翼；16-加注口；2-撑开机构；21-上推板；22-下推板；23-套筒；24-上堵盖；25-下堵盖；26-推进器；27-引线；28-调节管；3-延时开关；31-延时开关外壳；32-时间继电器；33-电源；34-上引信；35-下引信；4-灭火剂；L-断裂缝。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
本实施例的所述撑开型延时森林灭火弹，如图1-6所示，包括：弹体1、撑开机构2、延时开关3。
所述弹体1包括依次连接的头锥11、弹壳体12、尾椎13；所述弹壳体12具有适于容纳灭火剂4的空腔。
所述撑开机构2设于弹壳体12内，适于撑开所述弹壳体12，使所述灭火剂4释放。
所述延时开关3适于延迟启动所述撑开机构2撑开所述弹壳体12。
其中，所述撑开机构2的设计方式、材质并不唯一，本实施例中，提供一种优选的实现方式，所述撑开机构2采用钢制材料制成。所述撑开机构2包括：上推板21、下推板22、套筒23、上堵盖24、下堵盖25、推进器26、引线27。所述上推板21与所述下推板22位于同一直线上，且分别与所述弹壳体12的内壁固定连接，适于沿相向方向撑开所述弹壳体12；所述套筒23为中空筒状，且位于所述上推板21、下推板22之间；所述上堵盖24与所述下堵盖25分别安装于所述套筒23的两端，且所述上堵盖24与所述上推板21固定连接，所述下堵盖25与所述下推板22固定连接。本实施例中，所述上堵盖24、所述下堵盖25为活塞；所述推进器26位于所述套筒23内，适于为所述上推板21、所述下推板22撑开所述弹壳体12提供动力；所述引线27一端与所述推进器26连接，另一端延伸出所述上堵盖24或下堵盖25。
需要说明的是，所述推进器26为现有技术中常规的动力元件，只要能够实现为所述上推板21、所述下推板22撑开所述弹壳体12提供动力即可。例如，可采用中国专利文献CN208582895U中公开的无控带动力破窗灭火弹中的火箭发动机。该专利文献中，所述火箭发动机包括内装有工作介质的发动机以及用于引燃所述发动机的发动机引线，其中，所述发动机与本发明中的所述推进器26实质相同，所述发动机引线与本发明中的所述引线27实质相同。
由于所述套筒23的长度尺寸需适应所述弹壳体12的尺寸，为使所述推进器26在所述套筒23中的位置固定，且将输出的动力可靠的传输给所述上推板21、所述下推板22，所述撑开机构2还包括调节管28；所述调节管28位于所述套筒23内，且一端与所述上堵盖24或所述下堵盖25连接，另一端与所述推进器26连接。
对于实现本发明的目的而言，所述延时开关3的设计方式并不唯一，本实施例中，所述延时开关3包括：延时开关外壳31、时间继电器32、电源33、上引信34、下引信35。所述延时开关外壳31适于提供安装空间；所述时间继电器32安装于所述延时开关外壳内；所述电源33与所述时间继电器32电连接；所述上引信34的一端与所述时间继电器32电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳31，适于与飞机电源连接；所述下引信35的一端与所述时间继电器32电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳31，适于与所述引线27连接。其中，所述时间继电器32可采用市售的开关，例如,深圳粤豫电子科技公司的YYC-2S型延时继电器；所述电源33也可采用市售的常规电力供应元件，本实施例中，所述电源33为电池。
对于实现本发明的目的而言，所述弹体2的材质并不唯一，可以是玻璃钢材质或金属材质。本实施例中，所述弹壳体12采用玻璃钢材质制成；为便于所述撑开机构2撑开所述弹壳体12，所述弹壳体12为一体结构，且设有断裂缝。作为本实施例的优选实现方式，所述弹壳体12呈圆柱形；所述断裂缝为两条，对称设于所述弹壳体12的表面，且与所述弹壳体12的中轴线平行。如图1所示，所述断裂缝位于虚线L所示的位置。这样设置，便于所述撑开机构2工作时，使所述弹壳体12分为上下两半，从而破坏整个弹体结构，释放所述弹壳体12内的灭火剂，达到灭火效果。
作为本实施例的可替换实现方式，所述弹壳体12采用金属材质制成；所述弹壳体12由两个或两个以上弹壳片组装而成。具体设置方式如下：所述弹壳体12呈圆柱形，由两个呈圆弧状的弹壳片扣合铆接组装而成。铆接位置优选为图1所示的虚线L所示的位置。
为使所述上推板21、所述下推板22与所述弹壳体12的内壁更贴合，所述上推板21、所述下推板22呈扇形，扇形的弧线段与所述弹壳体12的内壁固定连接；所述上推板21、所述下推板22设于所述弹壳体12的中心位置，且均与所述弹壳体12的内壁垂直。
为便于机载，所述弹体还包括吊耳14，所述吊耳14设置于所述弹壳体12的外壁上，适于与飞机挂架连接。所述吊耳14的设计要求符合GJB 1C-2006中，吊耳式悬挂物第II重量级吊耳设计标准。作为本实施例的优选实现方式，所述吊耳14为2个，位于所述弹壳体12的同一侧。
为保持弹体在释放后的飞行稳定性，并且为了安装方便，所述撑开型延时森林灭火弹还包括固定于所述尾椎12上的尾翼15，所述尾翼15呈十字型。如图2所示，所述尾翼15在所述吊耳2所在的平面呈X型分布。
所述弹壳体12承载的灭火剂4并不唯一，可以为现有技术中常规的灭火剂，具体可以是干粉灭火剂、超细干粉灭火剂或水溶性灭火剂中的一种。
为便于注入灭火剂，所述弹壳体12上还设有加注口16。这样的设计方式，可实现弹体和灭火剂的分别存放，在使用前向所述弹壳体12的空腔内加注灭火剂，进而保障所述撑开型延时森林灭火弹长期安全存放，也便于所述撑开型延时森林灭火弹的运输。
本实施例所述的撑开型延时森林灭火弹，适用于森林火灾中的树冠灭火，并通过直升飞机垂直投放。其工作时，通过延时开关启动撑开机构，撑开机构启动后，撑开所述弹壳体，进而使所述弹壳体内的灭火剂释放。具体工作过程如下：所述撑开型延时森林灭火弹通过所述吊耳14挂于直升飞机上，飞到目标点上空垂直投放。所述的撑开型延时森林灭火弹离开直升飞机时，与飞机电源连接的所述上引信34断开，并给出断线信号，所述时间继电器32根据断电信号开始计时，经过一定时间后，例如，可设为9秒，此时所述撑开型延时森林灭火弹距离树冠约10-20米高度，所述时间继电器32计时结束，输出电流脉冲，所述下引线35收到电流脉冲，并将电流脉冲传递给与其连接的所述引线27；所述引线27电触发所述推进器26启动，所述推进器26产生的推力使所述上堵盖24、所述上推板21向上移动，所述下堵盖25、所述下推板22向下移动。所述上推板21、所述下推板22撑开所述弹壳体12，使所述弹壳体12分为两半，从而使所述头锥11、所述尾椎13与所述弹壳体12分离，并使所述弹壳体12内的灭火剂4释放，播撒至着火的树冠等位置，从而达到有效控制树冠火情的目的。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种撑开型延时森林灭火弹,其特征在于，包括：
弹体，所述弹体包括依次连接的头锥、弹壳体、尾椎；所述弹壳体具有适于容纳灭火剂的空腔；
撑开机构，所述撑开机构设于弹壳体内，适于撑开所述弹壳体，使所述灭火剂释放；
延时开关，所述延时开关适于延迟启动所述撑开机构撑开所述弹壳体。
2.根据权利要求1所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述撑开机构包括：
上推板、下推板，所述上推板与所述下推板位于同一直线上，且分别与所述弹壳体的内壁固定连接，适于沿相向方向撑开所述弹壳体；
套筒，所述套筒为中空筒状，且位于所述上推板、下推板之间；
上堵盖、下堵盖，所述上堵盖与所述下堵盖分别安装于所述套筒的两端，且所述上堵盖与所述上推板固定连接，所述下堵盖与所述下推板固定连接；
推进器，所述推进器位于所述套筒内，适于为所述上推板、所述下推板撑开所述弹壳体提供动力；
引线，所述引线一端与所述推进器连接，另一端延伸出所述上堵盖或下堵盖。
3.根据权利要求2所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述撑开机构还包括调节管；所述调节管位于所述套筒内，且一端与所述上堵盖或所述下堵盖连接，另一端与所述推进器连接。
4.根据权利要求2所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述延时开关包括：
延时开关外壳，所述延时开关外壳适于提供安装空间；
时间继电器，所述时间继电器安装于所述延时开关外壳内；
电源，所述电源与所述时间继电器电连接；
上引信，所述上引信的一端与所述时间继电器电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳，适于与飞机电源连接；
下引信，所述下引信的一端与所述时间继电器电连接，另一端延伸出所述延时开关外壳，适于与所述引线连接。
5.根据权利要求1-4中任意一项所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述弹壳体采用玻璃钢材质制成；所述弹壳体为一体结构，且设有断裂缝。
6.根据权利要求5所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述弹壳体呈圆柱形；所述断裂缝为两条，对称设于所述弹壳体的表面，且与所述弹壳体的中轴线平行。
7.根据权利要求1-4中任意一项所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述弹壳体采用金属材质制成；所述弹壳体由两个或两个以上弹壳片组装而成。
8.根据权利要求7所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述弹壳体呈圆柱形，由两个呈圆弧状的弹壳片扣合铆接组装而成。
9.根据权利要求1-4中任意一项所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述灭火剂为干粉灭火剂、超细干粉灭火剂或水溶性灭火剂中的一种。
10.根据权利要求1-4中任意一项所述的撑开型延时森林灭火弹，其特征在于，所述弹体还包括吊耳，所述吊耳设置于所述弹壳体的外壁上，适于与飞机挂架连接。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112999544A (zh) * | 2020-12-10 | 2021-06-22 | 湖北航天飞行器研究所 | 一种空投式森林灭火弹气动外形 |
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-
2019
- 2019-07-22 CN CN201910663499.7A patent/CN110279958A/zh active Pending
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