CN110691734A - 用于空中消防飞行器的多罐系统 - Google Patents
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Abstract
一种用于播散消防物质的多罐系统和飞行器包括机身、一对机翼、第一储罐、第二储罐、第一开口、第二开口、第一闭合件、第二闭合件以及致动器。第一开口设置在飞行器的重心的前方，第二开口设置在飞行器的重心的后方以维持飞行器的稳定性。第一开口联接到第一储罐，第二开口联接到第二储罐。致动器被配置成打开第一闭合件和第二闭合件中的至少一者，以便播散消防物质，诸如水、阻燃剂或它们的混合物。
Description
技术领域
本公开涉及空中消防灭火系统和设备。更具体地，本公开的实施例涉及用于空中消防的大容量和高流量多罐系统和设备。
背景技术
在大型或许多火灾(例如森林火灾)爆发期间，需要用于播散物质(例如水、阻燃剂或它们的混合物)的空中消防灭火系统。对于空中消防飞行器，需要维持适当的飞行员控制和飞行安全的大容量、高流量系统。为满足这些需求而建造或修改飞行器具有挑战性，因为足够大以满足最低流量标准的大容量罐可能例如在播散物质时因重心(CG)的动态变化而导致飞行器不稳定。
发明内容
在一些实施例中，用于播散物质的飞行器包括限定所述飞行器的内部机舱的机身；联接到所述机身的一对机翼；第一储罐，所述第一储罐设置在所述内部机舱中、在飞行器的重心的前方；第二储罐，所述第二储罐设置在所述内部机舱中、在飞行器的重心的后方；所述机身的下侧中的第一开口；所述机身的下侧中的第二开口；用于所述第一开口的第一闭合件；用于所述第二开口的第二闭合件；以及致动器，所述致动器被配置成打开所述第一闭合件和所述第二闭合件中的至少一者。
在一些实施例中，所述第一储罐被配置成储存第一物质。在一些实施例中，所述第二储罐被配置成储存第二物质。在一些实施例中，所述第一开口联接到所述第一储罐。在一些实施例中，所述第二开口联接到所述第二储罐。
在一些实施例中，第一机翼设置在所述机身的第一侧上，并且第二机翼设置在所述机身的第二侧上。在一些实施例中，所述第一储罐设置在所述一对机翼的前方，并且所述第二储罐设置在所述一对机翼的后方。在一些实施例中，所述第一开口设置在所述飞行器的重心的前方，并且所述第二开口设置在所述飞行器的重心的后方。在一些实施例中，所述第一储罐设置在所述第一开口的上方，并且所述第二储罐设置在所述第二开口的上方。
在一些实施例中，所述致动器被配置成打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成同步地打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成同时打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成以相同的速率打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成以相同的速率关闭所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成以不同的速率打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器被配置成以不同的速率关闭所述第一闭合件和所述第二闭合件。
在一些实施例中，所述致动器是机械致动器。在一些实施例中，所述致动器是电气致动器。在一些实施例中，所述致动器是液压致动器。在一些实施例中，所述致动器是气动致动器。在一些实施例中，所述致动器是机械致动器并且机械地联接到所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述致动器是电气致动器并且机械地联接到所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述第一闭合件包括设置在所述第一储罐的下端处的第一门，并且所述第二闭合件包括设置在所述第二储罐的下端处的第二门。在一些实施例中，所述第一闭合件包括设置在所述机身的所述下侧处的第一门，并且所述第二闭合件包括设置在所述机身的下侧处的第二门。在一些实施例中，所述第一门联接到所述第一储罐的下端并设置在所述第一开口中。在一些实施例中，所述第二门联接到所述第二储罐的下端并设置在所述第二开口中。
在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有3,000至10,000美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有4,000至7,500美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有4,200至5,000美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有相同的容积。
在一些实施例中，所述第一物质和所述第二物质是相同的。在一些实施例中，所述第一物质和所述第二物质是不同的。在一些实施例中，所述第一物质是水并且所述第二物质是阻燃剂。
在一些实施例中，所述飞行器包括机身龙骨梁。在一些实施例中，所述第一开口和所述第二开口与所述机身龙骨梁相交。在一些实施例中，所述第一开口的中点和所述第二开口的中点分开10至40英尺的距离。在一些实施例中，所述第一开口和所述第二开口沿着所述飞行器的纵向轴线设置。
在一些实施例中，所述第一闭合件具有当关闭时在所述第一闭合件的中心线处相交的第一边缘和第二边缘。在一些实施例中，所述第一闭合件的宽度是18至30英寸。在一些实施例中，所述第一闭合件的宽度为约22英寸。在一些实施例中，所述第二闭合件具有当关闭时在所述第二闭合件的中心线处相交的第一边缘和第二边缘。在一些实施例中，所述第二闭合件的宽度是18至30英寸。在一些实施例中，所述第二闭合件的所述宽度为约22英寸。在一些实施例中，所述第一闭合件是翻盖式门。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件两者都是翻盖式门。
在一些实施例中，所述飞行器是飞机。在一些实施例中，所述一对机翼设置在所述机身的中线下方。
在一些实施例中，用于从飞行器播散物质的系统包括第一储罐，所述第一储罐用于设置在飞行器的重心的前方；第二储罐，所述第二储罐用于设置在飞行器的重心的后方；第一开口，所述第一开口设置在所述第一储罐的下端处；第二开口，所述第二开口设置在所述第二储罐的下端处；第一闭合件，所述第一闭合件设置在所述第一储罐的下端处用于所述第一开口；第二闭合件，所述第二闭合件设置在所述第二储罐的下端处用于所述第二开口；以及致动器，所述致动器被配置成打开所述第一开口的所述第一闭合件和所述第二开口的所述第二闭合件。在一些实施例中，所述系统可以包括被配置成激活所述致动器的控制器。
在一些实施例中，所述致动器被配置成同步地打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。在一些实施例中，所述第一闭合件的中点和所述第二闭合件的中点分开10至40英尺的距离。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件沿着所述飞行器的纵向轴线设置。
在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有3,000至10,000美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有4,000至7,500美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有4,200至5,000美国加仑的总容积。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐具有相同的容积。
在一些实施例中，所述第一闭合件包括第一门并且所述第二闭合件包括第二门。在一些实施例中，所述第一门具有当关闭时在所述第一门的中心线处相交的第一边缘和第二边缘。在一些实施例中，所述第一门的宽度是18至30英寸。在一些实施例中，所述第一门的所述宽度为约22英寸。在一些实施例中，所述致动器机械地联接到所述第一门和所述第二门。在一些实施例中，所述致动器是电气致动器，机械地联接到所述第一门和所述第二门，并且由所述控制器激活。
在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐被设置成与所述飞行器的重心等距。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件被设置成与所述飞行器的重心等距。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐关于所述飞行器的重心对称地设置。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件关于飞行器的重心对称地设置。在一些实施例中，所述第一储罐和所述第二储罐沿着所述飞行器的纵向轴线设置。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件沿着所述飞行器的纵向轴线设置。
在一些实施例中，从飞行器播散物质的方法可以包括将第一物质设置在第一储罐中，将第二物质设置在第二储罐中，将所述第一储罐和所述第二储罐设置在所述飞行器的内部机舱中，并且打开第一闭合件和第二闭合件。
在一些实施例中，所述第一储罐设置在所述飞行器的重心的前方，并且所述第二储罐设置在所述飞行器的重心的后方。在一些实施例中，所述第一闭合件设置在所述第一储罐的下端处，并且所述第二闭合件设置在所述第二储罐的下端处。
在一些实施例中，打开所述第一闭合件和所述第二闭合件从所述飞行器播散所述第一物质和所述第二物质。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件同步地打开以从所述飞行器播散所述第一物质和所述第二物质。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件同步地关闭。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件被配置成以相同的速率打开和关闭。在一些实施例中，所述第一物质和所述第二物质是水、阻燃剂或它们的混合物或组合。
在一些实施例中，所述方法包括修改机身龙骨梁，使得所述第一闭合件和所述第二闭合件与所述机身龙骨梁相交。在一些实施例中，将所述第一储罐和所述第二储罐设置在所述飞行器的所述内部机舱中包括将所述第一储罐和所述第二储罐设置成使得所述第一闭合件的中点和所述第二闭合件的中点分开10至40英尺的距离。在一些实施例中，所述第一闭合件和所述第二闭合件沿着所述飞行器的纵向轴线设置。
附图说明
结合在本文中并形成说明书的一部分的附图示出了实施例，并且与说明书一起进一步用于解释原理并使得相关领域的技术人员能够实施并使用实施例。通过参考附图详细地描述说明性的非限制性实施例，这些说明性的非限制性实施例的目的和优点将变得更加显而易见。
图1示出根据一个实施例的用于播散物质的飞行器的透视图。
图2示出根据一个实施例的储罐的透视图。
图3示出根据一个实施例的用于播散物质的飞行器的侧视图。
图4示出根据一个实施例的用于播散物质的飞行器的下侧图。
图5示出根据一个实施例的用于播散物质的飞行器的示意图。
图6示出根据一个实施例的用于播散物质的飞行器的示意图。
图7示出根据一个实施例的具有处于关闭位置的闭合件的储罐的剖视图。
图8示出根据一个实施例的具有处于打开位置的闭合件的储罐的剖视图。
当结合附图时，从下面阐述的详细描述中，实施例的特征和优点将变得更加显而易见，在附图中，相同的附图标记始终标识对应的元件。在附图中，相同的附图标记通常指示相同的、功能相似的和/或结构相似的元件。
具体实施方式
参考如附图所示的本公开的实施例详细描述本公开的实施例。对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”等的引用指示所描述的(一个或多个)实施例可以包括特定的特征、结构或特性，但是每个实施例可能不一定包括该特定的特征、结构或特性。而且，此类短语不一定是指相同实施例。此外，当结合实施例描述特定的特征、结构或特性时，可以认为无论是否明确描述，结合其他实施例来影响这种特征、结构或特性在本领域技术人员的知识范围内。
以下示例在本实施例中是说明性而非限制性的。对本领域技术人员而言显而易见的、在本领域中通常遇到的各种条件和参数的其他合适的修改和改变在本公开的精神和范围内。
在大型或许多火灾爆发(诸如森林火灾)期间，需要用于播散物质(例如水、阻燃剂或它们的混合物)的消防飞行器。维持可接受的流量和飞行器的飞行员控制对于良好的下降模式和飞行安全至关重要。此外，利用经济但足够量的播散物质(例如，超过3,000美国加仑)并例如通过经由具有闭合件的腹侧开口的重力排放来维持可接受的流量对于飞行器支持的效率以及地面下落覆盖范围也很重要。
空中消防系统利用模块化的空中喷雾系统以及修改的固定翼和旋翼飞行器。可以对机体或机身进行修改，以容纳播散物质的增加的重量和空间。组合的水和阻燃剂输送能力以及地面下落覆盖范围为特定飞行器提供评级系统，所述评级系统通过机构间空中加油飞行器委员会(IAB)认证。IAB还为归类为空中加油飞行器的飞行器(诸如空中消防飞行器)设定最低流量标准，并对不符合标准的飞行器进行限制。
在为空中消防灭火系统开发的方法学中，使用诸如门的闭合件(其逐渐打开以允许播散物质的逐步释放)的恒定流动输送系统抵消水柱高度的降低，同时在地面上维持均匀的播散模式。然而，由于在释放之前和释放过程中飞行器的重心的动态变化，例如，能够播散超过3,000加仑的大容量储罐可能引起飞行器不稳定。
因此，需要改进的空中消防灭火系统和设备，其能够在维持飞行器稳定性和安全性的同时以大容量和高流量输送播散物质。
本文所述的空中消防灭火系统和设备的实施例具有大容量(例如，超过3,000美国加仑)、高流量(例如，大于1,000美国加仑/秒)且稳定的“多罐”或“分体罐”系统。多罐系统使用经济但足够数量的播散物质，例如超过3,000美国加仑。另外，多罐系统例如通过经由具有闭合件的腹侧开口的重力排放来维持用于良好下落模式的可接受的流量。此外，由于例如罐和闭合件围绕飞行器的重心的放置，多罐系统维持飞行员控制、飞行安全和飞行器稳定性。
图1示出根据一个实施例的飞行器100。飞行器100可以包括机身102、座舱104、机尾106、第一机翼112、第二机翼114、内部机舱120、起落架130、座舱下侧134、机尾下侧136以及重心(CG)。飞行器100可以沿着纵向轴线126取向，所述纵向轴线126包括前向方向108和向后(或后向)方向110。在一些实施例中，飞行器100是飞机。例如，在一些实施例中，飞行器100是低翼飞机，其机翼安装在飞机的主机身下方。例如，飞行器100的第一机翼112和第二机翼114可以在机身下侧128处安装到机身龙骨梁122。例如，飞行器100可以是高举升能力的窄体商用飞行器(例如737系列、757系列、A-318系列、A-319系列、A-320系列等)，或者例如是高举升能力的宽体运货飞行器(例如C-5系列、C-17系列、C-130系列、C-141系列等)。
机身102可以包括第一侧116、第二侧118、下侧128、内部机舱120、龙骨梁122以及一个或多个开口132。在一些实施例中，一个或多个开口132可以在机身下侧128中。在一些实施例中，机身下侧128可以在机身102的中线下方。在一些实施例中，一个或多个储罐200可以设置在内部机舱120中。例如，两个、三个、四个或更多个储罐200可以设置在内部机舱120中。如图1所示，在一些实施例中，内部机舱120可以包括第一储罐202和第二储罐204。在一些实施例中，第一储罐202可以设置在该对机翼112、114的前方，并且第二储罐204可以设置在该对机翼112、114的后方(后面)。在一些实施例中，第一储罐202可以设置在重心(CG)的前方，并且第二储罐204可以设置在重心(CG)的后方(后面)。如图所示，例如在图1和图4中，在一些实施例中，第一储罐202和/或第二储罐204可以沿着纵向轴线126设置。在一些实施例中，纵向轴线126可以在机身102的第一侧116和第二侧118之间的中间穿过机身102纵向延伸。在一些实施例中，机身102可以关于纵向轴线126对称。
图2示出根据一个实施例的储罐200。储罐200可以包括下端210、上端218、输入端口220以及闭合件300，并且具有高度212、宽度214以及长度216。在一些实施例中，闭合件300可以是，例如但不限于，门、面板、舱口、阀、控制阀或带有阀的管。在一些实施例中，闭合件300可以是一个或多个门、一个或多个面板、一个或多个舱口、一个或多个阀、一个或多个控制阀、或带有一个或多个阀的一个或多个管。如图2所示，在一些实施例中，闭合件300可以设置在储罐200的下端210处。例如，在一些实施例中，闭合件300可以关闭设置在储罐200的下端210处的开口。例如，在一些实施例中，闭合件300可以是设置在储罐200的下端210处的一个或多个门。在图2中，如此处所指，闭合件300处于“关闭”位置，使得储罐200的下端210防止物质从储罐200播散。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以分别保持第一物质206和第二物质208。
在一些实施例中，储罐200可以具有均匀的形状，例如但不限于四边形形状(例如，矩形、正方形、梯形等)。在一些实施例中，储罐200可以具有锥形的、有斜面的、成角的或弯曲的形状。在一些实施例中，储罐200可以具有不均匀的形状。在一些实施例中，储罐200可以在储罐200的上端218处具有比在储罐200的下端210处更大的宽度。
储罐200可以具有各种大小。例如，在一些实施例中，长度216可以是80至120英寸。在一些实施例中，长度216可以是90至110英寸。在一些实施例中，长度216可以是100英寸。在一些实施例中，宽度214可以是18至30英寸。在一些实施例中，宽度214可以是20至24英寸。在一些实施例中，宽度214可以是22英寸。在一些实施例中，高度212可以是100至500英寸。在一些实施例中，高度212可以是200至400英寸。在一些实施例中，高度212可以是250至350英寸。在一些实施例中，高度212可以是500英寸。
储罐200可以由任何合适的物质制成，例如但不限于不锈钢、碳钢、合金钢、铁、铝、阳极氧化铝、钛、聚氨酯、聚四氟乙烯(PTFE)、聚氯乙烯(PVC)、金属玻璃、非晶玻璃、塑料玻璃纤维、碳纤维、凯夫拉(Kevlar)或其他混合玻璃纤维物质。在一些实施例中，储罐200可以是高度耐腐蚀的不锈钢。储罐200可以是能够保持诸如水、阻燃剂或它们的混合物的消防物质的刚性结构。在一些实施例中，储罐200可以是能够保持1,500至8,000美国加仑的刚性结构。
如图所示，例如在图2中，在一些实施例中，储罐200可以具有用于用物质206、208填充储罐200的输入端口220。例如，储罐200可以具有1,500至8,000美国加仑的容积。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以具有3,000至10,000美国加仑的总容积。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以具有4,000至7,500美国加仑的总容积。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以具有4,200至4,500美国加仑的总容积。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以具有相同容积。在一些实施例中，第一储罐202和第二储罐204可以具有不同容积。
如图所示，例如在图2中，在一些实施例中，闭合件300可以具有18至30英寸的总宽度214。在一些实施例中，闭合件300可以具有22英寸的总宽度。
参考图3和图4，例如，详细描述飞行器100的实施例及其部件。图3和图4示出飞行器100，其中第一储罐202和第二储罐204设置在内部机舱120中。第一储罐202和第二储罐204可以分别包括第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，闭合件302、304可以分别设置在储罐202、204的下端210处。在一些实施例中，机身下侧128可以包括第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，作为分别位于储罐202、204的下端210处的闭合件302、304的替代除此之外，闭合件302、304可以分别设置在储罐202、204下方的机身下侧128中。在一些实施例中，闭合件302、304可以是，例如但不限于，门、面板、舱口、阀、控制阀或带有阀的管。在一些实施例中，闭合件300可以是，例如但不限于，一个或多个门、一个或多个面板、一个或多个舱口、一个或多个阀、一个或多个控制阀、或带有一个或多个阀的一个或多个管。
在一些实施例中，闭合件300或除了储罐200的下端210处的闭合件之外的另外的闭合件可以联接到机身下侧128，使得当打开时，物质从储罐200中播散。在一些实施例中，闭合件300可以包括设置在机身下侧128上的一个或多个阀。例如，闭合件300可以包括具有设置在机身下侧128上的蝶阀的一个或多个管。在一些实施例中，闭合件300可以包括设置在储罐200上的一个或多个阀。在一些实施例中，闭合件300可以包括具有一个或多个控制阀(例如，滑杆阀、气动阀、角座活塞阀、截止阀、旋转阀、球阀、夹管阀、隔膜阀、电磁阀、针形阀、闸阀、闸式阀等)的一个或多个管。在一些实施例中，闭合件300可以被加压。例如，在一些实施例中，闭合件300可以通过例如设置在飞行器100的座舱下侧134和/或机尾下侧136上的一个或多个管远离第一储罐202和第二储罐204定位。在一些实施例中，闭合件300可以包括可以在机身下侧128上铺开的一个或多个面板。在一些实施例中，闭合件300可以包括在机身下侧128上的一个或多个销轴。在一些实施例中，闭合件300可以包括可以在储罐200上铺开的一个或多个面板。在一些实施例中，闭合件300可以包括在储罐200上的一个或多个销轴。在一些实施例中，闭合件300可以包括质量流量计，所述质量流量计测量来自闭合件300的物质206、208的向外流动。在一些实施例中，闭合件300可以包括质量流量控制器，所述质量流量控制器测量并调节来自闭合件300的物质206、208的向外流动。
在一些实施例中，第一储罐202可以设置在重心(CG)的前方，并且第二储罐204可以设置在重心(CG)的后方。在一些实施例中，第一闭合件302可以设置在重心(CG)的前方，并且第二闭合件304可以设置在重心(CG)的后方。将第一储罐202和/或第一闭合件302定位在重心(CG)的前方，并且将第二储罐204和/或第二闭合件304定位在重心(CG)的后方可以帮助将所添加的消防物质和储存重量均匀地分配给飞行器100，并在播散消防物质时减少重心(CG)的动态变化。减少重心(CG)的动态变化提高飞行器100的稳定性以及飞行员控制和飞行安全。
在一些实施例中，第一储罐202可以设置在第一闭合件302的正上方，并且第二储罐204可以设置在第二闭合件304的正上方。在一些实施例中，储罐202、204的第一闭合件302和第二闭合件304可以设置在机身下侧128中，例如，在机身下侧128中的相应开口132中。
图4示出根据一个实施例的飞行器100的下侧图(即，从飞行器下面)。在一些实施例中，第一闭合件302和/或第二闭合件304可以均包括中心线322，所述中心线322与第一闭合件302的中点314以及第二闭合件304的中点316相交。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304被设置成使得中心线322与纵向轴线126平行或沿着纵向轴线126。
在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以与机身龙骨梁122相交。机身龙骨梁122可以是飞行器100的中心梁。由于飞行器100的前部和后部的重量，在重心(CG)附近可能发生大的弯矩。机身龙骨梁122可以充当飞行器100的“骨干”和负荷承载框架，可以连接到机翼112、114，提供座舱104与机尾106之间的连接，并且提供飞行器100的内部机舱120的结构完整性。在一些实施例中，机身龙骨梁122可以是大致U形的。在一些实施例中，可以修改机身龙骨梁122以解决第一储罐202和第二储罐204对单个机身龙骨梁结构的中断，使得第一储罐202和第二储罐204围绕重心(CG)定位。在一些实施例中，可以修改机身龙骨梁122以解决第一储罐202的宽度306和第二储罐204的宽度308，同时维持飞行器100的结构完整性，使得第一储罐202和第二储罐204围绕重心(CG)定位。例如，可以增加机身龙骨梁122的尺寸和/或厚度，以便减小其长度。例如，机身龙骨梁122可以被改装以围绕第一闭合件302的周边和第二闭合件304的周边定位。机身龙骨梁122可以由任何合适的材料制成，例如但不限于不锈钢、碳钢、钢合金、铁、钛合金、铝或铝合金。在一些实施例中，机身龙骨梁122可以具有高刚性模量(G)和高弹性模量(E)。例如，机身龙骨梁122可以具有80GPa至300GPa的刚性模量和100GPa至400GPa的弹性模量。在一些实施例中，飞行器100可以包括不具有机身龙骨梁的单体壳式或薄壁圆筒形机身。
如图所示，例如，在图3和图4中，在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以围绕飞行器100的重心(CG)定位。在一些实施例中，第一闭合件302的中点314可以在重心(CG)的前方，并且第二闭合件304的中点316可以在重心(CG)的后方。在一些实施例中，第一闭合件302的中点314和第二闭合件304的中点316可以分开10至40英尺的距离。在一些实施例中，第一闭合件302的中点314和第二闭合件304的中点316可以分开15至20英尺的距离。如图4所示，例如，在一些实施例中，距离318可以表示从中点314到重心(CG)的距离，并且距离320可以表示从中点316到重心(CG)的距离。在一些实施例中，距离318与距离320的总和为10至40英尺。在一些实施例中，距离318与距离320的总和为15至20英尺。在一些实施例中，连接第一闭合件302的中点314和第二闭合件304的中点316的线平行于纵向轴线126或沿纵向轴线设置。
图5和图6示出根据实施例的飞行器100。飞行器100可以包括机身102、座舱104、机尾106、第一机翼112、第二机翼114、内部机舱120、起落架130、致动器400以及重心(CG)。在一些实施例中，第一储罐202可以包括设置在机身下侧128上的第一闭合件302，并且第二储罐204可以包括设置在机身下侧128上的第二闭合件304。在一些实施例中，第一闭合件302可以位于第一储罐202的下端210处，并且第二闭合件304可以位于第二储罐204的下端210处。
图5和图6分别示出设置在第一储罐202和第二储罐204上的第一物质206和第二物质208。在一些实施例中，第一物质206和/或第二物质208可以是消防物质，例如但不限于水、阻燃剂(例如，溴化物、磷化合物、氮化合物、氯化化合物、无机化合物、水化铝、氧化镁、三氧化二锑、硼酸盐等)，或它们的混合物或组合。在一些实施例中，第一物质206可以是水，并且第二物质208可以是阻燃剂，反之亦然。在一些实施例中，第一物质206和第二物质208可以相同。在一些实施例中，第一物质206和第二物质208可以不同。在一些实施例中，第一物质206和第二物质208可以是水和阻燃剂的混合物。在一些实施例中，第一物质206和/或第二物质208可以包括每加仑水约9磅的阻燃剂。在一些实施例中，第一物质206和第二物质208可以在混合物中附加地包括有色染料(例如，红色、蓝色、白色等)，以供观察者清楚地标识物质206、208的地面下落模式。
如图所示，例如，在图5和图6中，在一些实施例中，致动器400可以联接到第一储罐202和/或第二储罐204。例如，致动器400可以是机械致动器、电气致动器、液压致动器、气动致动器或它们的组合。在一些实施例中，致动器400可以被配置成操作(例如，打开和关闭)第一闭合件302和/或第二闭合件304。图5示出根据实施例的具有机械致动器408以操作第一闭合件302和第二闭合件304的飞行器100，并且图6示出根据实施例的具有电气致动器410和控制器412以操作第一闭合件302和第二闭合件304的飞行器100。
如图5和图6所示，在一些实施例中，致动器400可以包括第一致动器402、第二致动器404以及到第一闭合件302和第二闭合件304的机械联接件406。在一些实施例中，致动器400可以被配置成同步地操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，致动器400可以被配置成同时操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以相同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以相同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以不同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以不同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。由致动器400实现的第一闭合件302和第二闭合件304的同步性和恒定的操作速率可以提供用于播散物质的稳定流量，改进地面下落模式，并在下落期间维持飞行器100的稳定性。
在一些实施例中，第一致动器402可以被配置成操作第一闭合件302，并且第二致动器404可以被配置成操作第二闭合件304。例如，在一些实施例中，第一致动器402和第二致动器404是机械致动器(例如，齿轮、轨道、滑轮、链条、齿条和小齿轮、轴、铰接部、弹簧等)。在一些实施例中，机械联接件406(例如，齿轮、轨道、滑轮、链条、齿条和小齿轮、轴、铰接部、弹簧等)可以联接到第一致动器402和第二致动器404以提供两个致动器402、404的同步操作或激活。在一些实施例中，单个致动器400可以操作第一闭合件302和第二闭合件304。
在一些实施例中，例如，如图5所示，致动器400可以是机械致动器408(例如，诸如杠杆、曲柄、滑轮等)。在一些实施例中，机械致动器408可以由操作员物理地激活。在一些实施例中，机械致动器408可以激活机械联接件406，所述机械联接件406可以操作第一致动器402和第二致动器404。例如，机械致动器408可以被操作以打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被操作以关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408在被操作员激活时可以被配置成打开第一闭合件302和第二闭合件304一段预先确定的时间，并且随后关闭第一闭合件302和第二闭合件304。例如，机械致动器408可以包括内置的延迟系统(例如，砝码、摆锤、弹簧等)，所述延迟系统可以在预定量的时间(例如10秒、30秒、1分钟或2分钟)之后自动关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成同步地操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成以相同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成以相同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成同时操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成以不同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，机械致动器408可以被配置成以不同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。
在一些实施例中，例如，如图6所示，致动器400可以是电气致动器410(例如，电动马达、扭矩驱动器等)。在一些实施例中，电气致动器410可以激活操作第一致动器402和第二致动器404的机械联接件406。在一些实施例中，电气致动器410在被操作员激活时可以被配置成打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410在被操作员激活时可以被配置成关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410在被操作员激活时可以被配置成打开第一闭合件302和第二闭合件304一段预先确定的时间，并且随后关闭第一闭合件302和第二闭合件304。例如，电气致动器410可以包括延迟系统，所述延迟系统可以在预定量的时间(例如10秒、30秒、1分钟或2分钟)之后自动关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成同步地操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成以相同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成以相同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成同时操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成以不同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，电气致动器410可以被配置成以不同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。
在一些实施例中，电气致动器410可以通过控制器412(例如，开关、按钮、杆、转盘、音频命令、视觉命令等)激活。例如，控制器412可以是电气连接(例如，经由电信号、模拟信号、数字信号等)到电气致动器410的开关，其可以激活电气致动器410。在一些实施例中，控制器412可以设置在座舱104中。在一些实施例中，控制器412可以包括音频检测器(例如，MEMS麦克风、压电麦克风等)，所述音频检测器可以检测操作员的音频命令(例如，语音等)。在一些实施例中，控制器412可以包括光电探测器(例如，硅光电二极管等)，其可以检测操作员的视觉命令(例如，挥手等)
在一些实施例中，控制器412在被操作员激活时可以被配置成打开第一闭合件302和第二闭合件304(例如，通过激活致动器400)。在一些实施例中，控制器412在被操作员激活时可以被配置成关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412在被操作员激活时可以被配置成打开第一闭合件302和第二闭合件304一段预先确定的时间，并且随后关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412可以被配置成同步地操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412可以是计算机系统(例如，在座舱104中)，所述计算机系统可以自动打开第一闭合件302和第二闭合件304并且在预定量的时间(例如10秒、30秒、1分钟或2分钟)之后关闭第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412可以被配置成同时操作第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412可以被配置成以不同的速率打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，控制器412可以被配置成以不同的速率关闭第一闭合件302和第二闭合件304。
图7和图8示出根据实施例的储罐200、闭合件300和致动器400。图7示出储罐200的剖视图，其中闭合件300处于关闭位置。图8示出开口132和储罐200的剖视图，其中闭合件300处于打开位置。在一些实施例中，开口132可以是例如机身下侧128中的一个或多个开口。在一些实施例中，开口132可以是例如储罐200中的一个或多个开口。在一些实施例中，闭合件300可以联接到储罐200。在一些实施例中，闭合件300或附加的闭合件可以联接到机身下侧128。
如上所讨论，在一些实施例中，储罐200可以位于飞行器100的机身102中的内部机舱120中，并且闭合件300可以位于储罐200的下端210处并设置在机身下侧128上。如图7和图8所示，在一些实施例中，闭合件300可以包括具有第一边缘310的第一闭合部分326和具有第二边缘312的第二闭合部分328。在一些实施例中，闭合件300可以是“翻盖式”门324，如在航空工业中通常已知的。例如，翻盖式门324可以具有可以在飞行器100的机身下侧128上铺开的两个面板(例如，第一闭合部分326和第二闭合部分328)。在一些实施例中，当翻盖式门324处于关闭位置时，第一边缘310和第二边缘312可以在翻盖式门324的中心线322处相交。
如上所讨论的致动器400可以被配置成操作闭合件300。在一些实施例中，致动器400可以被配置成同步地操作第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以相同的速率打开第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以相同的速率关闭第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。在一些实施例中，致动器400可以被配置成同时操作第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以不同的速率打开第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。在一些实施例中，致动器400可以被配置成以不同的速率关闭第一闭合件部分326和第二闭合件部分328。
在一些实施例中，从飞行器100播散物质的方法可以包括将第一物质206设置在第一储罐202中，将第二物质208设置在第二储罐204中，将第一储罐202和第二储罐204设置在飞行器100的内部机舱120中，并且打开第一闭合件302和第二闭合件304。在一些实施例中，第一储罐202可以设置在飞行器100的重心(CG)的前方，并且第二储罐204可以设置在飞行器100的重心(CG)的后方。在一些实施例中，第一闭合件302可以设置在第一储罐202的下端210处，并且第二闭合件304可以设置在第二储罐204的下端210处。在一些实施例中，打开第一闭合件302和第二闭合件304可以从飞行器100播散第一物质206和第二物质208。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以同步地打开以从飞行器100播散第一物质206和第二物质208。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以同步地关闭。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以被配置成以相同的速率打开和关闭。在一些实施例中，第一物质206和第二物质208可以是水、阻燃剂或它们的混合物或组合。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以同时打开以从飞行器100播散第一物质206和第二物质208。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以在不同的时间打开以从飞行器100播散第一物质206和第二物质208。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以被配置成以不同的速率打开和关闭。
在一些实施例中，将第一储罐202和第二储罐204设置在飞行器100的内部机舱120中可以包括将第一储罐202和第二储罐204设置成使得第一闭合件302的中点314和第二闭合件304的中点316可以分开10至40英尺的距离。在一些实施例中，第一闭合件302和第二闭合件304可以沿着飞行器100的纵向轴线126设置。在一些实施例中，方法可以包括修改机身龙骨梁122，以使得第一闭合件302和第二闭合件304可以与机身龙骨梁122相交。
应当理解，具体实施方式部分而非发明内容和摘要部分旨在用于理解权利要求。发明内容和摘要部分可以阐述空中消防灭火系统和设备的一个或多个但不是全部示例性实施例，并且因此，并不旨在限制本实施例和所附权利要求。
上面已经借助于示出特定功能及其关系的实施方式的功能构建块描述了本公开。为了便于描述，本文已任意地限定了这些功能构建块的边界。可以限定替代边界，只要适当地执行指定的功能及其关系即可。
对具体实施例的前述描述将如此充分地揭示本公开的一般性质，以至于其他人可以通过应用本领域技术人员的知识，在不脱离本公开的一般概念的情况下容易地修改和/或改编诸如具体实施例的各种应用，而无需进行过度的实验。因此，基于本文提出的教导和指导，此类改编和修改旨在所公开的实施例的等同形式的含义和范围内。应当理解，本文中的措词或术语是出于描述而非限制的目的，以使得本说明书的术语或措辞将由技术人员根据教导和指导来解释。
本公开的广度和范围不应受上述示例性实施例中的任一者限制，而应仅根据以下权利要求书及其等效物限定。
Claims (20)
1.一种用于播散物质的飞行器，所述飞行器包括：
限定飞行器的内部机舱的机身；
联接到所述机身的一对机翼，其中第一机翼设置在所述机身的第一侧上，并且第二机翼设置在所述机身的第二侧上；
第一储罐，所述第一储罐设置在所述内部机舱中、在所述飞行器的重心的前方，其中所述第一储罐被配置成储存第一物质；
第二储罐，所述第二储罐设置在所述内部机舱中、在所述飞行器的重心的后方，其中所述第二储罐被配置成储存第二物质；
所述机身的下侧中的第一开口，其中所述第一开口联接到所述第一储罐；
所述机身的下侧中的第二开口，其中所述第二开口联接到所述第二储罐；
用于所述第一开口的第一闭合件；
用于所述第二开口的第二闭合件；以及
致动器，所述致动器被配置成打开所述第一闭合件和所述第二闭合件中的至少一者。
2.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一开口设置在所述飞行器的重心的前方，并且所述第二开口设置在所述飞行器的重心的后方。
3.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一储罐设置在所述一对机翼的前方，并且所述第二储罐设置在所述一对机翼的后方。
4.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一储罐设置在所述第一开口的上方，并且所述第二储罐设置在所述第二开口的上方。
5.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述致动器被配置成打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。
6.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述致动器被配置成同步地打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。
7.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述致动器被配置成以相同的速率打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。
8.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述致动器是机械的致动器并且机械地联接到所述第一闭合件和所述第二闭合件。
9.根据权利要求5所述的飞行器，其中所述致动器是电气的致动器并且机械地联接到所述第一闭合件和所述第二闭合件。
10.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一闭合件包括设置在所述第一储罐的下端处的第一门，并且所述第二闭合件包括设置在所述第二储罐的下端处的第二门。
11.根据权利要求10所述的飞行器，其中所述第一门联接到所述第一储罐的下端并设置在所述第一开口中，并且其中所述第二门联接到所述第二储罐的下端并设置在所述第二开口中。
12.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一储罐和所述第二储罐具有3,000至10,000美国加仑的总容积。
13.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一储罐和所述第二储罐具有相同的容积。
14.根据权利要求1所述的飞行器，所述飞行器还包括机身龙骨梁，其中所述第一开口和所述第二开口与所述机身龙骨梁相交。
15.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述第一开口的中点和所述第二开口的中点分开10至40英尺的距离。
16.根据权利要求1所述的飞行器，其中所述一对机翼设置在所述机身的中线下方。
17.一种用于从飞行器播散物质的系统，所述系统包括：
第一储罐，所述第一储罐设置在飞行器的重心的前方；
第二储罐，所述第二储罐设置在飞行器的重心的后方；
第一开口，所述第一开口设置在所述第一储罐的下端处；
第二开口，所述第二开口设置在所述第二储罐的下端处；
第一闭合件，所述第一闭合件设置在所述第一储罐的下端处用于所述第一开口；
第二闭合件，所述第二闭合件设置在所述第二储罐的下端处用于所述第二开口；以及
致动器，所述致动器被配置成打开所述第一开口的所述第一闭合件和所述第二开口的所述第二闭合件。
18.根据权利要求17所述的系统，其中所述致动器被配置成同步地打开所述第一闭合件和所述第二闭合件。
19.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一储罐和所述第二储罐具有4,200至5,000美国加仑的总容积。
20.根据权利要求17所述的系统，其中所述第一闭合件包括第一门，并且所述第二闭合件包括第二门，并且其中所述致动器机械地联接到所述第一门和所述第二门。
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