CN110877728A

CN110877728A - 一种森林灭火弹旋翼机装置

Info

Publication number: CN110877728A
Application number: CN201911291936.3A
Authority: CN
Inventors: 李�杰
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-12-16
Filing date: 2019-12-16
Publication date: 2020-03-13

Abstract

本发明属于森林/草原火灾救援装置技术领域，尤其是一种森林灭火弹旋翼机装置，其包括旋翼机，所述旋翼机的底部分别固定安装有释放组件和光电吊舱，所述释放组件上夹持固定卡装有森林灭火弹，所述释放组件包括下底板、前开槽、四个支脚、前杠、齿轮、后杠、后开槽、驱动组件和上底板，所述下底板和上底板相互靠近的一侧固定安装有对称设置的两个侧板，所述前开槽和后开槽均设置在下底板上；本技术方案提出利用具有机动灵活，可垂直起降和不受场地以及地形限制的旋翼机来携带森林灭火弹进行森林消防辅助救援的思路，弥补了现有森林消防装备的不足，森林灭火弹可在离地面‑米的距离上空爆破，播撒灭火粉，实现有效控制森林火情的目的。

Description

一种森林灭火弹旋翼机装置

技术领域

本发明涉及森林/草原火灾救援装置技术领域，尤其涉及一种森林灭火弹旋翼机装置。

背景技术

森林火灾具有突发性强、破坏性大、危害面积广、火势迅猛及扑救困难等特点，一旦发生森林火灾，受地形等多重因素影响，常规地面消防救援装备很难迅速抵达火灾现场，很容易错过最佳灭火时机。此外，传统的人海战救火对消防员的人身安全也构成严重威胁。

因此在现代森林灭火中，采用飞机播散灭火剂的方式进行航空灭火，航空灭火通常采用固定翼飞机播散灭火剂和直升机播散灭火剂两种方式。采用固定翼飞机播散灭火剂的缺点是：一是灭火剂投放精度不高，难以精确命中灭火点；二是灭火剂在投撒过程中，容易受到飞机气流及外界环境的影响，灭火剂扩散严重，导致到达着火区域的灭火剂浓度不高，难以取得理想的灭火效果。采用直升机播散灭火剂的方式的缺点是：为了保证飞机安全，通常直升机播散灭火剂时离地面距离较高，灭火剂在投放过程中，受到旋翼机下洗气流的影响，导致灭火剂扩散严重，同样存在到达着火区域的灭火剂浓度不高，难以取得理想的灭火效果的问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种森林灭火弹旋翼机装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种森林灭火弹旋翼机装置，包括旋翼机，所述旋翼机的底部分别固定安装有释放组件和光电吊舱，所述释放组件上夹持固定卡装有森林灭火弹，所述释放组件包括下底板、前开槽、四个支脚、前杠、齿轮、后杠、后开槽、驱动组件和上底板，所述下底板和上底板相互靠近的一侧固定安装有对称设置的两个侧板，所述前开槽和后开槽均设置在下底板上，所述驱动组件固定安装在上底板上，所述驱动组件上固定安装有齿轮，所述前杠和后杠均滑动安装在下底板的顶部，所述前杠和后杠相互靠近的一侧均固定安装有齿条，所述齿轮和两个齿条相啮合，四个所述支脚成矩形分别固定安装在下底板的底部，所述森林灭火弹包括弹体、前挂耳和后挂耳，所述弹体卡装在下底板的底部，且四个所述支脚均和弹体的外侧相贴合，所述前挂耳和后挂耳均固定安装在弹体的顶部，所述前挂耳和后挂耳分别贯穿前开槽和后开槽，所述前杠和后杠分别贯穿前挂耳和后挂耳。

优选的，所述驱动组件包括固定安装在上底板上的驱动箱，所述驱动箱的顶部内壁上转动连接有驱动杆，所述驱动杆的底部固定安装有旋转盘，所述旋转盘的底部固定安装有连接轴，所述连接轴的底部延伸至驱动箱的下方并和齿轮的顶部固定安装，所述驱动杆的外侧套设有蜗轮，所述驱动箱的一侧内壁上固定安装有步进电机，所述步进电机的输出轴上固定安装有蜗杆，所述蜗杆和蜗轮相啮合。

优选的，所述光电吊舱包括摄像头和云台，云台固定安装在旋翼机的底部，摄像头固定安装在云台上。

优选的，所述下底板的顶部固定安装有对称设置的两个U型固定卡，所述前杠和后杠相互远离的一侧分别贯穿两个U型固定卡，利用两个U型固定卡可以对前杠和后杠的横向移动进行限位。

优选的，所述驱动箱的顶部固定安装有轴承，所述驱动杆的顶部延伸至轴承的内圈并和轴承的内圈固定连接，利用轴承可以为驱动杆提供转动支撑。

优选的，所述旋转盘的两侧均固定安装有弧形滑块，所述驱动箱的侧壁上环形固定安装有环形滑轨，且两个弧形滑块的一端均延伸至环形滑轨内并和环形滑轨滑动连接，利用环形滑轨和弧形滑块可以使得旋转盘转动更稳固。

本发明中采用高空投放，低空爆破的方式，一方面保证旋翼机安全，另一方面投放精度高，灭火粉扩散效果好，灭火粉到达着火点时的浓度大，灭火效果好。

本发明中由于采用旋翼机进行作业，可使消防官兵远离火场，从而减小消防官兵的人员伤亡。

本发明在使用的过程中灭火准备时间短，响应速度快，能快速部署到火场区域，并且结构简单、载重量大，费效比高。

本发明由旋翼机作为森林灭火弹的运输载体，可以将其运输到指定的位置高度上，当需要投射时，此时启动步进电机，步进电机会带动蜗杆进行转动，而蜗杆和蜗轮相啮合，所以可以带动驱动杆进行转动，且蜗轮和蜗杆具有自锁功能，所以可以防止驱动杆发生逆转，而驱动杆转动时，则可以带动连接轴进行转动，而连接轴会带动齿轮进行转动，且齿轮和两个齿条相啮合，所以可以使得前杠和后杠向相互靠近的一侧进行移动，进而使得前杠和后杠分别抽离前挂耳和后挂耳，所以可以解除对森林灭火弹的制动结构，森林灭火弹水平脱离释放结构，便完成投弹动作。

为积极响应现代森林消防向“智慧消防”、“无人消防”、“立体灭火”改革的号召，本技术方案提出利用具有机动灵活，可垂直起降和不受场地以及地形限制的旋翼机来携带森林灭火弹进行森林消防辅助救援的思路，弥补了现有森林消防装备的不足，森林灭火弹可在离地面-米的距离上空爆破，播撒灭火粉，实现有效控制森林火情的目的，该装置有效解决传统航空灭火方式中，开舱播撒灭火粉高度高、扩散面积广，局部灭火粉浓度低，灭火效果不佳的缺点，由于采用高空投放，低空爆破的方式，一方面保证飞行器系统安全，另一方面投放精度高，灭火粉局部浓度大，灭火效果好。

附图说明

图1为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的释放组件解锁状态的侧视结构示意图；

图3为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的释放组件上锁状态的侧视结构示意图；

图4为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的释放箱的三维结构示意图；

图5为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的后杠主视结构示意图；

图6为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的森林灭火弹的三维结构示意图；

图7为本发明提出的一种森林灭火弹旋翼机装置的驱动箱的主视剖视结构示意图。

图中：1-旋翼机，2-释放组件，3-森林灭火弹，4-光电吊舱，5-齿条，21-下底板，22-前开槽，23- U型固定卡，24-支脚，25-前杠，26-齿轮，27-后杠，28-后开槽，29-驱动组件，2901-驱动箱，2902-驱动杆，2903-蜗轮，2904-步进电机，2905蜗杆，2906-旋转盘，2907-连接轴，2A-上底板，31-弹体，32-前挂耳，33-后挂耳。

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。

实施例一

参照图1-7，一种森林灭火弹旋翼机装置，包括旋翼机1，旋翼机1为共轴双桨旋翼无人机或者单桨无人机，包括机身，桨叶，动力系统，控制系统和图传系统，能够进行垂直起降，可手动控制或者自主控制飞行，旋翼机1的底部分别固定安装有释放组件2和光电吊舱4，释放组件2上夹持固定卡装有森林灭火弹3，释放组件2包括下底板21、前开槽22、四个支脚24、前杠25、齿轮26、后杠27、后开槽28、驱动组件29和上底板2A，下底板21和上底板2A相互靠近的一侧固定安装有对称设置的两个侧板，前开槽22和后开槽28均设置在下底板21上，驱动组件29固定安装在上底板2A上，驱动组件29上固定安装有齿轮26，前杠25和后杠27均滑动安装在下底板21的顶部，前杠25和后杠27相互靠近的一侧均固定安装有齿条5，齿轮26和两个齿条5相啮合，四个支脚24成矩形分别固定安装在下底板21的底部，森林灭火弹3包括弹体31、前挂耳32和后挂耳33，弹体31卡装在下底板21的底部，且四个支脚24均和弹体31的外侧相贴合，前挂耳32和后挂耳33均固定安装在弹体31的顶部，前挂耳32和后挂耳33分别贯穿前开槽22和后开槽28，前杠25和后杠27分别贯穿前挂耳32和后挂耳33。

实施例二

在实施例一的基础上进一步改进的：驱动组件29包括固定安装在上底板2A上的驱动箱2901，驱动箱2901的顶部内壁上转动连接有驱动杆2902，驱动杆2902的底部固定安装有旋转盘2906，旋转盘2906的底部固定安装有连接轴2907，连接轴2907的底部延伸至驱动箱2901的下方并和齿轮26的顶部固定安装，驱动杆2902的外侧套设有蜗轮2903，驱动箱2901的一侧内壁上固定安装有步进电机2904，步进电机2904的输出轴上固定安装有蜗杆2905，蜗杆2905和蜗轮2903相啮合；光电吊舱4包括摄像头和云台，云台固定安装在旋翼机1的底部，摄像头固定安装在云台上，摄像头具备红外/可见光两种光谱的图像采集功能，云台用来保持摄像头的稳定性，可将拍摄的视频或图像通过图传系统实时传输到地面，用于寻找及精确定位着火点；下底板21的顶部固定安装有对称设置的两个U型固定卡23，前杠25和后杠27相互远离的一侧分别贯穿两个U型固定卡23，利用两个U型固定卡23可以对前杠25和后杠27的横向移动进行限位；驱动箱2901的顶部固定安装有轴承，驱动杆2902的顶部延伸至轴承的内圈并和轴承的内圈固定连接，利用轴承可以为驱动杆2902提供转动支撑；旋转盘2906的两侧均固定安装有弧形滑块，驱动箱2901的侧壁上环形固定安装有环形滑轨，且两个弧形滑块的一端均延伸至环形滑轨内并和环形滑轨滑动连接，利用环形滑轨和弧形滑块可以使得旋转盘2906转动更稳固。

本发明中采用高空投放，低空爆破的方式，一方面保证旋翼机1安全，另一方面投放精度高，灭火粉扩散效果好，灭火粉到达着火点时的浓度大，灭火效果好。

本发明中由于采用旋翼机1进行作业，可使消防官兵远离火场，从而减小消防官兵的人员伤亡。

本发明由旋翼机1作为森林灭火弹3的运输载体，可以将其运输到指定的位置高度上，当需要投射时，此时启动步进电机2904，步进电机2904会带动蜗杆2905进行转动，而蜗杆2905和蜗轮2903相啮合，所以可以带动驱动杆2902进行转动，且蜗轮2903和蜗杆2905具有自锁功能，所以可以防止驱动杆2902发生逆转，而驱动杆2902转动时，则可以带动连接轴2907进行转动，而连接轴2907会带动齿轮26进行转动，且齿轮26和两个齿条5相啮合，所以可以使得前杠25和后杠27向相互靠近的一侧进行移动，进而使得前杠25和后杠27分别抽离前挂耳32和后挂耳33，所以可以解除对森林灭火弹3的制动结构，森林灭火弹3水平脱离释放结构2，便完成投弹动作。

为积极响应现代森林消防向“智慧消防”、“无人消防”、“立体灭火”改革的号召，本技术方案提出利用具有机动灵活，可垂直起降和不受场地以及地形限制的旋翼机1来携带森林灭火弹3进行森林消防辅助救援的思路，弥补了现有森林消防装备的不足，森林灭火弹3可在离地面10-20米的距离上空爆破，播撒灭火粉，实现有效控制森林火情的目的，该装置有效解决传统航空灭火方式中，开舱播撒灭火粉高度高、扩散面积广，局部灭火粉浓度低，灭火效果不佳的缺点，由于采用高空投放，低空爆破的方式，一方面保证飞行器系统安全，另一方面投放精度高，灭火粉局部浓度大，灭火效果好。

本发明的一种森林灭火弹旋翼机装置中，旋翼机1的型号为江苏锦程航空科技有限公司的JC-260旋翼无人机，光电吊舱4的型号为汇星海科技（天津）有限公司的FH230TR，森林灭火弹3选用一种撑开型延时森林灭火弹（专利申请号：201910663499.7）。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种森林灭火弹旋翼机装置，包括旋翼机（1），所述旋翼机（1）的底部分别固定安装有释放组件（2）和光电吊舱（4），所述释放组件（2）上夹持固定卡装有森林灭火弹（3），其特征在于，所述释放组件（2）包括下底板（21）、前开槽（22）、四个支脚（24）、前杠（25）、齿轮（26）、后杠（27）、后开槽（28）、驱动组件（29）和上底板（2A），所述下底板（21）和上底板（2A）相互靠近的一侧固定安装有对称设置的两个侧板，所述前开槽（22）和后开槽（28）均设置在下底板（21）上，所述驱动组件（29）固定安装在上底板（2A）上，所述驱动组件（29）上固定安装有齿轮（26），所述前杠（25）和后杠（27）均滑动安装在下底板（21）的顶部，所述前杠（25）和后杠（27）相互靠近的一侧均固定安装有齿条（5），所述齿轮（26）和两个齿条（5）相啮合，四个所述支脚（24）成矩形分别固定安装在下底板（21）的底部，所述森林灭火弹（3）包括弹体（31）、前挂耳（32）和后挂耳（33），所述弹体（31）卡装在下底板（21）的底部，且四个所述支脚（24）均和弹体（31）的外侧相贴合，所述前挂耳（32）和后挂耳（33）均固定安装在弹体（31）的顶部，所述前挂耳（32）和后挂耳（33）分别贯穿前开槽（22）和后开槽（28），所述前杠（25）和后杠（27）分别贯穿前挂耳（32）和后挂耳（33）。

2.根据权利要求1所述的一种森林灭火弹旋翼机装置，其特征在于，所述驱动组件（29）包括固定安装在上底板（2A）上的驱动箱（2901），所述驱动箱（2901）的顶部内壁上转动连接有驱动杆（2902），所述驱动杆（2902）的底部固定安装有旋转盘（2906），所述旋转盘（2906）的底部固定安装有连接轴（2907），所述连接轴（2907）的底部延伸至驱动箱（2901）的下方并和齿轮（26）的顶部固定安装，所述驱动杆（2902）的外侧套设有蜗轮（2903），所述驱动箱（2901）的一侧内壁上固定安装有步进电机（2904），所述步进电机（2904）的输出轴上固定安装有蜗杆（2905），所述蜗杆（2905）和蜗轮（2903）相啮合。

3.根据权利要求1所述的一种森林灭火弹旋翼机装置，其特征在于，所述光电吊舱（4）包括摄像头和云台，云台固定安装在旋翼机（1）的底部，摄像头固定安装在云台上。

4.根据权利要求1所述的一种森林灭火弹旋翼机装置，其特征在于，所述下底板（21）的顶部固定安装有对称设置的两个U型固定卡（23），所述前杠（25）和后杠（27）相互远离的一侧分别贯穿两个U型固定卡（23）。

5.根据权利要求2所述的一种森林灭火弹旋翼机装置，其特征在于，所述驱动箱（2901）的顶部固定安装有轴承，所述驱动杆（2902）的顶部延伸至轴承的内圈并和轴承的内圈固定连接。

6.根据权利要求2所述的一种森林灭火弹旋翼机装置，其特征在于，所述旋转盘（2906）的两侧均固定安装有弧形滑块，所述驱动箱（2901）的侧壁上环形固定安装有环形滑轨，且两个弧形滑块的一端均延伸至环形滑轨内并和环形滑轨滑动连接。