CN111013058A - 电磁弹射式灭火弹 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电磁弹射式灭火弹，属于灭火消防技术领域，其主要由电磁弹射装置和灭火弹两大部件组成，利用电磁弹射装置将灭火弹弹射至高楼火灾区，高效迅速地扑灭火灾，其中灭火弹用弹托固定安装在电磁弹射装置内部，当开关接通后，电磁弹射装置工作，储能电源里的电能转化为电枢的动能，将灭火弹、电枢及弹托弹射出去，电枢和弹托随即脱落，灭火弹在空中点火工作，迅速接近火源，战斗部引爆，里面的灭火物质分散到火源上，吸收或隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。当高楼出现火灾、爆炸时，消防人员可以利用本发明进行灭火救险，将灭火弹精准地发射到火灾处，及时扑灭火情，提高了灭火的效率，保证了消防人员在扑灭火灾中的安全性。

Description

电磁弹射式灭火弹

技术领域

本发明属于灭火设备，具体涉及一种电磁弹射式灭火弹。

背景技术

中国专利CN109833582A公开了《一种灭火弹及灭火弹系统》，该灭火弹包括弹体，所述弹体包括舵机舱、发动机舱、灭火剂舱、引信，所述弹体还包括：导引头，用于测量目标起火点位置信息；惯性测量器件，与所述导引头连接，用于检测所述导引头所在的所述弹体的角速度以及加速度；弹载计算机，分别与所述导引头和所述惯性测量器件连接，所述弹载计算机接收所述惯性测量器件检测的角速度以及加速度，计算所述弹体的速度以及运动姿态，并依据所述导引头测量的目标起火点位置信息控制所述舵机舱工作以调整所述弹体的速度、运行轨迹以及运动姿态。该灭火弹的命中精度更高，能更高效的灭火，但结构较为复杂，且当40层以上高楼发生火灾时，发射该灭火弹需要发射平台，无法及时抢救火灾。

CN206566386U公开了一种《高楼火灾逃生自救伞》，其涉及一种用于高层灭火的电磁弹射装置，属于电磁弹射灭火消防技术领域。应用电磁弹射装置将灭火弹弹射到指定高楼火灾区，扑灭高楼火灾，提高消防人员安全性。在特制消防车辆中搭载电磁弹射装置，将灭火材料装入特制的炮弹体内，通过计算机控制系统调节弹射方向和力度，将消防材料精准地投放到火灾处，解决火情。但对于楼层高于30层的火灾，仅靠电磁弹射装置无法使灭火材料到达火灾所在的楼层。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电磁弹射式灭火弹，当高楼出现火灾、爆炸的状况下，特别是火灾；楼层高于40层，消防人员无法到达灭火时，消防人员可以利用本发明进行灭火救险。

实现本发明目的的技术解决方案为：本发明公开了一种电磁弹射式灭火弹，属于电磁弹射灭火消防技术领域，解决目前高楼灭火的难题，其主要由电磁弹射装置和灭火弹两大部件组成，利用电磁弹射装置节能环保、操作高效、方便快捷等特点，将灭火弹弹射至高楼火灾区，高效迅速地扑灭高楼火灾，保证消防人员安全性，其中灭火弹用弹托固定安装在电磁弹射装置内部，当开关接通后，电磁弹射装置工作，将储能电源里面的电能转化为电枢的动能，将灭火弹、电枢和弹托弹射出去，灭火弹在借助电磁弹射获得一定的初速度，并在空中点火工作，迅速接近火源，战斗部引爆，里面的灭火物质分散到火源上，隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。此外电磁弹射装置可放置在消防车上，通过计算机对高楼火灾的位置进行计算，调节弹射方向，将灭火弹精准地发射到火灾处，及时扑灭火情。当高楼出现火灾、爆炸的状况下，消防人员可以利用本发明进行灭火抢险，提高了灭火的效率，保证了消防人员在扑灭火灾过程中的安全性。

本发明与现有技术相比，其显著优点在于：

（1）采用电磁弹射装置，通过两组加速装置，可使灭火弹获得较高的初速度，更加快速的接近火灾，进而扑灭火灾。

（2）采用了针对不同的火灾，可在战斗部内填充不同的灭火物质，达到精确灭火的目的。

（3）灭火弹可在空中三次加速，大大提高飞行速度和飞行高度，对于40层以上的楼层，灭火有显著的效果。

（4）结构简单、操作方便，不需要特殊的发射平台，可放置在消防车上，通过计算机对高楼火灾的位置进行计算，进而通过调节弹射方向，将灭火弹精准地发射到火灾处。

（5）普通的灭火弹也可通过本电磁弹射装置进行发射，有一定的通用性。

（6）对于较低的楼层，可选择只工作第一级加速装置，同样可以达到及时灭火的目的。

附图说明

图1为本发明电磁弹射式灭火弹结构总图。

图2为电磁弹射式灭火弹结构图。

图3为电磁弹射式灭火弹弹射线圈装置电路图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

当高楼火灾发生时，火灾所在的楼层云梯等消防工具无法到达进行灭火，且传统的电磁弹射装置仅弹射灭火材料也不能达到此高度，此时消防人员可以利用本发明可以有效安全对火灾及火苗蔓延区域进行灭火，高效及时，安全可靠。

结合图1、图2和图3，一种电磁弹射式高楼灭火弹，包括电磁弹射装置、电枢4、弹托6和灭火弹7，电磁弹射装置包括第一级加速装置、第二级加速装置、弹射线圈装置和导轨座8，第一级加速装置和第二级加速装置分别缠绕在导轨座8两端外壁，第一级加速装置和第二级加速装置结构相同，且位于第二级加速装置下方，所述加速装置分别包括一左一右固定在导轨座8外壁的两组加速子机构，每个加速子机构包括串联的储能电源1、第二间隙放电开关2和若干驱动线圈3，导轨座8底部安装有弹射线圈装置，弹射线圈装置包括储能电源、第一间隙放电开关和若干组弹射线圈5，三者形成一个串联电路。弹托6安装在导轨座8内，用于固定灭火弹7，弹托6和导轨座8之间形成弹腔，灭火弹7设置在弹腔内，电枢4固定在灭火弹7尾部外圆周面，与导轨座有一定间隙，弹射线圈装置5设置在导轨座8的底部，第一级加速装置和第二级加速装置分别设置在导轨座8的外壁上，彼此之间互不干涉，且不与电枢4和弹射线圈装置产生干涉。

所述弹射线圈装置中的若干组弹射线圈5设置在导轨座8的底部。第一间隙放电开关闭合时，弹射线圈装置开始工作，弹射线圈5在脉冲电流的作用下产生变化的磁场，变化的磁场使电枢4产生感应电流，电流与磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹7、电枢4和弹托6一起向上运动。

所述第一级加速装置和第二级加速装置结构相同，其中的若干组驱动线圈3设置在导轨座8的外壁上。当第一间隙放电开关2闭合时，电枢4向上运动到第一级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第一级驱动线圈馈电，电枢4中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，给灭火弹7、电枢4和弹托6第一次加速，推动其继续向上加速运动。当电枢4继续向上加速运动到第二级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第二级驱动线圈馈电，电枢4中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，进而推动灭火弹7、电枢4和弹托6第二次加速，继续向上加速运动，当灭火弹7运动至导轨座8出口，弹托6和电枢4脱落，从而使灭火弹7发射出去。

灭火弹7包括战斗部9、固药板10、助推剂11、隔热层12、壳体13、挡药板14、喷管15和点火装置16，所述壳体13为筒形，挡药板14固连在壳体13内将其分割为上腔体和下腔体，挡药板14上开有若干传火孔，上腔体内侧壁涂有隔热层12，固药板10固连在壳体13顶面，固药板10、挡药板14和上腔体共同构成装药腔，助推剂14填充在装药腔内； 喷管15设置在下腔体内，点火装置16固定在喷管15上。战斗部9与壳体通过螺纹连接，底面与固药板10相接触。

所述若干传火孔为扇形孔，以挡药板14中心为对称点，呈环形分布，助推剂11安装于挡药板14上。

所述喷管15采用拉瓦尔喷管结构，点火装置16安装在喷管15的喉部。

所述点火装置16采用延时点火头，保证灭火弹7发射出导轨座8之后，灭火弹7在空中点火。

当间隙放电开关闭合后，电磁弹射装置工作将灭火弹7弹出，灭火弹7弹出后，在空中点火工作，迅速接近火源，当接近火源时战斗部9引爆，里面的灭火物质分散到火源上，隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。

所述储能电源1采用电容组件，间隙放电开关2采用三电极间隙放电开关。

所述战斗部9采用灭火物质可针对不同的火源选用不同的灭火物质。

所述灭火弹7的工作原理如下：

电磁弹射装置开始工作，灭火弹的点火装置16点火，助推剂11被点燃，经过复杂的物理变化和剧烈的化学反应，生成燃烧产物，燃烧产物经过喷管15时，燃烧产物膨胀加速，并从喷管15高速喷出，从而产生推力，使灭火弹7三次加速，灭火弹7采用低燃温助推剂11，并在灭火弹7壳体内壁涂有隔热层12，保护安全，同时在电磁弹射装置在未使用时，灭火弹7处于未启动状态。

本发明的主要结构特点是由电磁弹射装置和灭火弹7两大部件组成，灭火弹7用弹托6固定安装在导轨座8内部，当开关接通后，弹射线圈装置工作，将储能电源里面的电能转化为电枢的动能，将灭火弹、电枢和弹托弹射出去，并通过加速装置对灭火弹在导轨座内进行加速，灭火弹在借助电磁弹射获得一定的初速度，并在空中点火工作，迅速接近火源，战斗部9引爆，里面的灭火物质分散到火源上，隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。此外本装置可放置在消防车上，通过计算机对高楼火灾的位置进行计算，调节弹射方向，将灭火弹精准地发射到火灾处，及时扑灭火情。本发明结构简单，操作方便，可用在高楼出现火灾、爆炸时进行灭火抢险。

本发明具体使用过程为：当高楼发生火灾时，消防人员通过计算机对高楼火灾位置进行计算，确定电磁弹射装置的方向，当第一间隙放电开关2闭合时，弹射线圈装置开始工作，弹射线圈5在脉冲电流的作用下产生变化的磁场，变化的磁场使电枢4产生感应电流，电流与磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹7、电枢4和弹托6一起向上运动，当电枢4向上运动到第一级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第一级驱动线圈馈电，电枢4中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹7、弹托6和电枢4继续向上加速运动，当电枢4向上运动到第二级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第二级驱动线圈馈电，电枢4中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹7、电枢4和弹托6继续向上加速运动，当灭火弹7加速运动至导轨座8出口，弹托6和电枢4脱落，从而使灭火弹7发射出去，在空中灭火弹7点火工作，通过喷管15将化学能转换为动能，使灭火弹7三次加速，迅速接近火灾区域，当接近火灾区域时战斗部9引爆，里面的灭火物质分散到火源上，吸收或隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。

Claims (9)

1.一种电磁弹射式高楼灭火弹，包括电磁弹射装置、电枢（4）、弹托（6）和灭火弹（7），其特征在于：电磁弹射装置包括弹射线圈装置、导轨座（8）、第一级加速装置和第二级加速装置；第一级加速装置和第二级加速装置分别缠绕在导轨座（8）两端外壁，第一级加速装置和第二级加速装置结构相同，且位于第二级加速装置下方，所述加速装置分别包括一左一右固定在导轨座（8）外壁的两组加速子机构，每个加速子机构包括串联的储能电源（1）、第二间隙放电开关（2）和若干驱动线圈（3），导轨座（8）底部设有弹射线圈装置，弹射线圈装置包括储能电源、第一间隙放电开关和若干组弹射线圈（5），弹托（6）设置在导轨座（8）内，用于固定灭火弹（7），弹托（6）和导轨座（8）之间形成弹腔，灭火弹（7）设置在弹腔内，电枢（4）固定在灭火弹（7）尾部外圆周面，与导轨座（8）有一定间隙，第一级加速装置和第二级加速装置彼此之间互不干涉，且不与电枢（4）和弹射线圈装置产生干涉；当第一间隙放电开关闭合时，弹射线圈装置开始工作，弹射线圈（5）在脉冲电流的作用下产生变化的磁场，变化的磁场使电枢（4）产生感应电流，电流与磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹（7）、电枢（4）和弹托（6）一起向上运动，当电枢（4）向上运动到第一级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第一级驱动线圈馈电，电枢（4）中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹（7）、弹托（6）和电枢（4）继续向上加速运动，当电枢（4）向上运动到第二级加速装置驱动线圈的最佳触发放电位置时，给第二级驱动线圈馈电，电枢（4）中感应出的涡流与驱动线圈产生的磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹（7）、电枢（4）和弹托（6）继续向上加速运动，当灭火弹（7）加速运动至导轨座（8）出口，弹托（6）和电枢（4）脱落，从而使灭火弹（7）发射出去。

2.根据权利要求1所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述弹射线圈装置包括储能电源、第一间隙放电开关和若干组弹射线圈（5），三者形成串联电路；若干组弹射线圈（5）设置在导轨座（8）的底部，第一间隙放电开关闭合时，弹射线圈装置开始工作，弹射线圈（5）在脉冲电流的作用下产生变化的磁场，变化的磁场使电枢（4）产生感应电流，电流与磁场相互作用产生电磁力，推动灭火弹（7）、电枢（4）和弹托（6）一起向上运动。

3.根据权利要求1所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：灭火弹（7）包括战斗部（9）、固药板（10）、助推剂（11）、隔热层（12）、壳体（13）、挡药板（14）、喷管（15）和点火装置（16），所述壳体（13）为圆筒形，挡药板（14）固连在壳体（13）内将其分割为上腔体和下腔体，挡药板（14）上开有若干传火孔，上腔体内侧壁涂有隔热层（12），固药板（10）固连在壳体（13）顶面，固药板（10）、挡药板（14）和上腔体共同构成装药腔，助推剂（14）填充在装药腔内；喷管（15）设置在下腔体内，点火装置（16）固定在喷管（15）上，战斗部（9）与壳体通过螺纹连接，底面与固药板（10）相接触。

4.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述若干传火孔为扇形孔，以挡药板（14）中心为对称点，呈环形分布，助推剂（11）安装于挡药板（14）上。

5.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述喷管（15）采用拉瓦尔喷管结构，点火装置（16）安装在喷管（15）的喉部。

6.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述点火装置（16）采用延时点火头，保证灭火弹（7）发射出导轨座（8）之后，灭火弹（7）在空中点火，实现灭火弹（7）的三次加速。

7.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：当间隙放电开关闭合后，电磁弹射装置工作将灭火弹（7）弹出，灭火弹（7）弹出后，在空中点火工作，迅速接近火源，当接近火源时战斗部（9）引爆，里面的灭火物质分散到火源上，隔离火源附近的氧气，进而达到灭火的目的。

8.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述储能电源（1）采用电容组件，间隙放电开关（2）采用三电极间隙放电开关。

9.根据权利要求2所述的电磁弹射式高楼灭火弹，其特征在于：所述战斗部（9）采用灭火物质可针对不同的火源选用不同的灭火物质。

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