CN111202931A - 一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空应急救援装备技术领域，具体涉及到一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹,其包括动力模块；载荷模块，其以可拆卸方式与所述动力模块连接；爆破弥散模块，其以可拆卸方式位于所述载荷模块中。本发明提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其可现场针对火灾类型，迅速组装相匹配的应急救援弹进行针对性处置。
Description
技术领域
本发明属于航空应急救援装备技术领域，具体涉及到一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹。
背景技术
应急救援是指针对突发、具有破坏力的紧急事件采取预防、预备、响应和恢复的活动与计划。分为卫生应急、交通应急、消防应急、地震应急、厂矿应急、家庭应急等领域的应急救援。随着航空技术和无人机技术的发展，航空应急救援得到快速发展。航空应急救援是指采用航空技术手段和装备实施救援的一种方式。与其他常规应急救援方式相比，航空应急救援具备响应速度快、机动能力强、救援范围广、救援效果好、科技含量高的特点，是组织救援抢险拯救生命最及时有效的手段。现有的航空应急救援模式在事件处置时大多数都需要人工实地实施，次生灾害造成的伤亡越来越多。其次救援物资及救生器材的投送都无法实现精准投放。因此，大力发展机载应急救援装备对于减少次生伤害，提高救援效率迫在眉睫。
现有技术中的灭火弹采用空中平台挂载，装载灭火剂破窗后引爆弹体，释放灭火剂达到灭火的效果。并未涉及到救援物资、救生器材的投送，消防灭火只是应急救援其中一项。此灭火弹重点在于对高层建筑破窗灭火，对于其他户外火灾或户外应急救援并没有详细阐述。其次，灭火弹结构为整体装配结构，电子元器件、火箭发动机及内部爆破装置为固化连接，给后续的储存、运输及使用带来安全隐患。
现有技术中的另一种可控制导灭火弹、灭火系统及灭火方法，其通过四象限导引头获取不同方向的温度，并根据温度差导引灭火弹破窗灭火。此灭火弹重点应用于高层建筑破窗灭火，未考虑破窗锥破窗后对火场内部受困人员生命安全形成威胁的问题。其次，灭火弹结构为整体装配结构，电子元器件、火箭发动机及内部导爆索为固化连接，给后续的储存、运输及使用带来安全隐患。
现有技术只适用于高层建筑破窗灭火，在破窗后弹体前端的破窗锥对火场受困人员的生命安全形成威胁。灭火弹的电子元器件、火箭发动机及内部爆破装置为整体固化连接，在储存、运输及使用中带来安全隐患。其次，现有灭火弹内部结构为一次性固化装配，无法满足不同应用场景的实际需求，尤其是针对不同的火灾要装配不同的灭火剂来实施灭火，为消防救援的实战化应用带来不便。
为了解决上述问题，本发明提供一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹。
发明内容
本发明为了解决现有技术中存在的技术缺陷和不足，提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其可现场针对火灾类型，迅速组装相匹配的应急救援弹进行针对性处置。
本发明还有一个目的是提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其还作为救援物资及救生器材的投送装置，也可广泛应用在地震救援、抗洪抢险等灾害现场。
本发明还有一个目的是提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其尤其是针对高层建筑火灾，解决了触发引信及破窗锥带来的安全隐患及局限性。
本发明的一个目的是解决至少上述现有技术问题和/或缺陷，并提供至少后面将说明的优点。
为了实现根据本发明的这些目的和其它优点，本发明提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，包括：
动力模块；
载荷模块，其以可拆卸方式与所述动力模块连接；
爆破弥散模块，其以可拆卸方式位于所述载荷模块中。
本发明主要提供一种功能、结构模块化设计的应急救援弹,每个部件之间的连接部位拆卸方便，组装简单，在火灾现场当应急救援人员判断火灾类型后，可快速组装相匹配的应急救援弹进行针对性处置。不仅适用于高层建筑火灾等多种类型的火灾，而且作为救援物资及救生器材的投送装置也可广泛应用在地震救援、抗洪抢险等灾害现场。尤其是针对高层建筑火灾，解决了触发引信及破窗锥所带来的安全隐患及局限性。
优选的是，所述载荷模块包括载荷组件和挂载组件，所述挂载组件设置在所述载荷组件的上端面，所述载荷组件与所述动力模块以可拆卸方式连接；
其中，所述挂载组件用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，使弹体姿态处于同一方向。
本发明实现了弹体火工品动力部分和载荷模块以标准接口模块化组装，分体储运，能够满足多种现场快速处置需求，保证产品使用安全性。
优选的是，所述挂载组件包括内挂件、前滑块及后滑块，所述内挂件设置在所述载荷组件的上端面，所述前滑块及所述后滑块分别与所述内挂件连接；其中，所述前滑块和所述后滑块用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，且同时离开轨道。
前后滑块同时脱离轨道，不会造成弹体重心的偏移，提高了发射精度。
优选的是，所述载荷组件包括壳体、四片前翼及两个安装架，所述安装架套设在所述壳体的末端位置，所述安装架上设置有插槽，所述前翼插入所述第一插槽中；
其中，每个安装架上的插槽的数量与所述前翼的数量相等。
优选的是，还包括第一对接环、第二对接环、前端盖及后端盖及隔离板，所述第一对接环和所述第二对接环分别设置在所述壳体的前端面和后端面，且嵌入所述壳体内部，所述前端盖与所述第一对接环通过螺纹旋接，所述后端盖与所述第二对接环通过螺纹旋接，所述隔离板设置在所述壳体内部，且所述隔离板与所述第二对接环通过螺纹旋接；
其中，所述动力模块与所述后端盖通过螺纹旋接。
优选的是，还包括爆破药安装盖、两个堵口盖及安装端子，所述爆破药安装盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述两个堵口盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述安装端子设置在所述前端盖上，所述爆破弥散模块的一端穿过所述爆破药安装盖，插入所述壳体内部，所述爆破弥散模块的另一端被所述安装端子限制。
优选的是，所述动力模块包括第一安装架、第二安装架、四片后翼及火箭发动机，所述第一安装架和所述第二安装架分别套设在所述火箭发动机上，所述第一安装架和所述第二安装架上设置有第二插槽，所述后翼插入所述第二插槽中；
其中，所述前翼和后翼相对应，且相对应的所述前翼和所述后翼在同一个水平面上。
优选的是，所述爆破弥散模块包括爆破药柱和爆破药安装管，所述爆破药安装管设置在所述载荷模块中，所述爆破药柱以可拆卸方式插入所述爆破药安装管中，所述爆破药柱位于所述载荷模块的中轴线上。
上述爆破药柱可单独采用专用的防爆箱体来储运，保证了火工品的使用安全，杜绝安全隐患，符合国家规定。
优选的是，还包括控制板，所述控制板设置在所述载荷模块中，所述控制板与所述爆破弥散模块连接，所述控制板与所述动力模块连接。
本发明通过控制板采用电子延时引信爆破弥散灭火剂，取代现有灭火弹的触发引信，避免触发引信容易产生哑弹及必须依靠撞击触发引爆所带来的应用环境局限性问题。
优选的是，所述壳体为可降解的纸质材料。
采用的纸质材料，硬度小、强度低，爆破后不会对人体造成二次伤害。
本发明的有益效果
1、本发明提供的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其提供一种功能、结构模块化设计的应急救援弹,每个部件之间的连接部位拆卸方便，组装简单。
2、本发明提供的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其不仅适用于高层建筑火灾等多种类型的火灾，还可以作为救援物资及救生器材的投送装置也可广泛应用在地震救援、抗洪抢险等灾害现场。
3、本发明提供的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其尤其是针对高层建筑火灾，解决了触发引信及破窗锥所带来的安全隐患及局限性。
4、本发明提供的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其在材质选择上，使用可降解环保材质，安全且环保，爆破后不会人体造成二次伤害。
附图说明
图1为本发明所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹的主视图；
图2为本发明所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹的三维结构示意图；
图3位本发明所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹与轨道连接的结构示意图；
其中，1-动力模块，2-载荷模块，3-爆破弥散模块，4-载荷组件，5-挂载组件，6-内挂件，7-前滑块，8-后滑块，9-轨道，10-壳体，11-前翼，12-安装架，13-第一插槽，14-第一对接环，15-第二对接环，16-前端盖，17-后端盖，18-隔离板，19-爆破药安装盖，20-堵口盖，21-安装端子，22-第一安装架，23-第二安装架，24-后翼，25-火箭发动机，26-第二插槽，27-爆破药柱，28-爆破药安装管，29-控制板。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
应当理解，本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不排除一个或者多个其它元件或其组合的存在或添加。
为了解决现有灭火弹内部结构为一次性固化装配，无法满足不同应用场景的实际需求，尤其是针对不同的火灾要装配不同的灭火剂来实施灭火，为消防救援的实战化应用带来不便的技术问题，如附图1所示，本发明提供了一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，包括：动力模块1；
载荷模块2，其以可拆卸方式与所述动力模块连接；
爆破弥散模块3，其以可拆卸方式位于所述载荷模块中。
具体的，所述动力模块与所述所述载荷模块采用螺纹旋接方式进行快速组装，所述爆破弥散模块与所述载荷模块采用螺纹旋接方式进行快速组装，当然，还可以选择其他可拆卸方式进行连接，比如卡扣等等。
本发明主要提供一种功能、结构模块化设计的应急救援弹,每个部件之间的连接部位拆卸方便，组装简单，在火灾现场当应急救援人员判断火灾类型后，可快速组装相匹配的应急救援弹进行针对性处置。不仅适用于高层建筑火灾等多种类型的火灾，而且作为救援物资及救生器材的投送装置也可广泛应用在地震救援、抗洪抢险等灾害现场。尤其是针对高层建筑火灾，解决了触发引信及破窗锥所带来的安全隐患及局限性。
再者，本发明中火工品部分包括火箭发动机和爆破弥散模块。既要考虑火工品的储运安全，还要考虑消防人员现场的快速使用。因此，在结构设计上，采用螺纹旋接方式进行快速组装。现场应用时消防员在专用防爆箱内取出中心爆破药柱并插入弹体载荷舱、旋接火箭发动机部件与弹体载荷舱，能够在15～30秒内即可完成应急救援弹的装配工作，简单易操作。同时此种结构设计方案中，火工品可单独采用专用的防爆箱体来储运，保证了火工品的使用安全，杜绝安全隐患，符合国家规定。
具体的，如图2所示，所述载荷模块2包括载荷组件4和挂载组件5，所述挂载组件5设置在所述载荷组件4的上端面，所述载荷组件4与所述动力模块1以可拆卸方式连接；其中，所述挂载组件用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，使弹体姿态处于同一方向。
所述载荷模块可预装不同的载荷或灭火剂(如：药品、呼吸器、绳索、干粉灭火剂、水基灭火剂等)。外观按照颜色、标识区别，消防员实际应用时，根据不同种类的火灾装载不同的载荷舱，现场组装，使用便捷。并且可装载救生器材向受困人员投送，满足更多实战化应急需求。
具体的，如图2所示，所述挂载组件包括内挂件、前滑块及后滑块，所述内挂件设置在所述载荷组件的上端面，所述前滑块及所述后滑块分别与所述内挂件连接；其中，所述前滑块和所述后滑块用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，且同时离开轨道9。
所述后滑块8通过在壳体10上的四个螺孔与壳体10内部的内挂件用四个螺钉连接，所述前滑块采用同样的方法与内挂件进行连接。前滑块与后滑块都是用于将应急救援弹挂载在轨道上，保持弹体姿态处于同一方向，确保应急救援弹的发射状态稳定。
如图3所示，本发明中的发射轨道9采用内扣加外扣挂载方式，即发射轨道包括内扣轨道和外扣轨道，所述外扣滑轨位于所述内扣滑轨的两侧，前滑块在内扣受力面上挂载，后滑块在外扣受力面挂载。在发射轨道末端将外扣受力面按照前后滑块的距离，缩短外扣受力面的轨道长度，即外扣发射滑轨的距离短于内扣发射滑轨，在前滑块通过内扣受力面到达轨道末端时，后滑块也同时到达外扣受力面轨道的末端，前后滑块同时脱离轨道，不会造成弹体重心的偏移，提高了发射精度，保持弹体发射姿态的稳定性，规避了前后滑块脱轨不同步的因素，对弹道不产生影响，提高了应急救援弹的命中率。
具体的，如图2所示，所述载荷组件4包括壳体10、四片前翼11及两个安装架12，所述安装架12套设在所述壳体10的末端位置，所述安装架12上设置有第一插槽13，所述前翼插入所述第一插槽中；
其中，每个安装架上的第一插槽的数量与所述前翼的数量相等。
所述前翼垂直插入前翼安装架上的插槽，使用胶粘接。前翼共四片，每一片对应两个前翼安装架的插槽一一对应垂直插入，使用胶粘接。两个前翼安装架为圆环结构，直径比壳体略大，环套在壳体上，使用胶粘接。整体四片前翼都固定安装在弹体载荷舱的末端位置。
具体的，还包括第一对接环14、第二对接环15、前端盖16及后端盖17及隔离板18，所述第一对接环和所述第二对接环分别设置在所述壳体的前端面和后端面，且嵌入所述壳体内部，使用胶粘接；所述前端盖与所述第一对接环通过螺纹旋接，安装在弹体载荷舱前端的端面，所述后端盖与所述第二对接环通过螺纹旋接，所述隔离板设置在所述壳体内部，且所述隔离板与所述第二对接环通过螺纹旋接；
其中，所述动力模块与所述后端盖通过螺纹旋接。
具体的是，还包括爆破药安装盖19、两个堵口盖20及安装端子21，所述爆破药安装盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述两个堵口盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述安装端子设置在所述前端盖上，用来约束爆破药柱，所述爆破弥散模块的一端穿过所述爆破药安装盖，插入所述壳体内部，所述爆破弥散模块的另一端被所述安装端子限制。
所述爆破药安装盖与隔离板通过螺纹旋接，所述两个堵口盖与隔离板通过螺纹旋接。所述隔离板与第二对接环通过螺纹旋接，此对接环嵌入壳体内部，安装在弹体载荷舱的末端位置。其中，爆破药柱通过爆破药安装盖，进入壳体内部，直至到达安装端子。
具体的，如图2所示，所述动力模块包括第一安装架22、第二安装架23、四片后翼24及火箭发动机25，所述第一安装架和所述第二安装架分别套设在所述火箭发动机上，所述第一安装架和所述第二安装架上设置有第二插槽26，所述后翼插入所述第二插槽中。
其中，所述前翼和后翼相对应，且相对应的所述前翼和所述后翼在同一个水平面上。
所述火箭发动机部分，如图1所示，是为应急救援弹的发射提供动力，与弹体载荷舱的另一端面螺纹连接。如图2所示，所述两个后翼安装架环套于火箭发动机上，按照设计位置，前后分布，使用胶粘接。后翼安装架上的四个插槽与两个前翼安装架上面的插槽保持方向一致。所述四片后翼分别垂直插入两个后翼安装架上面的插槽内，使用胶粘接。此四片后翼与前面所述四片前翼每个后翼片与前翼片在方向上面要保持在一个水平面内。所述火箭发动机与后端盖通过螺纹旋接。
本发明中火箭发动机部分为独立模块，单独储运，在应用时从火工品专用储存箱内拿出部件，通过螺纹旋接即可与弹体载荷舱完成对接固定，为灭火弹发射提供动力。
具体的，如图2所示，所述爆破弥散模块包括爆破药柱27和爆破药安装管28，所述爆破药安装28管设置在所述载荷模块2中，所述爆破药柱27以可拆卸方式插入所述爆破药安装管28中，所述爆破药柱27位于所述载荷模块2的中轴线上。
中心爆破药柱为爆破弥散模块，单独储运，保证了火工品的使用安全，杜绝安全隐患在应用时只需要插入弹体载荷舱内部预留的圆柱形腔体内即可使用。其是在现场进行装订使用，符合国家有关火工品的使用规定。
具体的，还包括控制板29，所述控制板29设置在所述载荷模块中，所述控制板29与所述爆破弥散模块3连接，所述控制板29与所述动力模块1连接。
所述控制板通过四个螺钉固定在后端盖内部。控制板主要是与载机进行数据通信，用于设定延时引爆时间，给中心爆破药柱发出点火指令。
现有机载灭火弹均采用触发引信来实现对灭火剂的爆破弥散。因此，在灭火弹前端都设置了破窗锥或者碰撞触发机构。此种结构设计有局限性，针对高层建筑首次破窗灭火可以实现触发延时引爆，但是针对破窗后，后续灭火弹就需要撞击到室内墙壁才会触发引爆。一旦前端触发机构没有被撞击触发，很容易造成哑弹，对后续救援工作形成新的安全隐患。而且，这种触发引信引爆方式使得灭火弹在火场边界触发爆破，并不能很好的使灭火剂充分弥散在火场，导致单位灭火效率直接下降，电子延时引信，通过毫秒级单位的时间延时，可精确控制应急救援弹在火场中间区域引爆，灭火剂弥散充分，提高了单位灭火效率。
本发明通过控制板(KA1)采用电子延时引信爆破弥散灭火剂，取代现有灭火弹的触发引信，避免触发引信容易产生哑弹及必须依靠撞击触发引爆所带来的应用环境局限性问题。
具体的，所述壳体为可降解的纸质材料。采用的纸质材料，硬度小、强度低，爆破后不会对人体造成二次伤害。
所述壳体为弹体载荷舱的主体结构部分，采用可降解、环保材质，另一端与所述堵口盖使用胶粘接。本发明在材质选择上，以安全环保为遵旨，使用可降解环保材质。在材料外层使用阻燃工艺处理，遇明火不燃烧。其次，使用防潮工艺处理，满足储运使用需求。
另外，爆破飞散残片轻量化，无二次伤害，具体的为本发明应急救援弹的壳体及尾翼部分均为纸质材料，硬度小、强度低，且预制割裂槽，爆破飞散的残片体积大，不会对人体造成二次伤害。相比于现有灭火弹都采用硬度高，强度大的金属材料，尤其是金属材料的尾翼部分，爆破后动能较大，容易形成杀伤力。
现有机载灭火弹都设置了破窗锥结构，破窗锥的锥体结构在具备一定动能时就具有了杀伤力。本发明在应急救援弹前端没有设计破窗锥结构，目的就是避免对受困人员造成二次伤害。其次，并不是每枚弹都需要具备破窗功能。在投送救援器材时，并不需要破窗功能。
本发明在实际应用中，消防员需要灭火时，选择装载有不同灭火剂的载荷模块，插入爆破弥散模块，然后再插入动力模块即可实施灭火。遇到受困人员需要投送救援器材时，选择装载有救生器材的载荷模块或者打开载荷舱现场装配需要的救生器材，再插入动力模块即可实施投送救援，就不需要插入爆破弥散模块。
综上所述，本发明提供的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其通过三个环节来保证灭火弹使用的安全性。首先，灭火弹材质为轻量级纸质材料，爆破后无二次伤害。其次，火工品部件分体设计，储运符合规定，现场使用装订安全。最后，针对高层建筑火灾，灭火弹不设置前端的破窗锥，将破窗与灭火功能区别设计，保证对受困人员无二次伤害。
尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
Claims (10)
1.一种机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，还包括：
动力模块；
载荷模块，其以可拆卸方式与所述动力模块连接；
爆破弥散模块，其以可拆卸方式位于所述载荷模块中。
2.如权利要求1所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述载荷模块包括载荷组件和挂载组件，所述挂载组件设置在所述载荷组件的上端面，所述载荷组件与所述动力模块以可拆卸方式连接；
其中，所述挂载组件用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，使弹体姿态处于同一方向。
3.如权利要求2所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述挂载组件包括内挂件、前滑块及后滑块，所述内挂件设置在所述载荷组件的上端面，所述前滑块及所述后滑块分别与所述内挂件连接；其中，所述前滑块和所述后滑块用于将所述机载轨道发射高层建筑应急救援弹挂载在轨道上，且同时离开轨道。
4.如权利要求1所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述载荷组件包括壳体、四片前翼及两个安装架，所述安装架套设在所述壳体的末端位置，所述安装架上设置有第一插槽，所述前翼插入所述第一插槽中；
其中，每个安装架上的插槽的数量与所述前翼的数量相等。
5.如权利要求4所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，还包括第一对接环、第二对接环、前端盖及后端盖及隔离板，所述第一对接环和所述第二对接环分别设置在所述壳体的前端面和后端面，且嵌入所述壳体内部，所述前端盖与所述第一对接环通过螺纹旋接，所述后端盖与所述第二对接环通过螺纹旋接，所述隔离板设置在所述壳体内部，且所述隔离板与所述第二对接环通过螺纹旋接；
其中，所述动力模块与所述后端盖通过螺纹旋接。
6.如权利要求5所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，还包括爆破药安装盖、两个堵口盖及安装端子，所述爆破药安装盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述两个堵口盖与所述隔离板通过螺纹旋接，所述安装端子设置在所述前端盖上，所述爆破弥散模块的一端穿过所述爆破药安装盖，插入所述壳体内部，所述爆破弥散模块的另一端被所述安装端子限制。
7.如权利要求4所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述动力模块包括第一安装架、第二安装架、四片后翼及火箭发动机，所述第一安装架和所述第二安装架分别套设在所述火箭发动机上，所述第一安装架和所述第二安装架上设置有第二插槽，所述后翼插入所述第二插槽中；
其中，所述前翼和后翼相对应，且相对应的所述前翼和所述后翼在同一个水平面上。
8.如权利要求1所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述爆破弥散模块包括爆破药柱和爆破药安装管，所述爆破药安装管设置在所述载荷模块中，所述爆破药柱以可拆卸方式插入所述爆破药安装管中，所述爆破药柱位于所述载荷模块的中轴线上。
9.如权利要求1所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，还包括控制板，所述控制板设置在所述载荷模块中，所述控制板与所述爆破弥散模块连接，所述控制板与所述动力模块连接。
10.如权利要求4-7中任意一项所述的机载轨道发射高层建筑应急救援弹，其特征在于，所述壳体为可降解的纸质材料。
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