DE102021004295A1 - Feuerlösch-Drohne - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine spezielle Drohne, die für Feuer-Lösch-Einsätze konzipiert ist. Im Gegensatz zu herkömmlichen Drohnen fliegt sie nicht durch elektrische Energie oder Verbrennungs-Motoren, oder durch Einsatz von Propellern, sondern sie benutzt die Druck-Energie der Explosionen des Knallgases oder Butangases, die auf eine kleine Menge Löschwasser in eine Brennkammer abgegeben wird, wodurch Hochdruck-Löschwasserstrahlen nach außen abgegeben werden, die eine Schubkraft der Drohne verleihen. Auf diese Weise kann sie sich hoch heben und fliegen. Sie kann eine Brandstelle in einem Hochgebäude wirksam von außen bekämpfen, oder sie kann bis zum Brandherd das Ende der Wasser-Schlauch transportieren, den die Feuerwehrleute dann benutzen können. Sie kann beliebig lange im Einsatz bleiben, weil sie nicht von eigenen Energie-Ressourcen abhängig ist, sondern diese vom Boden-Geräte (z.B. Feuerwehrauto oder Aggregat) gewinnt. Sie muss keine schwere Akkus nach oben transportieren und hat auch keine Propeller, die irgendwo hängen bleiben würden. Die Drohne ist extrem robust, nahezu unzerstörbar gebaut und kann ohne weiteres eine Fensterscheibe durchbrechen, rein in den Raum fliegen und dort das Feuer bekämpfen. Sie ist auch mit einem Kühl-System für längere Einsätze ausgestattet, das sie gegen Erhitzung durch Feuer schützt.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine fernsteuerbare oder autonome, unbemannte Feuerlösch-Drohne, die in der Lage ist, einen Brand in einem Gebäude, insbesondere in einem Hochhaus oder in schwer zugänglichen Objekte oder gefährliche Gelände oder Gebäude, wie z.B. Kernreaktoren oder Chemiewerke wirksam zu bekämpfen.
  • Es ist bekannt, dass die Löscharbeiten sich als sehr schwierig im Falle eines Brandes in einem Hochgebäude / Hochhaus oder im Industriebereich, wo gefährliche Materialien gelagert werden, darstellen. Wenn kein Zugang im Inneren des Gebäudes oder Hochhauses möglich ist, dann versucht die Feuerwehr den Brand von außen zu bekämpfen. Das wird mithilfe von Dreh-Leitern geschafft. Allerdings bei sehr hohen Hochhäusern reicht das leider nicht. Die Drehleiter sind nicht beliebig lang machbar und somit nur bis zu einer bestimmten Höhe einsetzbar. In der Regel reichen solche Drehleiter bis zum 12-ten oder eventuell bis zum 15-ten Stockwerk, mehr aber nicht. Bei höheren Gebäuden werden manchmal Hochdruck-Wasserwerfer benutzt. Die Wirksamkeit dieser Methode ist in niedriger Höhe gut gegeben, allerdings bei hohen Gebäuden relativ gering, wenn man bedenkt, dass dabei sehr große Wassermengen abgegeben werden, weil der Wasserstrahl mit der Entfernung sich zu sehr zerstreut. Zudem sinkt auch die Treff-Genauigkeit mit der der Wasserstrahl das Ziel erreicht.
  • Wasserwerfer sind in der Lage große Wassermengen in einer relativ großen Distanz zu werfen. Der Einsatz von Wasserwerfern minimiert die Gefahr für die Feuerwehrleute. Insbesondere ist diese Methode notwendig bei gefährlichen Bränden oder bei bestehender Explosionsgefahr. Allerdings mit Wasserwerfern kann man vorzugsweise Brände, die nach außen ausgebrochen sind, bekämpfen. Wenn ein Brand in einem Gebäude drin ausgebrochen ist, kann man mit Wasserwerfern nur wenig erreichen.
  • Für Feuerbekämpfung können auch Drohnen eingesetzt werden. Um etwas fliegen lassen zu können, braucht man eine Schubkraft, die das Fluggerät fliegen lässt. Ein Wasserstrahl erzeugt auch eine Schubkraft, die abhängig von Wasserdruck und Wassermenge ist, die durch die Düse fließt. Um mit Wasserstrahl Gegenstände oder Menschen hochzuheben, ist heute keine Kunst mehr. Die Feuerwehrleute kennen die starke Rückstoßkraft, die durch die Löschmittel-Düsen erzeugt wird. Diese Kraft wird manchmal zu Demonstrationszwecken vorgeführt, wobei relativ schwere Gegenstände damit kontrolliert in die Luft hochgehoben werden können. Den gleichen Effekt nutzen auch einige Freizeit-Geräte-Hersteller, um Menschen in die Höhe fliegen zu lassen. Es werden dabei zwei Wasserstrahl-Düsen am Körper befestigt, die über Schläuche mit einem Pump-Gerät, das in einem kleinen Boot eingebaut ist, gekoppelt sind. Das wird meistens über Wasser praktiziert (am See oder Meer), aus dem Grund, weil dort das Treibmittel - nämlich das Wasser genug vorhanden ist und die Verletzungsgefahr im Falle eines Sturzes relativ gering ist. Somit heben Sportler bis zu dutzende Meter in die Luft hoch und schweben oder verschiedene Akrobationen in die Luft absolvieren. Auch ein Feuerwehrmann ist im Internet zu sehen, wie er mit einer solchen Vorrichtung bis zu einer Brücke aus einem im Fluss befindlichen Boot steigt und ein brennendes Auto auf der Brücke löscht. Natürlich sind solche Einsätze cool zu sehen, aber mit einem wirklichen Feuerlösch-Einsatz hat das nicht viel gemeinsam. Erstens sind solche Aktionen nur in Wassernähe (am See oder am Meer) machbar, zweitens brennen nicht immer Gegenstände oder Fahrzeuge auf einer Brücke.
  • Durch die Publikation in den Zeitschriften in den Jahren 2004 - 2005 ist eine Propeller angetriebene Feuerlösch-Drohne bekannt, die mit einem Wassertank von ca. 300 Litern hochfliegen und einen Feuer von außen bekämpfen kann. Die Drohne kann dabei einen Lösch-Hubschrauber ersetzen und ist ferngesteuert. Allerdings ist diese Drohne laut Feuerbekämpfungs-Spezialisten und Feuerwehrverband sperrig, schwer zu kontrollieren, insgesamt recht kompliziert für einen Feuerwehreinsatz und somit ungeeignet.
  • Es gibt sehr viele unterschiedliche Drohnen-Konstruktionen. Fast alle werden durch Propeller angetrieben, weil das sich bewährt hat und auch die Energie-Effizienz dabei recht gut ist.
  • Allgemein gesehen, ein überwiegendes Nachteil der Drohnen, die durch Propeller angetrieben werden, ist dass sie von außen nicht sehr nah am Gebäude ran kommen können, oder gar eine Scheibe durchbrechen und hindurch fliegen, weil Antriebsbedingt das nicht ohne Schäden an Antriebs-System der Drohne zu bewerkstelligen ist. Die Drohne kann dabei leicht die Wand der Gebäude berühren, was zu einem Sturz der Drohne führen kann. Es gibt auch Propeller-Käfige, die dabei die Propeller schützen sollen, aber trotzdem irgendwelche Kleinteile können dort auch eindringen. Ein Flug im Inneren eines brennenden Gebäudes ist mit solche Drohnen aus zahlreichen Gründen nicht zu bewerkstelligen. Man kann zwar auch einen Düsen-Jetantrieb mit Kerosin verwenden, trotzdem es kann in dem Triebwerke-Lufteinlass etwas eingesaugt werden, dass den Betrieb der Drohne stören würde oder diese gar zum Absturz bringen könnte. Der Absturz wäre dabei recht gefährlich auch aus dem Grund, weil dann eine solche Drohne selber in Brand geraten könnte und durch den Kerosin oder anderen Treibstoff das Feuer erst recht gefährlich entfachen. Obwohl solche Düsen-Jet-Triebwerke leistungsfähig sind und mit ihre Schubkraft auch viel Gewicht heben können, ist trotzdem die Löschmittel-Menge dabei begrenzt, weil diese nicht allzu schwer werden darf, um stabil fliegen zu können. Der Einsatz von Akkus wäre auch denkbar, allerdings sind dabei weitere Nachteile damit gebunden. Bei Einsatz von Akkus als Energie-Quelle für den Antrieb sinkt die Einsatzdauer stark und kann eventuell unter 10 Minuten bleiben, weil die Akkus nicht nur dass sie sich bei Belastung schnell entladen, sondern weil diese auch ein erhebliches Zusatzgewicht mitbringen, das durch die Zusatzleistung des Antriebs kompensiert werden muss. Einen kleinen Vorteil hat trotzdem die Drohne: je länger sie im Einsatz ist, desto leichter wird sie, weil das Löschmittel abgegeben wird. Das kann ihr ein paar Minuten Flugzeit zusätzlich verschaffen, mehr aber nicht. Man muss bedenken, dass auch ein Feuer in der Beginn-Phase oft nicht in wenige Minuten zu löschen ist, auch weil es an mehrere Stellen sich ausgebreitet haben kann.
  • Hinzu kommt auch das Problem, dass mit herkömmlichen kleinen Drohnen nahezu unmöglich ist, einen Feuerwehr-Schlauch bis zu einer bestimmten Etage an einem brennenden Hochhaus zu transportieren und den drin im Haus abzuliefern. Bis zu ein paar Etagen kann eine Drohne das schon schaffen, aber mit zunehmender Höhe, wird es immer schwieriger, weil der Schlauch immer schwerer wird, auch wenn er leer sein sollte. Oft muss man aber einen prall gefüllten Feuerwehrschlauch nach oben bringen, weil z.B. der Einsatz schon begonnen hat und der Schlauch gefüllt ist. Den Schlauch hinterher über dem Treppenhaus zu ziehen ist für die Feuerwehrmänner eine schwere Arbeit. Viel einfacher und leichter wäre, den Schlauch von außen z.B. einen Stockwerk unter dem Brandherd über ein Fenster zu bekommen. Eine Drohne könnte den Schlauch hochtransportieren, allerdings eine kleine Drohne, die auch tragbar ist, mit herkömmlichem Antrieb wird das nicht schaffen können.
  • Es gibt auch Propeller-Drohnen, die mit eine Stromleitung und auch eine Löschmittel-Leitung verbunden sind. Diese Drohnen können dann unbegrenzt in die Luft bleiben, bzw. solange die Stromversorgung am Boden gewährleistet wird.
  • Aus dem Stand der Technik sind auch Löschroboter bekannt, die bis zu einem Brandherd heranfahren können und dort über Löschmittel-Düsen die Brandbekämpfungs-Maßnahmen zu starten.
  • Z. B. bei der Brandbekämpfung an der Notre-Dame kam ein Roboter genannt Colossus zum Einsatz. Das ist ein ca. 450kg schweres Vehikel, das über Kettenantrieb verfügt und damit auch über die Treppen steigen bzw. fahren kann.
  • Auch in Deutschland wird ab und zu mal ein Löschroboter mit der Abkürzung „LUF“ eingesetzt (LUF - Löschunterstützungsfahrzeug).
  • Es sind bereits aus den Patentanmeldungen DE 196 01 282 , WO 97/26048 , DE 198 25 614 , DE 198 25 690 , EP 0 424 200 , JP 06 000 229 , JP 03 121081 , EP 424200 , WO 96/34659 , GB 1 191 449 , GB 2 106 385 , WO 93/00135 und US 5 788 158 Verfahren bekannt, bei denen mit Hilfe von Infrarot, Laser und Radarmessgeräten fernsteuerbare Wasserwerfer automatisch so eingestellt werden können, dass die Brandstelle getroffen wird.
  • Ebenso sind aus den Patentanmeldungen EP 00 41 060 , DE 24 47 355 , DE 36 20 603 und AT 66 581, Verfahren bekannt, fernsteuerbare Wasserwerfer manuell einzustellen.
  • Die Anmeldung DE000019528858C2 beschreibt ebenso einen Feuerlöschroboter, der bei Löscharbeiten in unzugänglichen Stellen oder gefährliche Einsätze den Menschen ersetzen sollte.
  • Es gibt auch zahlreiche Brandbekämpfungsvorrichtungen, die vorwiegend für Tunnel vorgesehen sind. Z.B. die Anmeldung DE102007001184A1 (Tunnelbrand Löschsystem) beschreibt eine Vorrichtung, die einen Tunnelbrand bekämpfen kann.
  • Nachteil nahezu alle diese Erfindungen und Vorrichtungen ist das hohe Gewicht, Sperrigkeit, Trägheit sowie die mal mehr oder weniger komplizierte Anwendung.
  • Der in den Patentansprüchen 1 bis 34 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine kleine, schnell einsatzfähige, sehr robuste, kompakte, leichte und dadurch tragbare Feuerlösch-Drohne zu schaffen, die in der Lage ist, eine Brandstelle in einem brennenden Gebäude, insbesondere in einem Hochhaus von außen oder innen, autonom oder manuell ferngesteuert, wirksam zu bekämpfen und einen mit Löschwasser gefüllten Feuerwehr-Schlauch bis zum Brandherd oder brennenden Etage zu transportieren.
  • Dieses Problem wird durch eine Feuerlösch-Drohne mit den Merkmalen der Patentansprüche 1 bis 34 gelöst.
  • Vorteile der Erfindung sind:
    • - erhöhte Sicherheit bei Feuerbekämpfung, insbesondere bei Hochhäusern oder hohen Gebäuden,
    • - schnell einsatzbereit,
    • - einfach zu bedienen,
    • - die Drohne selber ist sehr leicht und auch tragbar,
    • - sehr lange bis fast unbegrenzter Betrieb, solange die Wasserstoff- und Wasservorräte am Boden reichen (beim Hydranten fast unbegrenzt)
    • - sehr effiziente Anwendung,
    • - recht starkes Antriebs-System,
    • - die Möglichkeit den Feuerwehrschlauch auch in hohen Etagen eines brennenden Hochhauses von außen oder innen zu transportieren,
    • - nahezu unempfindliche, robuste Antriebsart,
    • - sowohl sehr nahes heran fliegen an Gebäuden, als auch das Durchbrechen von Fensterscheiben in den Brandherd-Etagen möglich,
    • - dadurch dass sie extrem kompakt und sehr klein ist, kann sie auch durch ein Fenster hindurch fliegen und das Feuer direkt in eine Wohnung, Büro oder Zimmer in sehr hohen Etagen bekämpfen,
    • - auch im Inneren eines Gebäudes unkompliziert einsetzbar,
    • - durch die Impuls-Strahl-Technik, kann sie Brandstellen mit wenig Löschmittel wirksam bekämpfen,
    • - wahlweise manuelles oder sensorgesteuertes, autonomes Betrieb möglich.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der 1 bis 18 erläutert. Es zeigen:
    • 1 eine Lösch-Drohne mit dem Wasserstrahl-Antrieb, Kugel-Düsen und Wasserstoff- / Butangas-Versorgung vom Boden aus,
    • 2 eine Drohne mit eingebauten Vorrats-Tank und Injektor,
    • 3. eine elektrisch drehende, kleine, hohle Halbkugel, die in die Wand der Drohne eingebaut ist und Frischluft in die Brennkammer bringt,
    • 4 eine Drohne in Kugelform,
    • 5 eine kleine Doppelkammer-Vorratsflasche für die getrennten Inhalte aus Wasserstoff und Sauerstoff,
    • 6 eine kleine, gebogene Halterung, die das Umknicken der Schlauch am Mauer-Rand, Balkon-Rand oder Fensterrand verhindern soll,
    • 7 die Löschwasserstrahl-Ablenkelemente,
    • 8 den Einbau von mehreren Poren oder Sprühdüsen an der Außen-Hülle der Drohne, die die Hülle stets benetzen oder mit feinen Kanälen im Inneren, durch die ein kleiner Teil des Löschwassers durchfließt und somit die Außenhüllen-Temperatur absenkt,
    • 9 die zweiteilige Kammer (Brennkammer und Fluidkammer),
    • 10 die elastische, dehnbare Membrane, die als Trennwand zwischen Knallgas / Butangas in die Brennkammer und Löschwasser in die Fluidkammer dient,
    • 11 ein bewegliches Piston, der die Brennkammer von der Fluidkammer trennt,
    • 12 eine weitere Variante mit mehreren Brennkammern ausgestattet,
    • 13 ein Laser-Lenk-System auf, das ähnlich wie bei Laser-Lenk-Waffensysteme konzipiert ist,
    • 14 eine Drohne als vollautomatisches Lösch-System in Schiffe,
    • Flugzeuge, Frachträume oder U-Boote,
    • 15 den in die Drohne drin integrierten Wasserstoff- / Butangas-Tank,
    • 16 eine Variante mit einer ringförmigen / kreisförmigen Wasserleitung, in der das Löschmittel erstmal kreisförmig in den Umfang der Drohne läuft.
    • 17 die Drohne mit einer Lichtsteuerungs-Technik ausgestattet,
    • 18 eine Variante mit eine integrierte Turbine für Stromerzeugung aus Strömungsdruck aus dem Feuerwehrschlauch.
  • Die Erfindung ist eine Drohne 1, die nicht wie üblich über Propeller-Antrieb, sondern durch Rückstoß des Löschwassers 2 fliegen kann. Die Drohne ist mit dem Feuerwehrschlauch 3 gekoppelt und bekommt das Löschwasser 2 von einem Feuerwehrfahrzeug 4 am Boden oder von einem Hydranten 5. Das Löschwasser wird sowohl für den Antrieb, als auch für das Löschen der Brandstelle 6 benutzt. Allerdings wird hier nicht direkt die Druckenergie des Löschwassers (ca. 8 - 22 Bar) für die Schubkraft-Erzeugung verwendet. Das Löschwasser fließt zuerst in eine kleine Brennkammer 7 in die Drohne rein, in der zusätzlich eine portionierte Menge aus Knallgas oder Butangas (+ Frischluft) 8 durch einen elektrisch steuerbaren Injektoren 9 eingespritzt wird. Durch ein elektrisches Zünd-System, bestehend aus zwei Elektroden 10 und einer Hochspannungsquelle 11 wird das Gasgemisch 8 gezündet, das explosionsartig expandiert. Das Löschwasser 2 drin wird durch die Knallgas- oder Butangas-Explosion unter Hochdruck gesetzt. Durch den Hochdruck wird das Löschwasser blitzartig verdrängt und durch drei oder vier Schubdüsen 12 nach außen, nach unten abgegeben, wodurch die Drohne sich hochhebt.
  • Diese Drohne ist mit einem Feuerwehrschlauch mit Hilfe einer (Standard-) Kupplung 13 oder Adapter-Verbindungsstück verbunden und den zieht sie beim Löscheinsatz mit. Dadurch wird sie direkt durch den Feuerwehrschlauch mit Löschmittel versorgt. Durch eine zusätzliche, deutlich schmalere Gas-Leitung / Schlauch 14, die / der in dem Feuerwehrschlauch drin steckt und einem dünnen Rohrleitung 82 in die Drohne eingebaut, wird sie mit reinem Wasserstoff (oder Butangas) versorgt, das in die Brennkammer der Drohne mit Frischluft vermischt wird und gezündet wird. Das bei der Explosion expandierendes Gas wird nicht aus der Brennkammer in Form eines Gas-Strahls abgegeben, sondern mit dem erzeugten Druck wird das Löschwasser 2 aus der Brennkammer 7 in Form eines (oder mehreren) schnellen Wasserstrahls 16 nach außen verdrängt, was eine enorme Antriebs-Schubkraft erzeugt (1).
  • Weil die Drohne 1 permanent vom Boden aus mit Löschwasser versorgt wird, entfallen ein Wassertank und auch eine leistungsfähige Strom-Quelle für den Antrieb. Lediglich eine kleine Stromquelle 17 für die Stromversorgung einer Steuerung 18 der Funktionen und der Elektroventile ist notwendig. Diese kann in Form eines kleinen Lithium-Akkus 17 ausgeführt werden. Wenn Stromleistungsverbraucher-Geräte in die Drohne eingebaut werden sollen, wie z.B. eine starke Beleuchtung für Nachteinsätze, die die Umgebung intensiv beleuchten soll, dann kann die Energie-Versorgung auch durch Stromleitungen 19, die in dem Feuerwehrschlauch 3 integriert oder einfach drin gesteckt sind, hergestellt werden. In dem Fall wäre eine Energie-Quelle am Boden, z.B. in einem Feuerwehreinsatzfahrzeug (Feuerlöschfahrzeug), durch eine feine Stromleitung in dem Feuerwehrschlauch integriert oder drin gesteckt, mit der Drohne elektrisch gekoppelt. Der Antrieb, der durch Wasserschubkraft kommt, ist sehr stark, das Antriebs-System robust und nahezu unzerstörbar. Weil die Drohne lediglich durch die Schubkraft fliegt, die durch Mini-Explosionen und Rückstoß von Wasserstrahlen über Wasserstrahldüsen (Schubkraft-Düsen) 12 erzeugt wird, ist sie auch von den Abmessungen her, sehr kompakt gebaut. Sie hat kaum empfindliche Teile drin, ist dabei extrem robust und wiegt auch weniger als ein Kilogramm. Die Schubkraft-Düsen 12 sind schwenkbar und kugelförmig in die Drohne eingebaut und erlauben eine Lenkung der Wasserstrahlen in beliebige Richtungen. Die Bewegung der Düsen wird durch eine elektronische Steuerung und Aktuatoren bzw. Elektromagneten 81 und je einem Magnet 58 in die kugelförmigen Düsen 12 bewerkstelligt. Die Düse, die in Kugelform gestaltet ist, weist einen Magneten 58 drin, der durch einen oder mehreren, statisch angebrachten Elektromagneten 81, und Magnetfeldwechselwirkung, in eine beliebige Stellung gedreht wird. Die Drohne weist mindestens eine Löschwasserstrahl-Düse 20 auf, die mit dem Feuerwehrschlauch 3 gekoppelt ist und für die Brandbekämpfung vorgesehen ist. Durch den Feuerwehrschlauch kann reines Löschwasser oder auch mit Additiven versehen, aber leider kein Löschschaum transportiert werden, weil Löschschaum nicht optimal für den Antrieb geeignet wäre.
  • Es wäre nahegelegt und verlockend zugleich, die Druck- / Kinetische-Energie des durch den Feuerwehrschlauch strömenden Löschwassers / Löschmittels direkt für den Antrieb durch die Düsen zu verwenden. Allerdings wäre das aus vielen Perspektiven keine optimale Lösung. Ein Versuch, den ich im Jahr 2014 gemacht habe, zeigte, dass das Löschwasser mit einem Druck von ca. 8 - 22 Bar zu gering ist, um die Drohne für Löscharbeiten in einem Hochhaus einsetzen zu können. Die Druckenergie des Löschwassers im Versuch hat nur für eine geringe Flughöhe (ca. 8 - 10 m) ausgereicht und die Flugmanöver waren schwer kontrollierbar, weil der Druck nicht konstant in die Drohne kam. Jede Schlauchbewegung am Boden wirkte massiv störend auf das FlugVerhalten der Drohne. Man muss bedenken, dass mit der steigende Höhe ein Druckabfall auftritt, bzw. der Druck in dem Schlauch-Ende niedriger wird und der Feuerwehrschlauch mit jeden Meter in die Höhe gezogen, schwerer wird, was die Drohne immer mehr nach unten ziehen würde. Auch jeder Knick oder Biegung am Feuerwehrschlauch, führt zu Druckänderungen, die auf die Drohne wirken und diese schwer kontrollierbar machen. Hinzu kommt, dass bei direkter Benutzung der Druckkraft des Löschmittels als Antriebsstrahl, die Löschmittel-Menge, die dabei verlorengeht enorm hoch ist. Die Gegend wurde bei dem Versuch massiv mit Löschwasser geflutet. Für Löschzwecke blieb dabei eine recht kleine Menge übrig, die mit steigender Flughöhe immer geringer wurde. Für niedrige Flughöhen (z.B. 1 - 5m) reicht die Löschwassermenge für Löschzwecke noch aus, allerdings für den Antrieb wäre etwas zu niedrig. Diese Drohne hier soll auch für Brandbekämpfung in Hochhäusern 21 optimiert werden und deren hohen Etagen (ab dem 5-ten Stockwerk), kann sie nicht mit 8 - 22 Bar erreichen. Die Druckenergie aus dem Feuerwehrschlauch 3, die von der Pumpe des Löschfahrzeugs 4 oder einem Hydranten 5 kommt, wäre leider nicht ausreichend, die Drohne in eine beachtliche Flughöhe zu bringen, die auch für das Löschen eines Brandes in höheren Etagen eines Hochhauses geeignet wäre.
  • Der Rückstoß-Wasserstrahl, aufgrund der viel höheren Druckenergie durch Knallgas- / Butangas-Explosion in die Brennkammer, weist deutlich weniger Löschwasser auf, bei gleicher Schubkraft, die mit Löschwasser und niedrigem Feuerwehr-Standard-Druck zu erreichen wäre. Bei 16-Fach höheren Druckwerten, sind deutlich geringere Wassermengen notwendig (ca. 4-mal weniger), um die Drohne in der gleichen Höhe aufsteigen zu lassen. Je schneller der Wasserstrahl ist, der die Schubkraft erzeugt, desto weniger Wasser braucht man dafür. Mit dem Druck, nimmt auch die Schubkraft zu. Man muss bedenken, dass für die Brandbekämpfung ebenso Löschwasser zu Verfügung stehen muss. Durch die erhöhte Druckerzeugung in die Brennkammer und geringeren Löschwasserverbrauch für den Antrieb, bleibt genug Löschwasser übrig, um die Brandstelle zu bekämpfen. Diese Methode hat auch den Vorteil, weil die Drohne den Feuerwehrschlauch bis ganz oben in einem Hochhaus von außen an das Gebäuden-Fassade entlang transportieren kann. An Ort und Stelle angekommen, kann ein Feuerwehrmann die Drohne z.B. aus einem Fenster holen, diese von dem Feuerwehrschlauch trennen und den Schlauch, wie gewöhnlich für Löschzwecke verwenden.
  • Die Wasserstoffleitung (Knallgasleitung) 14 für den Antrieb kann zwar außen am Feuerwehrschlauch befestigt werden, aber weil diese deutlich schmaler als der Feuerwehrschlauch ist, kann optimal auch drin in dem Feuerwehrschlauch gesteckt werden. Die müsste lediglich am Anfang und Ende durch ein Fixierungsteil 22 fixiert werden, sodass sie nicht in dem Feuerwehrschlauch hin und her wandert.
  • Anstatt einer Wasserstoffleitung kann man auch einen Wasserstoff- / Butangas-Tank 23 in die Drohne einbauen, der Wasserstoff (Butangas) in die Brennkammer leitet (2). Die Brennkammer ist mit Hochspannungselektroden 10 ausgestattet und mit einer Hochspannungsquelle 11 gekoppelt. Der Wasserstoff oder das Butangas 8 steht unter Druck in dem Wasserstoff - / Butangas-Tank und wird durch eine elektronische Steuerung 18 und Elektroventile 24 in portionierten Mengen in die Brennkammer geleitet und dort gezündet. Für die Zündung ist allerdings noch Frischluft notwendig. Die Frischluftzufuhr kann durch einen Injektor 25, der Frischluft in die Brennkammer leitet, um Mini-Explosionen zu erzeugen. Anstatt des Injektors würde eine synchron mit der Zündvorgänge, elektrisch drehende, kleine, hohle Halbkugel 26 (oder ein hohles Halbzylinder) in eine Kugelpfanne 27, die in die Wand 28 der Drohne 1 eingebaut ist, vollkommen für solche Zwecke ausreichen ( 3). Die Halbkugel, während sie sich dreht, kommt bei jeder Umdrehung mit der Öffnung einmal nach innen und einmal nach außen. Sobald sie nach außen gerichtet ist, kommt Frischluft rein und den bringt sie mit einer weiteren Drehung in die Brennkammer drin. Es ist wie eine Halbkugel oder eine halbzylindrische Schleuse, die mit jeder Drehung Frischluft aus der Umgebung in die Brennkammer reinbringt. Die Drehung ist natürlich mit der Löschwasser-Strömung, Elektroventile an den Schubkraft-Düsen und Zünd-Phasen synchronisiert, sodass diese tatsächlich zu jedem gegebenen Zeitpunkt richtig angeordnet ist. Sie soll mit der Öffnung nach innen zu Brennkammer gedreht sein, wenn die Zündung erfolgt. Nach außen wird sie gedreht, wenn die das Löschwasser die Brennkammer durch den Druck verlassen hat, das Rückschlag-Ventil 29 sich zu öffnen beginnt und die nächste Portion aus Löschwasser aus dem Schlauch rein zu strömen anfängt.
  • Das Löschwasser wird bei jede Mini-Explosion mit Hochdruck über die elektrisch drehbare kugelförmigen Schubkraft-Düsen 12, die für den Antriebskraft nach unten gerichtet sind, abgegeben und die Drohne samt Feuerwehrschlauch nach oben fliegen lassen. Der Feuerwehrschlauch ist im unteren Bereich der Drohne und für gute Flugeigenschaften in die Mitte gekoppelt. Die Düsen sind rund um die Kupplungs-Stelle 13 mit dem Feuerwehrschlauch angeordnet. Das garantiert eine hervorragende Balance, wenn die Drohne hoch aufsteigt und den Feuerwehrschlauch mitzieht. Allerdings die Verbindungsstelle der Drohne, an der der Feuerwehrschlauch verbunden ist, kann so gebaut, dass diese um 90° schwenkbar ist, sodass der Feuerwehrschlauch dadurch auch seitlich mit der Drohne verbunden sein kann. Das ist wichtig, falls die Drohne noch ein Fahrwerk aufweist und am Boden sich bewegen soll. Die Löschwasserstrahlen 16 werden nicht kontinuierlich, sondern in schnell wiederholenden Impulsen abgegeben. Die Repetitionsrate der Impulse kann, je nachdem welche Flughöhe angestrebt wird, niedrig oder recht hoch sein. Neben der in die Brennkammer injizierten Menge des Knallgases (oder Butangases) pro Explosions-Vorgang, bestimmt die Wiederholrate der Explosionen die Schubkraft-Stärke. Bei einer Löschwasserverdrängung von 300ml pro Explosion, bräuchte die Drohne ca. 14 Mini-Explosionen pro Sekunde, um eine Schubkraft von 1400N zu erzeugen bei lediglich einer 4mm Gesamt-Apertur aller Schubkraft-Düsen. Mit dieser Drohne und einen etwas schmaleren Feuerwehrschlauch können auch hohe Gebäude über 50 oder gar 100 Stockwerke an jede Stelle erreicht werden. Bei einer gesamten Schubkraft-Düsen-Apertur von lediglich 10mm, bei 600 Bar pro Impuls, wobei die Impulse je 0,05 Sekunden dauern, mit einer genauso langen Pause dazwischen, beträgt die gesamte Schubkraft der Düsen ca. 4420 N, was ca. 450 Kg Hubkraft entspricht. Wenn der Feuerwehrschlauch pro Meter 2Kg schwer wird, dann kann die Drohne mit dieser Leistung über 200m hoch fliegen. Zum Vergleich, mit der Löschmittel-Schubkraft wäre sie mit der gleichen Düsen-Apertur lediglich 15m hoch geflogen. Damit der Feuerwehrschlauch 3 und die Wasserstoff-Leitung 14 nicht ineinander verheddern, sollte die letzte einfach in dem Feuerwehrschlauch drin gesteckt werden. Die Wasserstoffleitung hat z.B. einen Querschnitt von 4 - 7mm und wäre problemlos in einem Feuerwehrschlauch drin untergebracht. Die Wasserstoffleitung, die drin in dem Feuerwehrschlauch steckt erzeugt zwar einen Wiederstand auf dem fließenden Löschwasser, das dort fließt, allerdings ist das zu vernachlässigen. Die Wasserstoffleitung soll dabei genauso lang, wie der Feuerwehrschlauch sein und ebenso mit kleineren Kupplungen 30 ausgestattet, die eine Verlängerung der Schläuche ermöglicht. An beiden Enden des Feuerwehrschlauchs müsste die Wasserstoffleitung so fixiert, dass sie die Löschwasserströmung nicht behindert, aber auch nicht in dem Feuerwehrschlauch hin und her rutscht. Das Fixier-Teil 22 kann in Form eines Speichen-Rads (oder Speichen-Zylinders) gebaut werden, das in dem Feuerwehrschlauch fest oder locker steckt und gleichzeitig die Wasserstoffleitung im Zentrum fixiert.
  • Wenn nur die Abgabe des Feuerwehrschlauchs an Feuerwehrleute in einem Hochhaus-Gebäude erwünscht ist, kann die Wasserstoffleitung außerhalb des Feuerwehrschlauchs an dessen Außenwand fixiert werden.
  • Angetrieben von der Wasser-Schubkraft hebt sich die Drohne hoch und zieht den immer schwerer werdenden Löschwasser-Feuerwehrschlauch auch mit. Die Drohne ist in der Lage, abhängig von dem Explosionsdruck und dadurch erzielten Wasserdruck, sich selbst und den Schlauch sehr hoch zu heben. Allerdings sollten nicht allzu große Feuerwehrschläuche verwendet werden, weil dann diese mit Wasser gefüllt, viel zu schwer werden und das Heben / Ziehen in die Höhe einen enormen Druck verlangt. Der Feuerwehr-Schlauch sollte möglichst einen kleinen InnenDurchmesser haben. Optimal wären Schläuche mit 20 - 30mm im Innenquerschnitt für den Feuerwehrschlauch und ca. 4 - 7mm für die Wasserstoffleitung. Ausschlaggebend ist der Wasserdruck, der in die Brennkammer der Drohne erzeugt wird. Weil der Impulsdruck mit Pausen dazwischen abgegeben wird, halbiert sich die Schubkraft, verglichen mit einem Antrieb, das durch einen permanenten Wasserstrahl zustande kommt. Natürlich bei kleinerem Reibungs-Koeffizient der Innenwand des Hochdruck-Wasserschlauchs ist eine etwas größere Flughöhe zu erwarten.
  • Ein Beispiel wird auf der Tabelle angezeigt.
    Löschmittel-Schlauch-Innenquerschnitt (m) 0,03
    In die Drohne erzeugter Druck (Bar) 600
    Gesamter Düsenquerschnitt (mm) 4
    Wasserdichte (kg/m3) bei 4°C 1000
    Strahlgeschwindigkeit (m/s) 335,7
    Netto-Gewicht der Drohne (kg) 0,8
    Gewicht des Schlauchs (mit Wasser gefüllt) pro m (kg) 0,70685775
    Theoretische Flughöhe der Drohne (m) 98
    Tatsächliche maximale Flughöhe der Drohne (m) 74
    Schubkraft (N) 707
    Verhältnis zwischen Impuls- und Pause-Zeiten 1:1
  • Aus der Tabelle kann man entnehmen, dass die Drohne einen mit Löschmittel prall gefüllten 30mm-Feuerwehr-Schlauch ca. 74m hoch ziehen und die Position im Standflug auch halten kann, bei einem Impulsdruck von ca. 600 Bar in die Brennkammer.
  • Es werden dabei ca. 125 Liter Wasser pro Minute durch die Düsen abgegeben, das nach unten kommt. Je höher die Drohne fliegt, desto breiter zerstreut wird das Wasser, das wie Regen nach unten kommt. Wenn die Wasserstoffleitung in dem Feuerwehrschlauch drin steckt, dann fehlt das zusätzliche Gewicht der dementsprechenden Wassersäule pro Meter-Länge (weil sie die verdrängte Wassersäule im Feuerwehrschlauch mit Wasserstoff ersetzt) wodurch eine etwas größere Flughöhe der Drohne möglich ist. Bei einer gesamten Düsen-Öffnung von 7mm sind über 200 m Flughöhe zu erreichen. Mit der gesamten Düsenöffnung ist die addierte Fläche der Kreise in die Öffnungen aller Düsen zusammen gemeint. Z.B. auf 7mm Düsen-Öffnung hat man eine Kreisfläche von 38mm2. Bei 4 Düsen, wären dabei pro Düse ca. 9,6mm2 Fläche, was eine Düsen-Öffnung jeder einzelnen Düse von 3,5mm bedeutet (Durchmesser). Wenn man lediglich den Druck, des Löschwassers benutzen würde, würde die Drohne nur ca. 130N Schubkraft erzeugen, was lediglich für eine Flughöhe in ca. 10 - 14m reichen würde.
  • Bei der Erfindung geht es auch darum, soweit es geht die schon vorhandenen technischen Ressourcen zu integrieren, bzw. zu verwenden. Deswegen werden die schon genormten Schlauch-Kupplungen, Feuerwehrschläuche und Feuerwehr-Löschgeräte miteinbezogen. Der für die Löscharbeiten erzeugter Druck (kann bis 25 Bar erreichen), in den Feuerwehr-Schläuchen ist ausreichend, um Löscharbeiten in einer bis 200m hohen Gebäude auszuführen. Pro 10m Wassersäule wäre 1 Bar Druckabfall. Wenn man den Druck etwas erhöht, reicht das auch für größere Höhen. Die Antriebskraft der Drohne mit in die Brennkammer erzeugten Mini-Explosionen und den dadurch resultierenden Druckwerte, kann allerdings die Drohne weit höher steigen lassen.
  • Sobald die Drohne die notwendige Flughöhe und die Brandstelle erreicht hat (z.B. ein Apartment in 48-ten Stockwerk in ein brennendes Hochhaus), wird die Drohne per Fernsteuerung oder autonom sensorgesteuert so gedreht oder geschwenkt, dass sie mit der Löschdüse 20 auf die Brandstelle 6 zielt. Für diese Zwecke sind Kameras 31, Sensoren 32, Hitze-Sensoren 33 und Entfernungsmesser 34 sehr hilfreich, die in die Drohne eingebaut werden. Auch ein Zielmarkierer aus einer Laserdiode 35, ähnlich wie bei einem Laserpointer 41, kann so eingebaut werden, dass ein Laserstrahl dort projiziert wird, wo auch der Löschmittelstrahl treffen sollte. Sobald die Drohne auf dem Brandherd zielend gerichtet ist, wird ein Feuerlösch-Düsen-Elektroventil 36 per Fernsteuerung vom Boden aus oder autonom sensorgesteuert direkt durch die Drohnen-Steuerung 18, geöffnet, der Feuer-Löschwasserstrahl 37 kommt heraus und trifft auf die Brandstelle 6. Der Feuer-Löschwasserstrahl 37, der aus der Löschdüse 20 für die Feuerbekämpfung abgegeben wird, erzeugt einen Rückstoß / Schubkraft, die nicht zu unterschätzen ist. Man sieht wie stark nach vorne die Feuerwehrleute sich beugen müssen, wenn der Wasserstrahl abgegeben wird, um die Rückstoßkraft auszugleichen. Sie kann schnell die Drohne aus dem Gleichgewicht bringen. Es gibt zahlreiche empirische Versuche, die meistens aus Spaß von den Feuerwehrleuten gemacht worden sind, wobei der Druck der Wasserstrahlen, der aus mehrere Schläuchen austritt so hoch ist, dass sogar ein Auto zum Schweben bringt. Im Internet sind zahlreiche Versuche zu sehen, wie Gegenstände, unter anderem auch Fahrzeuge zum Schweben gebracht werden, allein durch den Wasserdruck aus den Feuerwehrschläuchen. Um diesen Rückstoß, den die Löschmitteldüse erzeugt, auszugleichen, können die Antriebs-Düsen gleichzeitig mit der Löschmittelabgabe so geschwenkt werden, dass den Rückstoß zu kompensieren versuchen. Allerdings ein optimaler Rückstoß-Ausgleich kann zusätzlich durch eine eingebaute Rückstoß-Ausgleichs-Düse 38 erreicht werden. Den Rückstoßausgleich kann man auf einer sehr einfachen weise, ohne spezielle Ventilsteuerung erreichen. Man müsste einfach ein T-Rohr 39 in, unten oder über die Drohne einbauen, das zwei gleiche Düsen aufweist und mit dem unteren, vertikalen Rohr-Stück 40 an dem Feuerwehrschlauch über ein Elektroventil angeschlossen ist. Sobald das Löschdüsen-Elektroventil 36 geöffnet wird, strömt das Löschwasser 2 vom unten nach oben in das vertikalen Teil 40 des T-Rohrs 39 ein und zweigt sich in dem waagerechten Rohr-Stück 42 oben in zwei Teilen. Das Löschwasser strömt dann gleichmäßig durch zwei entgegengesetzte Düsen aus, wobei eine Düse die Brandstelle mit dem Löschmittelstrahl trifft, während die andere, die Rückstoß-Ausgleichsdüse 38 das Löschwasser ins leere nach hinten bzw. in die entgegengesetzte Richtung schickt. Damit wäre eine Rückstoßfreie-Löschmittelabgabe auf die Brandstelle möglich, allerdings muss dabei eine Verschwendung der Hälfte des Löschwassers in Kauf genommen. Bei Benutzung von Löschschaum sollte diese Methode nicht angewendet werden, sondern durch eine dementsprechende Neigung der Antriebsstrahlen kompensiert werden.
  • Die Drohne kann etwas komplizierter mit einiges an Ausstattung gebaut oder sie kann auch sehr einfach und extrem robust gestaltet werden. Für einfache Einsatzzwecke würde vollkommen ausreichen eine Drohne in ein Kugelförmiges-Gehäuse 43 zu bauen (4), die etwas grösser als ein Tennisball gebaut ist. Diese Kugel 43 wäre mit drei oder vier Schubkraftdüsen 12 ausgestattet, die in kleinen, drehbaren, versenkten Mini-Kugeln 44 eingebaut wären. In die Drohne kann eine Steuerung eingebaut werden, die eine autonome Flugsteuerung ermöglicht. Die kleine Brennkammer 7 in die Drohne wird durch das Löschwasser aus dem Feuerwehrschlauch geflutet, das durch Knallgas- oder Butangas-Explosion unter Hochdruck gesetzt. Das Löschwasser wird dabei in drei oder vier kurze Verteiler-Rohren 45 verteilt, die es an die Schubkraft-Düsen gleichmäßig leiten. Die Schubkraft wird durch einzeln steuerbare Düsen-Elektroventile 46 an jeweiligen Düsen geregelt werden. Das kann z.B. durch stufenlos einstellbare Elektroventile, die die Strömung analog stufenlos steuern können, schnelle auf- und zu- schließende Elektroventile, die elektrisch gesteuert, durch einstellbare Schließ-Frequenz den Stromfluss regeln oder Drosselklappen realisiert werden. Hinzu kommt, dass die Düsen in alle Richtungen elektrisch gesteuert schwenkbar sind. Damit ist eine beliebige Flugrichtung oder Drehung der Drohne möglich. Eine Löschmittel-Fluss-Unterbrechung findet nur dann statt, wenn die Mini-Explosion erfolgt. Die Unterbrechung wird durch ein Rückschlag-Ventil 29 veranlasst, das rein mechanisch funktioniert. Sobald die Mini-Explosion in die Brennkammer stattfindet, ist der Druck auf das Löschwasser so hoch, dass es nicht nur durch die Schubkraftdüsen, sondern auch in dem Feuerwehrschlauch zurückfließen würde, mit der Folge, dass diese platzen würde. Genau das verhindert das Rückschlagventil.
  • Im Gegensatz zu einer propellerangetriebene Drohne, die im Jahr 2004 von einem Konstrukteur vorgestellt wurde, die mit einem Löschtank (ca. 300 Liter) ausgestattet war, muss die Drohne jetzt hier aus der Erfindung auch kein Löschmittel-Vorrat an Bord mehr haben, weil stets Nachschub von unten über die Schläuche kommt.
  • Die Hochdruckerzeugung und die freigegebene Energie durch Mini-Explosionen in die Brennkammer kann auch für den Strahl für die Brandbekämpfung abgezweigt werden. Damit kann ein Löschmittel-Puls-Strahl, der direkt in die Drohne erzeugt und über die Feuerlösch-Düse 20 abgegeben wird. Dafür müsste lediglich eine kurze Rohrleitung 47 von Brennkammer 7 bis zu der Feuerlöschdüse 20 führen und ein Elektroventil 36 dort eingebaut werden. Auf diese Weise kann der Löschvorgang effektiver gestaltet werden. Mit solchen Puls-Hochdruck-Löschstrahlen kann optimal ein Brandherd gelöscht werden. Zu erwähnen ist, dass alle Rohren, die das Löschwasser aus der Brennkammer leiten, im unteren Bereich der Brennkammer eingebaut werden müssen, weil nur unten das Löschwasser sich befindet, während oben das Gasgemisch sich ansammelt.
  • Durch die Anwendung dieses Antriebs-Systems wird die Drohne leicht und vor allem extrem leistungsfähig. Zudem ist diese sehr kompakt aufgebaut, sodass sie auch innerhalb eines Gebäudes und auch in den Treppenhäusern optimal hoch fliegen kann. Insbesondere die Kugelform der Drohne stellt eine extrem robuste Konstruktion dar. Zusammenstöße gegen die Wände oder Objekte machen der Drohne nichts aus. Mit einem robusten Gehäuse ausgestattet (z.B. aus Metall, Legierung, Karbon oder speziellem Kunststoff), ist die Drohne nahezu unzerstörbar. Sie kann problemlos Stöße oder Abstürze ohne Schäden meistern. Es ist auch fast nichts drin, was kaputt gehen könnte. Das Antriebs-System ist praktisch unverwüstlich. Die Elektronik und die Steuerung sind nahezu unempfindlich gegen Stöße, weil die Schaltungen heutzutage integriert, klein und meistens gekapselt (eingegossen) hergestellt werden. Zum besseren Schutz können die elektronischen Elemente zusätzlich in eine Gummi-Masse eingebettet werden. Auch die Elektroventile sind sehr robust. Weil die Propeller fehlen, kann nichts gebrochen werden, falls die Drohne mal abstürzen sollte. Die Düsen, die optimal in kleine, drehbaren Kugeln stecken, die nahezu komplett in dem Drohnen-Kugel-Körper versenkt sind, sind bestens geschützt und von außen unangreifbar. Weil die Wasserstoffleitung 14 in dem Feuerwehrschlauch 3 drin steckt, kann auch nichts dabei verheddert werden. Zudem, die Drohne kann mit kleinen Wasserstoff- oder Butangastanks ausgestattet werden, was eine Leitung dafür überflüssig macht.
  • Die Hochdruckerzeugung direkt in die Drohne bringt einige Vorteile mit sich. Es sind keine Hochdruckleitungen oder Hochdruckschläuche notwendig, die Hochdruckwasser bis zu der Drohne vom Löschfahrzeug am Boden aus leiten. Weil der Hochdruck nicht über Schläuche übertragen, sondern direkt in die Drohne erzeugt wird, ist daher das Gewicht der Schläuche auch geringer, weil sie nicht extrem stabil gebaut werden müssen.
  • Durch die Druckerzeugung direkt in die Drohne und Abzweigung des Löschwassers wird sowohl der Antrieb als auch der Löschvorgang gut bedient. Weil der Antrieb nicht direkt über den Wasserdruck aus dem Schlauch sondern durch Mini-Explosionen erzeugt wird, ist der Löschwasserverbrauch für den Antrieb deutlich geringer und kann daher vielmehr Löschwasser für die Brandbekämpfung zu Verfügung gestellt werden, als wenn die Drohne alleine durch den Feuerwehrschlauch-Druck fliegen würde. Zudem durch die Druckabzweigung der Mini-Explosionen für den Löschwasserstrahl über die Löschdüse, kann die Drohne in dem Fall impulsweise mit sehr hohem Druck durch die Düse Löschstrahlen abgeben, was eine effektivere Brandbekämpfung mit relativ geringeren Löschmittelmengen möglich macht. Brandbekämpfungs-Vorrichtungen mit Hochdruck gibt seit langer Zeit. Dort wird mit herkömmlichen Methoden der Hochdruck über eine Gas- / Luftdruckflasche für den Löschmittelstrahl erzeugt, was nur begrenzt seine Wirkung entfalten kann. Hier bei der Erfindung wird der Hochdruck auf das Löschmittel durch Brennvorgang des Butangases oder Wasserstoffs bzw. des Knallgases erzeugt. Der Druck ist weitgehend höher und vor allem über den ganzen Einsatz betrachtet, konstanter, als mit einer Luftdruckflasche zu erzeugen möglich wäre. Eine Luftdruckflasche oder CO2-Flasche erzeugt nur anfangs hohe Druckwerte, die dann aber rapide fallen. Bei einer Luftdruckflasche oder CO2-Zylinder ist der Druck anfangs am höchsten. Mit jedem Impuls sinkt der Druck. In der Regel nach 5-10 Impulsen ist dort vorbei mit der Hochdruckerzeugung. Bei der Erfindung hier ist allerdings das Problem nicht gegeben. Der Wasserstoff kann durch Elektrolyse über einen Elektrolyse-Gerät unmittelbar vor dem Einsatz erzeugt und dann in eine kleine Doppelkammer-Vorratsflasche 48 (für die getrennten Inhalte aus Wasserstoff 15 und Sauerstoff 49) mit einem Druck reingepumpt. Die mit einem Elektroventil ausgestattete aufschraubbare Doppelkammer-Vorratsflasche 48 kann leicht komprimiert gefüllt werden (5). Durch einen Haft-Magneten 80 kann die Flasche direkt an die Außenwand der Drohne haften. Kleine Mengen an Wasserstoff, gemischt mit Luft oder Sauerstoff reichen völlig aus, um bei Explosion die Druckwerte zu erzeugen, die notwendig für einen Impuls-Löschstrahl wären. Wasserstoff alleine brennt nicht, nur wenn es mit Sauerstoff gemischt wird. Zuviel Wasserstoff oder auch zu viel Sauerstoff schwächt dabei die Explosionskraft des Brennvorgangs, deswegen das optimale Verhältnis der Gas-Mischung sollte dabei berücksichtigt werden, um bestmögliche Leistung zu bekommen. Alternativ, kann auch Butangas für solche Zwecke verwendet.
  • Die Drohne ist mit einer komplexen Düsen-Steuerung-Technik gekoppelt, die in der Lage ist mehrere Düsen in Echtzeit schnell zu steuern. Die Erfindung wird mit einem genormten Feuerwehrschlauch-Kupplungsteil ausgestattet werden, durch den an jedem Feuerwehr-Schlauch-Ende gekoppelt werden kann. Denkbar sind auch Adapter-Stücke, die verschiedene Schlauchgrößen aufnehmen können. Die Düsen, die an dem kleinen Gehäuse der Drohne angebracht sind, benutzen die kinetische Energie des durch Mini-Explosionen verdrängten Löschwassers (bzw. dessen Schubkraft), um die Drohne am Ende der Schlauch in eine beliebige Richtung zu bewegen. Die Schubkraft hängt von dem Druck in die Brennkammer der Drohne ab, und kann eine enorme Größe erreichen. In dem Drohnen-Gehäuse sind Funk-, bzw. Fernsteuerungselemente 50 angebracht. Auf diese Weise kann ein Feuerwehrmann per Fernsteuerung die Drohne mit dem dran gekoppelten Feuerwehr-Schlauch in eine beliebige Richtung in Bewegung setzen. Der mit der Drohne gekoppelter Schlauch kann so abgehoben werden und bis zu höheren Stockwerken eines Gebäudes reichen. Der Vorteil dieser Technik ist auch die Möglichkeit des schnellen Transports der Schlauchende bis zum Einsatzort, bzw. Brandherd. In einem Hochhaus oder Hoch-Gebäude muss der Feuerwehrschlauch nicht unbedingt ins Inneren des Gebäudes durch die Feuerwehrleute geschleppt werden, sondern der Schlauch kann durch die Drohne direkt von außen bis zum Brandherd geflogen werden. Die Feuerwehreinsatzkräfte können die Drohne aus einer Fenster-Öffnung z.B. eine Etage tiefer als dort von der Brandherd sich befindet, die Drohne abfangen, den Schlauch von der Drohne entkoppeln und eine Feuerwehr-Löschmittel-Düse mit dem Schlauchende verbinden. Damit wäre der Schlauch einsatzbereit. Um den Löschwasserfluss zu stoppen während die Drohne entkoppelt wird, kann ein Schließ-Ventil oder eine Schließklappe 51, direkt in dem Schlauchende integriert werden, die den Wasserfluss beim Entkoppeln automatisch unterbricht. Bei kugelförmigen, extrem leichten Drohnen, muss man diese gar nicht entkoppeln, um einen Brand manuell zu löschen. Man schaltet einfach die Drohne auf Durchfluss und das Löschmittel kommt dann ungehindert durch die Feuerlösch-Düse 20 heraus. Durch eine Hebelbetätigung werden alle Antriebs-Düsen dabei geschlossen, sodass nur die Brandbekämpfungs-Düse offen bleibt. Eine kleine, gebogene Halterung 52, kann das Umknicken der Schlauch am Mauer-Rand, Balkon-Rand oder Fensterrand 53 verhindern (6). Für optimale Flugeigenschaften der Drohne kann der Schlauch mittig unter der Drohne gekoppelt werden, wobei die Schubkraftdüsen wie eine Kranzförmige-Anordnung rund um den Mittelpunkt der Drohne verteilt sind. Eine (oder mehrere) kleine eingebaute Kamera 31 in die Drohne liefert per Funk Echtzeitvideobilder an einem Monitor (oder Laptop / Smartphone) am Boden. Über einem Mikrofon oder noch besser bidirektionale Freisprech-Einrichtung 54 kann man Geräusche hören oder auch dort aufhaltenden Personen ansprechen. Hitze- oder Infrarotsensoren 33 können einen Brandherd auch in einem dichten Rauch lokalisieren. Von sicherer Entfernung aus, wird die Drohne auf die Brand-Quelle geleitet, zielgerichtet und per Fernsteuerung die Feuerlösch-Düse 20 geöffnet. Die störende Rückstoßkraft, die dadurch erzeugt wird, wird über die Schubkraftdüsen oder Rückstoß-Ausgleichs-Düse 38 auf der Gegenseite der Drohne kompensiert.
  • Während eine Lösch-Drohne aus dem Stand der Technik sperrig gebaut ist, durch Propeller-Antrieb empfindlich gestaltet ist und nur begrenzt in die Luft bleiben kann, ist diese Drohne sehr kompakt, klein und robust gebaut. Zudem bringt sie extrem viel Leistung auf und kann beliebig lange in die Luft bleiben, je nachdem wie die Löschwasser- und Wasserstoff-Versorgung von Boden aus kommen sollte - bei einem Anschluss an einem Hydranten, nahezu unbegrenzt lange, was sie deutlich von einer Löschdrohne aus dem Stand der Technik hervorhebt. Der Stromverbrauch ist dabei sehr gering und ein kleiner, paar hundert Gram schwerer Akku, vergleichsweise, wie die der Mobiltelefone, kann dutzende Stunden oder länger die Drohne mit Strom versorgen. Der Strom wird nicht für den Antrieb sondern lediglich für die Funkelemente bzw. Funk-Übertragung der Signale oder Daten und für die Düsensteuerung gebraucht, was einen relativ geringen Stromverbrauch ausmacht.
  • Der Schlauch, der das Löschmittel oder Löschwasser transportiert, sollte feuerfest sein, also aus einem nicht brennbaren Material hergestellt werden. Das wäre notwendig, weil die Löschdrohne den Schlauch mitten im Brandherd ziehen würde und dann könnte das zum Problem werden, wenn der Schlauch platzen würde.
  • Der Einsatz dieser Erfindung kann Leben von den Feuerwehrleuten bei gefährlichen Einsätzen retten. Insbesondere bei Löscheinsätze, wobei Explosionsgefahr besteht, ist die Erfindung eine optimale Lösung. Man stellt den Einsatz dieser Erfindung so vor: die Feuerwehr rückt mit Löschfahrzeuge an. Der Schlauch wird aus der Schlauchrolle ausgerollt und mit Druckwasser befüllt. Man koppelt die fernsteuerbare Vorrichtung (Löschdrohne) an dem Schlauch-Ende an. Im inaktiven Zustand sind in die Drohne alle Ventile geschlossen außer einem, der das Löschwasser auf die Löschdüse führt. Das Ventil bleibt offen, weil der Schlauch und die Drohne möglicherweise auch entlüftet werden müssen.
  • Sobald das Wasser die Drohne erreicht hat und der Druck aufgebaut ist, kann man mit der Fernsteuerung die Schubkraft-Düsen steuern. Die Düsen sind beweglich eingebaut und können gruppenweise oder einzeln geöffnet oder geschlossen werden. Eine Steuerung wird durch einem Mikroprozessor oder Computer unterstützt. Ein Gyro-Sensor, der in die Drohne eingebaut ist, kann die Lage der Drohne in Echtzeit erfassen und die Signale an eine Steuerung weiterleiten, die anhand der Signale die Fluglage stabilisiert. Die Fernsteuerung kann durch eine Fernbedienung per Joystick, einem Smartphone, iPad oder Touchscreen erfolgen. Weil die Funkverbindung z.B. über Bluetooth oder WLAN durch einem Smartphone / Tablet relativ schwach ist und die Signale eine geringe Reichweite haben, sollte die Verbindung nicht direkt mit der Drohne sondern über die Fernsteuerung 55 der Drohne hergestellt werden. Das Smartphone wird in diesem Fall mit der Fernbedienung per Funk verbunden und die Signale über die Fernbedienung dann an der Drohne bidirektional geleitet werden. Die Fernsteuerung / Fernbedienung sollte diese Funkschnittstellen beherrschen (es können dort WLAN oder Bluetooth-Module eingebaut werden) und dient dabei als „Zwischen-Vermittler“ oder „Signal-Verstärker“. Die Funkwellen-Frequenz, die die Fernbedienung für die Steuerung der Drohne verwendet, muss nicht die gleiche sein, wie die WLAN oder Bluetooth-Geräte Frequenz, sondern kann auch niedriger oder höher sein. Durch die Implementierung eines Smartphones (Tablets oder Computers) für eine Steuerung der Drohne, kann die Fernbedienung-Einheit relativ einfach gestaltet werden. Ein Smartphone bringt alles mit, was eine komfortable Steuerung ermöglicht (Touchdisplay, Kameras, Sensoren, GPS, etc). Durch Steuer-Befehle, bewegt sich die Drohne in allen erwünschten Richtungen. Die Steuerung erfolgt ähnlich wie bei einem ferngesteuerten RC-Hubschrauber oder RC-Drohne. Die Düsen-Schubkraft ist enorm hoch und reicht vollkommen aus, um den Schlauch komplett in die Höhe zu bringen, bzw. diese in die Höhe zu ziehen. Das Ende der Schlauch hebt sich ab und kann bis zu oberen Stockwerke eines Hochhauses erreichen. Selbstverständlich wird ein Teil des Wassers verschwendet, weil der Antrieb ja über Löschwasserstrahlen funktioniert. Um kein Löschmittel zu verschwenden oder damit keinen Nebenschaden zu richten, bleiben zumindest die Löschmittel-Düsen geschlossen, bis das Ziel bzw. die Hitzequelle erreicht worden ist. Sobald der Brandherd lokalisiert worden ist, wird die Löschmittel-Düse entweder durch den Mikroprozessor (IR-Sensorgesteuert) oder manuell per Fernsteuerung darauf gerichtet und dann per Fernsteuerung auch geöffnet. Durch eine Erhöhung des Druckes der Steuerdüsen, wird die Position aufrechterhalten und die Gegen-Schubkraft der Löschmittel-Düse somit kompensiert.
  • Über eine App in einem Tablet-PC oder in einem Smartphone und dementsprechende Eingabe der Adressierung der Drohne, unter Einhaltung der Sicherheitsvorkehrungen, wie z.B. Passwortschutz für den Zugriff auf die Steuerung der Drohne, können diese einzeln oder mehrere gleichzeitig gesteuert werden. Die Ventilsteuerung für den Antrieb und den Rückstoß-Ausgleich erfolgt natürlich simultan oder Computergesteuert, weil manuell das nicht so leicht zu berechnen ist. Bei erfahrenen Benutzern, ist die manuelle Steuerung kein Problem, aber man muss bedenken, dass die Feuerwehr auch nicht allzu sehr erfahrene Menschen damit beschäftigen kann. Hinzu kommt auch die Hektik im Ernstfall, die eine unkomplizierte Bedienung der Drohne erforderlich macht.
  • Das Gehäuse der Erfindung bzw. der Drohne kann in eine beliebige Form, wie z.B. scheibenförmig oder kugelförmig aus einem leichten Material, z.B. Metall-Legierung oder z.B. Karbon gebaut werden. Varianten in Scheibenform und Kugelform sind in der 4 dargestellt worden. Auch hier weist die Drohne mindestens eine Löschmittel-Düse 20 auf, durch die das Löschwasser abgegeben werden kann, sowie mehrere Antriebsdüsen 12 auf.
  • In die Drohne befindet sich die elektronische Steuerung 18, die die Düsen steuert, ein Funksignal-Modul 50, das die Funksignale empfangen und senden kann, eine kleine Videokamera, die in beliebige Richtungen schwenkbar ist, sowie eine Lichtquelle 56, vorzugsweise eine oder mehrere LED-s oder Laser-LED-s, die die Umgebung beleuchten kann. Auch UV-LED-s oder IR-LED-s 57 können eingesetzt werden, um die Sicht bei dichtem Rauch zu erleichtern. Beim Einsatz in einem Hochhaus oder in einem für Menschen gefährlichen Gebäude, wie z.B. ein Kernreaktor oder Chemiewerk, wird die Drohne über Fernsteuerung gesteuert. Durch einen Lage-Sensor wird die Drohne sich automatisch nach oben richten und den Schlauch mitziehen. Mit Strom werden lediglich die Steuerung und die Funk-Signal-Vorrichtungen versorgt, was über einen kleinen Akku vollkommen ausreichend versorgt wäre. Die heutigen Kameras, die hervorragende 4K oder 16K Videos liefern, sind sehr klein und verbrauchen nur ein paar dutzend mA Strom. Bei Varianten mit der eigenen Stromversorgung, wobei die elektrische Energie durch den Strömungsdruck des fließenden Löschmittels / Löschwassers und dafür eingebaute kleinen Turbinen 25, die mit Minigeneratoren 59 verbunden sind, gewonnen wird, kann der Akku komplett fehlen oder zumindest noch kleiner konzipiert werden. In diesem Fall wäre der Akku lediglich als Puffer vorgesehen, was auch ein Kondensator geeignet wäre.
  • In einfachsten Ausführung, kann die Drohne in Form eines kleines Balls / einer Kugel gestaltet werden, der / die mit dem Feuerwehr-Schlauch-Ende gekoppelt ist (4). Der Durchmesser der Kugel-Förmigen Drohne kann etwas grösser, als der Durchmesser der Schlauch z.B. ein paar Mal grösser sein, was sie wirklich kompakt macht. Z.B. bei einem Schlauch mit 3,5cm Durchmesser, könnte die Drohne einen Durchmesser von 5-10cm haben. Sowohl die Schubkraftdüsen, als auch der Rückstrahl für den Rückstoß-Ausgleich können kegelartig abgegeben werden, sodass die Strahlen beim hohen Druck weitgehend in die Luft zerstreut werden und keine Gegenstände oder Menschen am Boden treffen, die er eventuell verletzen könnte (vor allem z.B. die Augen).
  • Die Schubkraftdüsen können zumindest teilweise auch vollautomatisch durch eine Gyro-Sensor-Steuerung gesteuert werden. Man muss bedenken, dass der Feuerwehrschlauch, der mit der Drohne gekoppelt ist, stets die Flugeigenschaften der Drohne beeinflusst, was permanente Kurskorrekturen und Schubkraft-Regulierung erfordert. Durch eine automatische Sensor-Steuerung erfolgt aber eine Regulierung schnell, in Echtzeit und automatisch. Die Düsen sollen elektrisch gesteuert und schwenkbar eingebaut werden oder kleine ferngesteuerte Strahl-Ablenk-Elemente 60 aufweisen, die direkt in die Düse eingebaut werden. Dadurch wird der Düsenstrahl 16 in beliebige Richtungen abgelenkt und damit die Flugrichtung gesteuert. Es reicht eine Strahlablenkung von ca. 15° - 30°, die in Echtzeit über eine Fernsteuerung erfolgt, um eine recht genaue Flug-Steuerung der Drohne zu erreichen (7). Die Ventile / Elektroventile und die Strahl-Ablenk-Vorrichtung sollen stufenlos steuerbar sein, wodurch eine präzise Flugeigenschaften der Drohne verliehen werden, was einen optimalen Betrieb ermöglicht. Die Ventile / Elektroventile und die Strahl-Ablenk-Vorrichtung können Analog- oder Phasenanschnitt-Gesteuert konzipiert werden. Für eine hohe Präzision können die phasenanschnitt-gesteuerte Ventile oder die Strahl-Ablenk-Vorrichtung mit hoher Frequenz gesteuert werden. Selbstverständlich muss in die Drohne auch die Rückstoß-Ausgleichs-Düse 38 eingebaut werden, die eine Schubkraft erzeugt, die der Schubkraft der Löschmittel-Düse bei den Löscharbeiten entgegenwirkt. Die Rückstoß-Ausgleichsdüse wird gleichzeitig mit der Löschmittel-Düse aktiviert. Sobald der Löschversuch beginnt, bzw. der Löschmittelstrahl abgegeben wird, wird gleichzeitig auch die Rückstoß-Ausgleichs-Düse eingeschaltet, die der Drohne einen Schub mit der gleichen Kraft, wie die Löschmittel-Düse, nur in entgegengesetzte Richtung, verleiht. Die Rückstoß-Ausgleichsdüse wird die gleiche Schubkraft erzeugen müssen wie die Löschmittel-Düse, allerdings in Gegenrichtung, sonst wäre die Lösch-Drohne schnell aus dem Gleichgewicht im Schwebeflug. Wenn z.B. die Löschmittel-Düse einmal kurz nach unten und dann nach oben zielt, dann genauso kurz nach oben und dann nach unten zielt auch die Ausgleichsdüse in Gegenrichtung mit den Gleichen Strahl-Neigungs-Winkel wie die Löschmittel-Düse. Die Antriebsdüsen müssen dann simultan und automatisch reagieren, um die Höhe stabil zu halten, denn wenn die Lösch- und die Ausgleichsdüse schräg nach unten zielen, dann kann die Drohne einen zusätzlichen Schub erhalten und nach oben fliegen. Eine Fernsteuerung, die das Antriebs-System fernsteuert, kann kompakt gebaut werden und wird auch für die ferngesteuerte Schwenkung der Löschmittel-Düsen, der Schubkraft-Düsen sowie der Rückstoß-Düsen des Stabilisierungs-Systems vorgesehen.
  • Eine exakte Steuerung der Düsen-Schubkraft kann ein Prozessor übernehmen, der mit Gyro- oder Lage-Sensoren gekoppelt ist.
  • Die Drohne soll zwar aus einem nicht brennbaren Material gebaut sein, die Innentemperatur in die Drohne in manchen Bereichen kann aber erheblich steigen, wenn sie für längere Zeit im Hitzebereich oder direkt im Feuer steht. Deswegen wird sie mit einem Kühl-System ausgestattet, das sie wirksam kühlt. Somit kann sie länger direkt neben Brandherd oder von Flamen umschlossen das Feuer bekämpfen. Auch diese Feature erhebt sie weiter von den herkömmlichen Drohnen, weil sie damit ausgestattet, viel länger einen gefährlichen Brand bekämpfen kann. Das Kühlen wird durch das Löschmittel / Löschwasser erreicht. Das wird entweder durch den Einbau von einen oder mehreren Poren oder Sprühdüsen 61 an der Außen-Hülle der Drohne, die die Hülle stets benetzen oder mit feinen Kanälen im Inneren, durch die ein kleiner Teil des Löschwassers durchfließt und somit die Außenhüllen-Temperatur absenkt (8). Eine ähnliche Technik wird bei Schubkraftdüsen in Raketen verwendet. Deren Ummantelung weist auch feine Kanäle auf, durch die der stark gekühlte Kraftstoff (z.B. Liquid-Wasserstoff oder Alkohol) bis zu der Brennkammer fließt und auf diese Weise die Wände abkühlt. Auch eine gute hitzeableitende Metall-Konstruktion der Drohne kann eine effektive Kühlung gewährleisten. Weil durch die Brennkammer stets Löschwasser durchfließt, kann die Metallwand sehr gut gekühlt werden und die Hitze aus allen Bereichen optimal ableiten.
  • Um die Drohne optimal in die Luft halten zu können, wird durch einen Ausgleich zwischen der Schubkraft der Düsen und dem Gewicht der Drohne und der Schlauch ein Balanceakt hergestellt. Das kann zwar manuell durch eine Person, die die Drohne fernsteuert aber am besten ist das mit Hilfe einer Steuereinheit zu erreichen, die in der Lage ist, schnelle Berechnungen durchzuführen. Dabei müssen stets die Schubkraft und die Höhe der Vorrichtung, die im Flug erreicht worden ist, angepasst werden. Auch die Seitenwinde sollen dabei berücksichtigt werden. Je hoher die Flughöhe liegt, desto schwerer wird die ganze Vorrichtung, weil der immer länger werdende Feuerwehrschlauch mitgezogen wird, daher eine Erhöhung der Schubkraft notwendig. Die Drohne ist nicht nur für vertikal-Flüge, sondern auch um horizontale Entfernungen zu überbrücken bestens geeignet. Sie kann paar Meter über dem Grund schwebend den Schlauch mitziehen und horizontal oder schräg in die Luft solange der Feuerwehrschlauch reicht, fliegen. Sie kann den Feuerwehrschlauch überall mitziehen, auch im Treppengang oder über die Dächer von Häusern. Falls der Schlauch von Feuerwehrleuten in einem Hochhaus benötigt wird, dann fliegt die Drohne bis zum Fenster sehr nah dran und ein Feuerwehrmann kann den Schlauch von der Drohne entkoppeln und die Drohne durch eine Krallen- oder Hacken-Halterung am Fensterbrett stehen lassen. Bei der Drohnenausführung in Kugelform, weil die Drohne in diesem Fall recht klein ist, kann sie direkt wie eine Feuerwehr-Löschmittel-Düse von Feuerwehrleuten bedient werden. Denkbar ist eine extra dafür konzipierte Öffnung oder ein kurzes Rohr auf der Ober-Seite der Drohne einzubauen, die verschlossen bleibt, bis man z.B. einen Hebel bedient. Dann wäre das Kurz-Rohr wie eine Löschmitteldüse (Strahlrohr) zu verwenden. Man könnte dort auch einen weiteren Feuerwehrschlauch koppeln. Die Drohne würde in dem Fall wie eine Zwischen-Kupplung da stehen. Selbstverständlich müsste dann die Drohne inaktiv werden, inklusive deren Antrieb. Auch das Umschalten auf Durchfluss würde das Entkoppeln der Drohne überflüssig machen.
  • Es ist klar, dass dabei eine Menge Löschwasser für den Antrieb verloren geht, aber bei explosions- gefährdeten Brandstellen oder Strahlungs-Gefahr, wie z.B. beim japanischen Atom-Kraftwerk - in Fukushima der Fall war, es ist unermesslich das Leben der Einsatzkräfte zu schützen. Der Reaktor dort war über monatelang nach einem Erdbeben (sowie zahlreiche Nachbeben) kombiniert mit einem verheerenden Tsunami, außer Kontrolle geraten. Nach zahlreichen Explosionen wurden große Mengen an radioaktivem Material freigesetzt. Viele der freiwilligen und auch gezwungenen Helfer wurden verstrahlt, die leider später an den Folgen gestorben sind. Dort wurde unter anderen als Notmaßnahme auch die Kühlung der freigelegten Reaktorbehälter durch Wasserwerfer, eingeleitet, die Wasser aus einer etwas sichereren Distanz aufs Reaktor sprühten, um die Strahlungs-Risiko sowie die Explosionsgefahr für die Helfer zu senken. Für solche Fälle eignet sich diese Erfindung bestens. Man kann die Drohne einfach aus sicherer Distanz los senden, die den Wasserschlauch mitzieht und bis zum Ziel über Bodenhindernisse hinweg schwebt. Erreicht die Drohne einmal das Ziel, kann sie dort auch mit Hilfe von an die Außenwand eingebaute, heraus fahrbare Krallen, sich fest an die Umgebung verankern und somit kein Löschwasser mehr für den Antrieb verschwenden.
  • Die Drohne kann fast vollständig die Wasserwerfer ersetzen. Vorteilhaft gegenüber Wasserwerfer bei solchen Einsätzen wäre die weitgehend bessere Zielgenauigkeit des Löschmittelstrahls durch die Drohne, sowie die Distanz und Höhe, bei der die Drohne eingesetzt werden kann. Praktisch die Flug-Höhe der Drohne hängt von dem Druck in die Brennkammer ab und kann bei Druckerhöhung mehrere hunderte Meter hoch fliegen. Einen Wasserwerfer in diese Höhe zu bringen würde einen sehr hohen technischen Aufwand bedeuten. Während man einen Wasserwerfer in einer Höhe von 80 Metern möglicherweise erst nach 12 Minuten und mit Viel Aufwand einsatzbereit anbringen kann, braucht die Drohne dafür lediglich 30 Sekunden oder weniger. Mit genug Hochdruck, kann sie innerhalb von einigen Sekunden die 100m Flughöhe erreichen und schon mit den Löscharbeiten beginnen. Bei brennenden Hochhäusern kann die Drohne den Schlauch viel schneller am Einsatzort bringen und von dort aus kürzere Distanz den Löschmittelstrahl oder Wasserstrahl abgeben. Es ist allerdings klar, dass auch die Drohne an ihre Grenzen schnell stoßen kann. Der Schlauch wird immer schwerer und irgendwann kann die Drohne ihn nicht mehr ziehen. Die Standard Feuerwehrschläuche, wenn sie mit Löschwasser gefüllt sind, werden recht schwer. Oft sind mehrere Feuerwehrleute notwendig, die einen Schlauch bis zu Brandstelle ziehen.
  • Die Brennkammer soll eine Einheit bilden, in der sowohl das Löschwaser, als auch Knallgas / Butangas und Frischluft rein fließen. Dennoch kann diese Kammer auch in zwei Kammer geteilt, gebaut werden, sodass im unteren Teil, das hier eine Fluidkammer 62 bildet, das Löschwasser rein strömt und in dem oberen Teil, das eine Brennkammer 7 bildet, das Knallgas oder Butangas (+ Frischluft) rein gespritzt wird. Die beiden Kammern sind durch eine Öffnung oder einem Kanal miteinander verbunden und sind übereinander angeordnet (die Brennkammer befindet sich oben). In beiden Fällen bleibt das Löschwasser immer unten, während das Gasgemisch, oben kommt (9). Das Zündsystem, das aus Hochspannungs-Elektroden 10 und einer Hochspannungsquelle 11 (z.B. Hochspannungs-Generator oder Piezo-Elemente, ähnlich wie in einem Feuerzeug) besteht, funktioniert ähnlich wie eine Zündkerze bei Benzin-Motoren. Der Antrieb ist ähnlich wie ein Puls-Triebwerk konzipiert. Allerdings wird hier nicht die freigesetzte kinetische Energie des explosionsartig expandierenden Gases für die Erzeugung der Schubkraft benutzt, sondern vielmehr dessen Potentiale Energie zum Zündzeitpunkt direkt auf das Löschwasser abgegeben wird, dass wiederum eine kinetische Energie dadurch gewinnt. Die Potentiale Energie, die durch den erzeugten Explosions-Druck in die Brennkammer aufgebaut wird, wird durch eine Öffnung oder Leitung 63 in die Fluidkammer weitergegeben und dort das Löschwasser mit hoher Geschwindigkeit verdrängt. Dadurch wird ein impulsartiger Wasserstrahl erzeugt, der aus der Antriebs-Schubdüse herausströmt und eine enorme Schubkraft der Drohne verleiht (fast tausendmal mehr, als nur mit Gasströmung möglich wäre).
  • Um eine gleichmäßige Übertragung der Energie auf das Wasser zu gewährleisten, kann man eine elastische, dehnbare Membrane 64 einbauen, die als Trennwand zwischen Knallgas / Butangas in die Brennkammer und Löschwasser in die Fluidkammer dient (10). Die ist zwar nicht zwingend notwendig, kann aber die Druckverteilung optimieren. Außerdem ist hier nicht mehr wichtig, dass die Brennkammer oben sich befindet. Weil eine Trennung der beiden Kammer durch die Membrane gewährleistet ist, können die Kammer beliebige zueinander angeordnet werden. Die elastische, dehnbare Trennmembrane 64 überträgt den Druck des expandierenden Gases bzw. Dampfes durch Wasserstoff-Verbrennungs-Vorgang auf das Löschwasser. Sie ist ebenso aus leichtem Material hergestellt und durch ihre ringförmigen, konzentrisch angeordneten Falten, sieht fast die Spulen-Membrane eines Lautsprechers aus. Ein solches Hochdruckpumpsystem erzeugt enorm hohe Druckwerte. Obwohl die Druckabgabe impulsartig erfolgt, kann diese Methode, unabhängig davon ob sie als Antriebs-System für die Drohne oder als Impuls-Löschmittel-Abgabe, insbesondere bei Löscharbeiten als optimal sich erweisen. Sobald die Druckkammer leer wird, werden Steuerventile (oder Steuerklappen) geöffnet und diese wieder mit Wasser blitzschnell aus dem Feuerwehr-Schlauch mit Löschwasser gefüllt. Auch die Brennkammer wird mit Knallgas gleichzeitig gefüllt. Auf diese Weise wiederholt sich der Vorgang immer wieder. So funktioniert die Variante mit zwei Kammern. Hier wird zwar kein Dauerstrahl erzeugt, die Antriebskraft ist aber damit auch gegeben, auch wenn in Impulsform.
  • Anstatt der Membrane kann auch ein bewegliches Piston 65 die Brennkammer von der Fluidkammer trennen (11). Auch hier wäre nicht mehr relevant, wie die Kammern angeordnet sind (übereinander oder nebeneinander). Bei der Übereinander-Anordnung, auf der oberen Seite, die hier eine Brennkammer darstellt, wird das Gas oder Wasserstoff (Butangas) + Luftgemisch gefüllt und gezündet, auf der unteren Seite, was eine Fluidkammer bildet, befindet sich das Löschwasser. Durch die Expansionskraft der Explosion, wird das Piston nach unten geschoben, was den Druck auf das Löschmittel auf der Fluidkammer erhöht. Es wird mit hoher Geschwindigkeit durch die Löschmittel-Düse und Antriebs-Düsen ausströmen. Eine Rückstellfeder 66, ein Ring-Magnet 67 in die Kammer-Hülle / - Wand 68 eingebaut oder alleine die Druck-Kraft des wieder eindringenden Löschmittels aus dem Feuerwehrschlauch in die Brennkammer, wird das Piston in seine Ursprungs-Position zurückgeschoben. Die Brennkammer füllt sich wieder mit Wasserstoff + Luftgemisch, genau wie die Fluidkammer, die sich mit Löschwasser füllt. Das Gas-Gemisch wird gezündet, das Löschmittel durch Schubkraftdüsen 12 verdrängt, der Druck in die Fluidkammer lässt nach, das Sperrventil 29 lässt wieder das Einfließen des Löschwassers aus dem Feuerwehrschlauch zu und der Prozess kann wieder von vorne anfangen. Selbstverständlich, dass hier nicht das ganze Löschwasser aus dem Feuerwehrschlauch in die Fluidkammer eindringt, sondern der größere Teil über die Löschdüse für die Brandbekämpfung abgegeben wird, deren Ventil allerdings erst dann sich öffnet, wenn die Drohne die Brandstelle erreicht hat.
  • Eine weitere Variante kann mit mehreren Brennkammern ausgestattet werden, die wechselweise die Strahlimpulse erzeugen (12). Dadurch, dass mehrere Brennkammern eingebaut sind, wird der Zeitpunkt der fehlenden Antriebs-Kraft durch eine andere Brennkammer kompensiert, die im Betrieb geht, während einer inaktiven Phase einer anderen Brennkammer. Durch die wechselhafte Aktivierung der Brennkammern wird gewährleistet, dass allgemein eine Antriebskraft fast permanent erzeugt und aufrechterhalten wird.
  • Selbstverständlich, wenn ein Feuerwehrmann die Drohne greift und diese per Hand für Brandbekämpfung benutzt, dann kann manuell oder besser automatisch die Druckausgleichsdüse geschlossen bleiben. Die Drohne kann für solche Zwecke, bzw. für manuelles Bedienen, mit einem oder zwei Griffen 69 ausgestattet werden, an denen sie gut festgehalten werden kann. In den Griffen kann ein Sensor-Schalter oder ein Druckschalter 70 oder ein mechanisches Ventil eingebaut werden, der / das automatisch oder manuell die Ausgleichsdüse schließt. Dadurch wäre deren Antrieb deaktiviert und die Drohne fast wie eine übliche Löschmittel-Düse verwendet werden.
  • Die Variante, die in der 13 dargestellt worden ist, weist ein Laser-Lenk-System auf, das ähnlich wie bei Laser-Lenk-Waffensysteme konzipiert ist. In diesem Fall müsste ein Feuerwehrmann am Boden den zu löschenden Gegenstand mit einem Laserstrahl 71 (vorzugsweise modulierten Laserstrahl) markieren, wobei die Drohne dann in der Nähe hinfliegen würde und auf dem Punkt oder zumindest auf dem Bereich die Lösch-Düsen ausrichten und einen Wasserstrahl bzw. Löschmittel-Strahl abgeben würde. Somit auch ungeübte Feuerwehrleute könnten die Drohne zum Brandherd leicht steuern - einfach mit einem Laserpointer 41 auf die brennende Etage zielen und die Drohne fliegt automatisch dorthin. Die Drohne weist natürlich optische Sensoren auf, die sie zum Ziel führen. Ähnlich funktionieren auch Laserstrahl gelenkte Raketensysteme bei Militär-Systemen. Selbstverständlich sollte der Laserstrahl des Laserpointers codiert oder moduliert sein, um einen Missbrauch durch andere, die einen herkömmlichen Laserpointer eventuell dabei haben, zu vermeiden. Die Modulation oder Codierung kann durch Mikroprozessoren problemlos und beliebig erzeugt und in dem Laserstrahl implementiert werden. Es können auch relativ einfache Sequenzen dafür eingebaut, die mit recht einfachen elektronische Schaltungen, auch ohne Mikroprozessoren realisierbar sind - z.B. aus Impulsen-Reihen, die aus einer Ein- und Ausschaltung des Laserstrahls in Mikrosekunden Takt erfolgen, die aus drei Impulsen mit jeweils 1 Mikrosekunde dazwischen und einer Pause dazwischen von 2 Mikrosekunden bestehen. Weil die Gegenstände unterschiedlich einen Laserstrahl zurückreflektieren, kann leider der Sensor in der Drohne nicht genau den Abstand zwischen der Drohne und der Lasermarkierung ermitteln. Deswegen wird die Drohne mit Abstandsmeß-Sensoren 34 ausgestattet, die den Abstand zwischen den markierten Punkt und der Drohne ermitteln. Die Drohne kann mit Ultraschall- mess-Sensoren und mit einem Laserdistanz-Mess-System, das auch die Rauchwolke erfassen kann, ausgestattet werden. Eine zuverlässige Methode, um den Abstand zu Rauchwolke zu ermitteln, wäre zwei Laserdioden zu verwenden, die jeweils einen Strahl abgeben und dabei je einen Punkt 72 projizieren. Die Laserstrahlen müssen parallel sein. Deswegen sollen die Laserstrahler / Laserdioden 83 in einen kleinen Abstand voneinander (z.B.10 cm) in die Drohne eingebaut werden. Diese Methode liefert sehr genaue Informationen, wie weit ein Objekt sich befindet. Ein optisches System in die Drohne erfasst die zwei Laserstrahlpunkte und anhand der dort ermittelten Werte bzw. die Entfernung zwischen den beiden Punkten, die tatsächliche Entfernung zwischen der Drohne und der Laserpunkte errechnet. Je näher man den beiden Punkten kommt, desto grösser erscheint uns die Entfernung zwischen diese Punkten. Das ist die eine zuverlässige Funktionsweise und Methode um herauszufinden, wie weit die Rauchwolke sich ausgedehnt hat, während die Distanz von der Drohne bis zum brennenden Objekt auch durch Ultraschall-Distanzmesser errechnet werden kann. Mit der Laserstrahlenmethode kann die Drohne einen Punkt an dem die Rauchentwicklung stark ist, im Rauchwolke selbst definieren kann und die Distanz so nicht nur zum Brennpunkt, sondern von der Rauchwolke ermitteln. Es reicht dafür ein Bildsensor zu verwenden, der z.B. die beiden Punkte auf einem Raster-Bildschirm wiedergibt, und dort die Entfernung der beiden Punkte voneinander errechnet. Die Drohne richtet die Kamera auf die Laserpunkte hin, die auf dem Objekt projiziert sind. Je nachdem wie weit sich die Drohne befindet, der Abstand der Laserlicht-Punkte auf dem Bildschirm wird grösser oder kleiner sein. Sind z.B. auf dem Bildschirm die beiden Laserpunkten 10mm voneinander entfernt, könnte das bedeuten, dass die Drohne 10m von dem Objekt entfernt ist. Bei 5mm Abstand zwischen den Punkten, wäre die Drohne 20m weit entfernt (das sind nur Beispiele). Als Laserstrahler können auch IR-Laserdioden 16 verwendet werden, allerdings in dem Fall müsste derjenige, der diese bedient eine IR-Brille benutzen, die die IR-Laserpunkte für seine Augen sichtbar macht. Anstatt von zwei Laserdioden, reicht auch eine einzusetzen, vorausgesetzt, das ein Lichtablenkelement eingebaut ist, das den Laserstrahl in zwei parallel laufenden Strahlen spaltet. Wichtig ist der parallele Verlauf der Strahlen, weil sonst der Effekt verloren gehen würde (10). Obwohl der Laserstrahl ziemlich intensiv leuchtend ist und mit dementsprechende Leistung auch direkt in eine brennenden Stelle zielend gut für Sensoren der Drohne erfassbar ist, sollte man vielleicht vielmehr auf einer Stelle zielen, die nahe am Brandherd ist und nicht so hell brennend ist, um die Lichtsensoren der Drohne nicht zu „irritieren“. Hinzu kann man den Laserstrahl in schnellen Impulsen, oder mit einer Impuls- / Frequenzmodulation abgeben oder ihn codieren, sodass die Strahl-Reflektion von Sensoren der Drohne korrekt aufgenommen werden kann. Die Methode mit der Laser-Markierung wäre sinnvoll, die Drohne schnell ans Ziel zu führen, allerdings feinere Einstellungen wären doch besser mit der Fernsteuerung und der Videokamera realisierbar. Zudem die Videokamera auch IR-Strahlen erfassen kann und der Rauch daher nicht zu problematisch wird. Sowohl die Strahlrichtung, als auch die Leistung jeder einzelnen Düse der Drohne sind stufenlos steuerbar. Das macht eine sehr präzise Steuerung der Drohne möglich.
  • Die Drohne kann selbständig ein Brandherd ausfindig machen und das Feuer löschen. Über eine Temperatur-Mess-Vorrichtung wird durch einen blitzschnell wandernden / drehenden IR-Scanner 73 die Umgebung nach der Temperatur gescannt. Um den Scanbereich sichtbar zu machen, kann ein Laserpunkt oder als Laser-Linie-Projektion einer Laserdiode im Scanner eingebaut werden. Die durch IR-Kamera 74 oder Videokamera erfasste Umgebung, wird in visueller Form auf einem Bildschirm dargestellt. Dort werden die Temperatur-Bereiche in der Umgebung erfasst (ähnlich wie der Aufbau der Zeilenlinien in einem Röhren-Bildschirm) und dargestellt. Der Bereich mit der höchsten Temperatur wird z.B. in Rot dargestellt, als Primär durch einem Computer-Chip eingestuft und dorthin die Löschmittel-Düse gerichtet. Die Hochdruck-Wasserstrahl-Impulse, die durch Wasserstoff-Explosion erzeugt werden, kühlen den Löschstrahl-Treffpunkt rasch ab und das mit sehr wenig Wasser oder Löschmittel.
  • Die Drohne ist in der Lage durch Hitze-Sensoren, Algorithmische-Berechnungen und Steuerung eines Mikroprozessors selbständig die Hitzequelle auszumachen, selbständig dorthin zu fliegen und die Quelle mit Löschwasser zu besprühen. Durch den Hochdruck-Löschwasserstrahl 37 wird die Hitzequelle relativ schnell gelöscht.
  • Die Drohne, in der die Steuerung eingebaut ist, weist eine kleine, in das Gehäuse integrierte Antenne und einen Funkmodul auf, mit der sie per Funk eine Verbindung zu Basisstation oder Fernbedienung erstellt. Die Drohne weist auch Infrarotsensoren auf, die in der Lage sind eine Hitzequelle aufzuspüren. Sobald diese lokalisiert worden ist, wird die Lösch-Düse geöffnet, beziehungsweise deren Steuerventil aufgemacht und der Wasserstrahl abgegeben. Mit ein bisschen Übung fällt einem die Steuerung sehr leicht und ist vergleichbar mit der Steuerung eines Model Hubschraubers.
  • In die Drohne kann eine drehbare oder rotierende Kamera eingebaut werden, wie sie in der Anmeldung DE102016005337 vorkommt. In dem Fall wäre eine recht schnelle visuelle Erfassung der Umgebung machbar. Die Kamera könnte die Umgebung scannen, in dem sie wie ein menschliches Auge sich bewegt bzw. in einem Gehäuse wie ein Auge hin und her dreht und Ziele anvisiert.
  • Die Erfindung kann auch als vollautomatisches Lösch-System in Schiffe, Flugzeuge, Frachträume oder U-Boote verwendet werden (14). Insbesondere die Variante mit Butangas kann problemlos verwendet werden, weil das Butangas auch für längere Zeit in kleinen Flaschen mit der Drohne gekoppelt, verlustfrei gelagert werden kann, was bei Wasserstoff nicht ganz unproblematisch wäre, weil es durch die Wände des Tanks diffundiert und auf nimmer sehen verschwindet.
  • Der Einsatz der Löschdrohnen, die hier beschrieben wurden, ist vielseitig. Sie können in Hochgebäuden eingesetzt werden, in AKW-s, Fabriken (z.B. Chemiewerke), Tunnels, einfach überall dort, wo für die Feuerwehrleute gefährlich werden kann. Die Drohne kann auch für Löscheinsätze am Boden sehr gut verwendet werden. Sie kann den Schlauch bis zum Brandherd ziehen und erst dort den Löscheinsatz beginnen. Die Feuerwehrschläuche sind in mehreren Gruppen bzw. Typen / Größen klassifiziert. Z.B. C-Druckschläuche haben einen Durchmesser von 42 oder 53mm oder B-Gruppe 72mm. Schläuche der Größe A haben in der Regel einen Durchmesser von 110 mm. Für die Erfindung können spezielle Schläuche mit kleinen Durchmessern verwendet werden, die Druckwerke zwischen 15 und 25 Bar aushalten können. Je schmaler die Schläuche sind, desto leichter sind sie für die Drohne zum Mitziehen. Während eine herkömmliche Feuerwehr B-Schlauch (Ø 72mm) voll mit Wasser gefüllt circa 4 kg pro Meter wiegt, ist ein Schlauch mit einem Durchmesser von 30 mm mit circa 700 g pro Meter deutlich leichter. Bei 4Kg pro Meter wird der Schlauch bei einer Länge von 100m ca. 400Kg wiegen. Mit genug Druck kann Drohne das Gewicht schon stemmen und den Schlauch auch ca. 60-90m hoch ziehen, allerdings ist dabei die Grenze dann fast erreicht. Mit einem schmaleren Schlauch wären deutlich größere Flughöhen machbar. Mit einem 30mm Schlauch und 600 Bar Druck in die Brennkammer, kann die Drohne viel höher fliegen und den Schlauch vom Boden hochziehen.
  • Die Drohne kann mit einem Wasserstoff- / Butangas-Vorratsbehälter, der wie eine kleine Patrone oder Kartusche gebaut ist, in dem unter Hochdruck komprimierte Wasserstoff / Butangas sich befindet, der außen mit der Drohne koppelbar ist. Allerdings die Variante, bei der der Wasserstoff-Vorrat oder das Butangas schon in eine Kammer drin in die Drohne sich befindet, macht die Drohne kompakter und robuster (16).
  • Diese Wasserstoff- oder Butangas-Kammer 76 kann z.B. mit 500ml Gas (z.B. Butangas in Liquid-Form) von außen über ein Ventil unter Druck, wie bei Feuerzeugen nachgefüllt werden und dann stundelang damit eingesetzt. Sobald der Tank leer wird, sollte ein Sensor ein Signal an die Fernbedienung senden oder die Drohne kann dabei in Rot leuchten, was bedeuten würde, dass sie bald kein Brennstoff mehr hat. Die Drohne kann kurz am Boden geholt und wieder innerhalb paar Minuten nachgefüllt werden, somit wäre sie sehr schnell wieder einsatzbereit. Die Wasserstoff- oder Butangas-Kammer 76 ist durch einem Elektroventil mit der Brennkammer verbunden und sobald das Elektroventil geöffnet wird, strömt das Gas in die Brennkammer hinein. Die Dauer des Ventil-Zustands (offen oder zu) wird durch die Steuerung präzise gesteuert und ist abhängig von der angestrebten Schubkraftleistung der Drohne oder der gewünschten Flughöhe. Die Brennkammer wird im unteren Bereich mit Löschwasser gefüllt, während oben das Knallgas oder Butangas sich ansammelt. Ein kleiner Sperrventil oder Flatterventil oder Schließ-Klappe ist direkt am Ausgang des Feuerwehrschlauchs eingebaut. Es erlaubt die Strömung des Löschwassers nur in eine Richtung: von dem Schlauch in die Brennkammer. Die gleiche Kammer könnte ohne weitere Änderungen wahlweise auch mit Butangas gefüllt werden. Die elektronische Steuerung und ein Hochspannungs-Generator 11 mit einer Energie-Quelle in Form eines kleinen Akkus 17 sind in die Drohne ebenfalls eingebaut. In die Brennkammer sind eine oder mehrere Elektroden im oberen Bereich eingebaut. Sobald diese Kammer mit Löschwasser und Butangas oder mit Knallgas gefüllt wird, wird ein elektrischer Funke zwischen den Elektroden das Gas zünden. Es wird eine Explosion erzeugt, der einen sehr hohen Druck (mehrere hunderte Bar) auf das Löschwasser in die Brennkammer ausübt und es schnell verdrängt. Weil das Sperrventil (oder eine Schließ-Klappe) am Wassereingang in die Drohne, dort wo der Feuerwehrschlauch angeschlossen ist, sofort bei Überdruck sich schließt und nicht zulässt, dass das Löschwasser zurück in dem Schlauch fließt, wird die ganze Löschwasser-Menge, die in die Brennkammer sich befindet, über Löschdüse und teilweise auch über die Antriebs-Düsen verdrängt.
  • Je nach Brennkammer-Größe kann der Löschwasser-Volumen z.B. 500ml oder sogar mehrere Liter betragen. Von dieser Menge werden ca. 10 - 25 %für den Antrieb benutzt, während der Rest des Löschwassers für die Brandbekämpfung benutzt wird. Das Löschwasser wird mit sehr hoher Geschwindigkeit auf dem Brandherd angegeben, was eine schnellere Löschung herbeiführen kann. Es ist vielmehr ein Impulsstrahl, der zwar relativ kurz dauert, aber eine sehr hohe Geschwindigkeit aufweist. Sobald das Löschwasser verdrängt wird, fällt der Druck von alleine ab und das Löschwasser aus dem Schlauch kann wieder in die Brennkammer eindringen. Unmittelbar danach oder gleichzeitig wird Knallgas oder Butangas rein gespritzt und eine erneute Zündung durch Elektroden veranlasst. Wieder wird ein Hochdruck-Strahl-Impuls abgegeben und der Vorgang wiederholt sich immer wieder. Die Wiederholfrequenz der Brennvorgänge kann recht hoch eingestellt werden, z.B. bis 2 bis 80 Mal pro Sekunde. Die Steuerung für die Anzahl der Impulse kann der Benutzer über einem Schalter oder über die Steuerelemente in der Fernbedienung kontrollieren. Die Elektroden sind mit einer wasserabweisenden Schicht oder Keramik beschichtet, lediglich deren Spitzen sind frei davon. Dadurch ist gewährleistet, dass auch wenn die Elektroden nass durch Löschwasser werden sollen, sie dennoch rasch das Wasser abweisen und eine Funkenbildung ermöglichen.
  • Die Verwendung der Methode mit der Brennkammer und Wasserstoff- / Butangas-Explosionen vereinfacht das Hochdruck-Pump-System enorm. Anstatt von schweren Hochdruckpumpen, werden hier Elemente und Bauteile eingesetzt, die nur einen Bruchteil des Gewichts ausmachen, die eine Hochdruckpumpe hätte. Die Brennkammer ist Hohl und macht verglichen mit einer herkömmlichen Hochdruckpumpe höchstens nur 10% des Gewichts aus. Zudem braucht man keine Stromleitungen, die die Drohne versorgen und auch einen leistungsstarken Akku. Der Wasserstoffbehälter 23 kann zylindrisch oder Kugelförmig gestaltet werden. Noch kompakter und optimaler ist eine mit Elektroventilen ausgestattete Kammer in die Drohne so zu gestalten, dass sie mit Wasserstoff unter Hochdruck gefüllt werden kann. In dem Fall bräuchte die Drohne keine Zusatzleitung für den Wasserstoff vom Boden aus. Sie müsste allerdings jedesmal, wenn der Wasserstoff zu Neige geht, am Boden geholt und schnell mit Wasserstoff gefüllt werden (wie ein Feuerzeug, der mit Butangas nachgefüllt wird).
  • Mithilfe der Videokamera kann der Benutzer sehr genau die Drohne steuern und die Flammen bekämpfen. Der mit Hochdruck abgegebenen sprüh Nebel kühlt die in Brand geratene Gegenstände sehr schnell ab. Dieser Löscheffekt tritt vielmehr im Mikrobereich auf. Wenn das Wasser in Form eines Wasserstrahls mit hoher Geschwindigkeit auf einem brennenden Gegenstand trifft, dann überwinden die sehr feinen und extrem schnellen Wassertropfen die Oberflächenspannungen des zu löschenden Gegenstandes aufgrund der hohen kinetischen Energie problemlos. Somit wird eine effektive Kühlung und dadurch Temperatursenkung unter den kritischen Brand-Level ermöglicht.
  • Die Löschmittelstrahlen oder Wasserstrahlen, die für Löschzwecke vorgesehen sind, können durch in den Düsen oder unmittelbar dort eingebaute Laserdioden oder LED-s 56 beleuchtet werden. Das Licht würde die Löschmittelstrahlen sichtbar machen und bei Dunkelheit für die Löscharbeiten hilfreich sein. Das gleiche kann auch für das Antriebs-System über Antriebsdüsen konzipiert werden. Die Drohne kann auch so mit starke Leuchtmittel bzw. Lichtquellen ausgestattet werden, die die Umgebung beleuchten. Allerdings in dem Fall wäre die Stromleitung notwendig, die mit dem Schlauch zusammenläuft.
  • 16 zeigt eine Variante mit einer ringförmigen / kreisförmigen Wasserleitung 77, in der das Löschmittel erstmal kreisförmig in den Umfang der Drohne läuft. Der kreisförmige Durchfluss erzeugt dabei ähnliche Kräfte, wie ein Kreisel bzw. schnell drehende Schwungscheibe und diese wirken stabilisierend auf die Fluglage der Drohne.
  • Die kompakte Bauform der Drohne und die Robustheit machen zahlreiche Einsatzmöglichkeiten möglich. Während eine Drohne, die mit Propellern angetrieben wird, einen um vielfach größeren Volumen an Luftmassen bewegen muss, um fliegen zu können, ist der Volumen der Flüssigkeit, die für den Antrieb bewegt wird um eine ähnliche Schubkraft zu erzeugen bei dieser Drohne fast um tausendfach kleiner, was die kompakte Bauweise ermöglicht.
  • Abgesehen von der Feuerbekämpfung, kann die Erfindung auch als Fun-Artikel hergestellt werden, z.B. als RC-Schwebeplattform oder eine Art Fluggerät z.B. für Kinder.
  • Diese Drohne kann die Löscharbeiten auch selbstständig einleiten, wenn sie als Teil eines automatischen Lösch-Systems dort integriert ist. Sie kann außen an einem Hochhaus in eine lösbare Halterung befestigt werden und so konzipiert werden, dass bei einem Brand, über Signal-Empfang von Feuermelder-Einheiten, die Brandstelle schnell lokalisiert. Danach kann sie dort von außen hinfliegen und mit Brandbekämpfungsmaßnahmen beginnen. Solange der Schlauch reicht, das wäre der Wirkungsradius der Drohne. Ein Hochhaus mit mehreren solchen automatischen Löschdrohnen wäre etwas besser gegen Brandgefahr gewappnet. Vorteilhaft wäre die sofortige Brandbekämpfungs-Maßnahme, unmittelbar nachdem ein Brand registriert wird, was die weiteren Löscharbeiten, die durch Feuerwehr erledigt werden müssen, vereinfacht. Bekanntlich gilt, je früher man mit der Feuerbekämpfung beginnt, desto grösser sind die Chancen den Brand-Schaden so klein wie möglich zu halten.
  • Natürlich muss in die Drohne, die Wasserstoff für die Mini-Explosionen benutzt, um Hochdruck zu erzeugen, die optimale Mischproportion von Wasserstoff und Sauerstoff oder Wasserstoff und Frischluft eingeleitet werden. Wenn zu wenig Sauerstoff in Gasgemisch in die Brennkammer sich befindet, wird der Brennvorgang nicht vollständig stattfinden und die Druckenergie nicht optimal entfaltet. Die Anzahl der Wasserstoff-Moleküle, die sich mit den Sauerstoff-Molekülen verbinden, um Wasser (Wasserdampf) daraus zu gewinnen, sowie der Sauerstoffanteil in der atmosphärischen Luft sind ja bekannt. Deswegen ist ein optimales Mischverhältnis nicht schwer zu berechnen. Die Proportionierung der Wasserstoff-Menge ist relativ einfach durch eine Ventilsteuerung oder Einspritz-Vorrichtung gewährleistet. Diese kann z.B. in Form einer elektrisch angetriebenen Spritze gestaltet werden. Die würde eine kleine Menge Wasserstoff in die Brennkammer einspritzen, in der vorher Frischluft eingesaugt wäre.
  • Um die Drohne leichtern steuern zu können, kann sie mit einer Lichtsteuerungs-Technik ausgestattet werden, die aus einer Lichtquelle (LED-Lampe, Laserdiode, usw.) am Boden besteht, die eine Person in die Hand hält und damit auf die Drohne zielt, einige Lichtsensoren 78, die in die Drohne auf der Unterseite eingebaut sind und eine Steuerung, die anhand der Signale aus den Lichtsensoren, die Flugrichtung berechnet und so den Antrieb steuert (17). Diese Drohne wird praktisch per Lichtstrahl oder Laserstrahl 79 gesteuert. Man zielt zuerst mit dem Lichtstrahl oder Laserstrahl aus einer Laserdiode 80 auf die Drohne, dann bewegt / schwenkt man den Strahl langsam in Zielrichtung und die Drohne folgt den schmalen und gut gebündelten Lichtkegel bis zum Ziel. Um die Lichtsensoren korrekt ansteuern zu können, sollen sie mit eine Lichtfilterscheibe versehen werden, wobei ein Laserstrahl mit dementsprechend dafür passenden Wellenlänge dadurch ungehindert eindringen kann, während der Filter für Licht mit anderen Wellenlängen eine Barriere bildet. Diese Art der Flugsteuerung kann sehr leicht von jeder Person innerhalb Minuten erlernt werden und somit der Einsatz und die Bedienung der Drohne kinderleicht werden.
  • Um die Drohne flugstablier fliegen zu lassen, kann der Schwerpunkt tiefer, als die Düsen-Austrittstrahl-Ebene verlegt werden. Wenn die Düsen höher als die Drohne in Röhren eingebaut sind, ist zwar die Drohne nicht mehr so robust, aber sie kann etwas stabiler fliegen (17). Die Röhren, an denen die Kugelförmigen Düsen eingebaut sind, werden mit Stromleitungen versehen, damit kleine Elektromagneten die magnetischen Kugeln der Düsen in jede Richtung drehen können. Allerdings auch bei der anderen Drohne ist die Flugstabilität gegeben, weil dort der Feuerwehrschlauch den Schwerpunkt tiefer lagert.
  • Die Feuerlösch-Drohnen, die mit einer Stromleitung 19 gekoppelt sind, die in der Löschwasser-Schlauch integriert ist, wobei die Stromversorgung von einem Gerät, Fahrzeug, Strom-Leitung oder Energie-Quelle am Boden kommt, können trotzdem statt Luftpropeller-Antrieb einen stromangetrieben Wasser- oder Löschmittel-Pumpantrieb verwenden, um die Auftriebskraft zu erzeugen. Z.B. eine kleine Turbine 25, die stromangetrieben ist und die einen Hochdruckstrahl aus Löschwasser erzeugt, kann viel kompakter gebaut werden, als eine gleichwertige Vorrichtung, die durch Luftströmung eine ähnlich starke Auftriebskraft erzeugt (18). Man muss nur bedenken, dass das Wasser über 700 Mal schwerer als Luft ist und dementsprechend stärkeren Rückstoß als Luft bei gleicher Strömungsgeschwindigkeit erzeugen kann. Wenn ein Luftpropeller / Luftschraube mit 3cm Durchmesser, sich mit 1.000 UpM dreht, dann erzeugt er / sie eine Auftriebskraft in die Luft von gerade mal 2 Gramm, sprich, der Propeller kann sich selbst nicht hochheben. Mit Wasser aber als Antriebsmedium, mit der gleichen 1000 UpM kann der gleiche Propeller durch Rückstoßkraft des Wassers / Fluides 1,5KG hochheben. Natürlich, dass dabei mehr Energie für den Propellerantrieb investiert werden muss, weil er deutlich schwerer im Wasser anzutreiben als im Luft ist, aber die Leistung pro Kg Gewicht des Antriebselements zeigt eine beachtliche Unterschied. Das Antriebsmedium, nämlich Löschwasser wird dabei das Antriebselement auch zuverlässig und optimal kühlen, sodass zu keine Überlastung kommt. Wenn die Drohne einen Wasserstrahl als Rückstoßstrahl verwendet und dabei genug Energie vorhanden sein sollte (wie z.B. aus einer Stromleitung, die in die Löschmittelleitung integriert ist), dann kann sie deutlich mehr Schubkraft bei gleichen Abmessungen eines Triebwerks generieren. Je höher die Drohne fliegen sollte, desto stärker kann der Druck und damit die Geschwindigkeit des Rückstoßstrahls aus Wasser erhöht werden. Die Druckwerte können dabei sehr hoch sein (deutlich über 100 Bar). Weil der Rückstrahl aus Wasser (oder eventuell Löschmittel) etwas kegelförmig nach unten abgegeben wird, zerstreut sich das Wasser ganz schnell nach einigen Metern in die Luft, wobei die kinetische Energie der Wassermassen von der Luft absorbiert wird und kann somit keine Schaden am Boden anrichten. Ein Teil der Hochdruckenergie der Wasserstrahlen kann auch für Löschzwecke abgezweigt werden, um einen schwer löschbaren Brand damit zuverlässig zu bekämpfen.
    Die Drohne kann auf einer Plattform auf dem Dach eines Einsatzfahrzeugs eingebaut werden. Dort kann sie mit Hilfe von Klammern (oder Klemmen) lösbar befestigt werden. Die Klammern können per Knopfdruck oder per Fernsteuerung gelöst werden und am Einsatzort angekommen, kann die Drohne losfliegen.
  • Das gleiche Prinzip mit der Turbine kann auch für eine Stromerzeugung aus dem Strömungsdruck verwendet werden. In dem Fall wäre die Drohne mit Strom durch einen kleinen Stromgeneratoren 59 versorgt, der von der Turbine schnell gedreht wird. Auf der 18 ist eine Ausführung solches Systems dargestellt worden, das mit geringen Anpassungen für beide Zwecke, sowohl als Antrieb, durch Druckverstärkung in die Fluidkammer, als auch als Stromgenerator für die Stromerzeugung, geeignet ist.
  • Die Drohne kann zusätzlich mit einem Fahrwerk ausgestattet werden. Drei oder vier Räder würden dafür ausreichen. Vorne können die Räder selbstlenkend eingebaut werden. Die können passiv oder auch aktiv angetrieben sein. Ein aktiver Antrieb wäre elektrisch oder z.B. durch die Strömungsenergie des Löschwassers eine Turbine drin in die Drohne anzutreiben, die dann die Räder zum Drohne bringt, realisierbar. Der Feuerwehrschlauch müsste dann seitlich mit der Drohne gekoppelt werden. Auch die Schubkraftdüsen können einen Fahr-Antrieb am Boden für die Drohne liefern. Sie müsste dann lediglich nach hinten angeordnet werden.
  • Die Feuerlösch-Drohnen aus der Erfindung können so gebaut werden, dass sie auch Sprachgesteuert sind. Man gibt ihr einen Sprachbefehl und diese führt den aus. Heutzutage sind solche Sprach-Steuerungen sehr zuverlässig und gang und gebe im Alltag. Ebenso eine künstliche Intelligenz kann drin eingebaut werden, damit die Drohne weitgehend autonom agiert. Diese könnte Zugriff auf die Daten von Sensoren, Kameras und Steuerungstechnik haben, die einen autonomen Einsatz ermöglichen.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Drohne
    2
    Löschwassers 2
    3
    Feuerwehrschlauch 3
    4
    Feuerwehrfahrzeug 4
    5
    Hydranten 5.
    6
    Brandstelle 6
    7
    Brennkammer 7
    8
    Knallgas oder Butangas (+ Frischluft) 8
    9
    Injektoren 9
    10
    zwei Elektroden 10
    11
    Hochspannungsquelle 11
    12
    Schubdüsen / Schubkraft-Düsen 12
    13
    Standard-) Kupplung 13
    14
    Gas-Leitung / Schlauch 14
    15
    Reines Wasserstoff oder Butangas
    16
    Wasserstrahl / Löschwasserstrahl, Düsenstrahl 16
    17
    Stromquelle / Lithium-Akkus 17
    18
    Steuerung 18
    19
    Stromleitungen 19, die in dem Feuerwehrschlauch
    20
    Löschdüse, Feuer-Löschmittelstrahl-Düse 20
    21
    Hochhäusern 21
    22
    Fixierungsteil, Fixier-Teil 22
    23
    Wasserstoff- / Butangas-Tank 23
    24
    Elektroventile 24
    25
    Kleine Turbine
    26
    Halbkugel
    27
    Kugelpfanne
    28
    Die Drohnen-Wand
    29
    Rückschlag-Ventil / Sperrventil
    30
    Kleinere Kupplungen für die Gasleitung
    31
    Kameras
    32
    Sensoren
    33
    Hitze-Sensoren
    34
    Entfernungsmesser / Abstandsensoren
    35
    Laserdiode (ähnlich wie beim Laserpointer)
    36
    Feuerlösch-Düsen-Elektroventil
    37
    Feuer-Löschwasserstrahl
    38
    Rückstoß-Ausgleichs-Düse
    39
    T-Rohr
    40
    Untere Rohr-Stück
    41
    Laserpointer
    42
    Waagerechte Rohr-Stück
    43
    Kugelförmiges-Gehäuse / Kugel
    44
    Mini-Kugeln
    45
    Verteiler-Rohren
    46
    Düsen-Elektroventile
    47
    Kurze Rohrleitung für Löschdüse
    48
    Doppelkammer-Vorratsflasche
    49
    Sauerstoff
    50
    Funk-, bzw. Fernsteuerungselemente
    51
    Schließ-Ventil, eine Schließklappe
    52
    Gebogene Halterung
    53
    Mauer-Rand, Balkon-Rand oder Fensterrand
    54
    bidirektionale Freisprech-Einrichtung
    55
    Fernsteuerung der Drohne
    56
    Lichtquelle, oder mehrere LED-s oder Laser-LED-s,
    57
    UV-LED-s oder IR-LED-s
    58
    Magnet in die Düse
    59
    Minigenerator
    60
    Ferngesteuerte Strahl-Ablenk-Elemente
    61
    Poren oder Sprühdüsen
    62
    Fluidkammer
    63
    Öffnung oder Leitung
    64
    Elastische, dehnbare Membrane
    65
    Piston
    66
    Rückstellfeder
    67
    Ring-Magnet
    68
    Kammer-Hülle / - Wand
    69
    Griffe
    70
    Sensor-Schalter oder Druckschalter
    71
    Modulierten Laserstrahl
    72
    Laser- Punkt
    73
    Blitzschnell wandernden / drehenden IR-Scanner
    74
    IR-Kamera
    75
    Gehäuse
    76
    Wasserstoff- oder Butangas-Kammer
    77
    Ringförmigen / kreisförmigen Wasserleitung
    78
    Lichtsensoren
    79
    Lichtstrahl oder Laserstrahl
    80
    Haft-Magnet in die Doppelkammer-Flasche
    81
    Elektromagnet für Düsen-Drehung
    82
    Dünne Rohrleitung für Wasserstoff oder Butangas
    83
    Laserdioden in die Drohne für die Distanzmessung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Claims (34)

  1. Feuerlösch-Drohne, die ein unbemanntes, autonomes oder fernsteuerbares Fluggerät ist, die - eine oder mehrere Löschwasser-Düsen aufweist, die das Löschwasser auf einem Brandherd abgeben können, - mit einem Löschwasser-Schlauch verbindbar ist, wobei das andere Ende des Löschwasser-Schlauchs mit einem Pumps-System, vorzugsweise einem Feuerwehr-Lösch-Gerät oder Löschfahrzeug am Boden verbindbar ist, von dem das Löschwasser mit Druck in dem Löschwasser-Schlauch gepumpt wird, dadurch gekennzeichnet, dass sie - ein Flug-Antriebs-System aufweist, bestehend aus: - einer Brennkammer, in der eine portionierte Menge aus Knallgas oder Butangas aus einer Schlauch-Leitung oder einer Vorratsflasche sowie Löschwasser direkt aus dem Löschwasser-Schlauch geleitet wird, - elektrische Zündelemente, bestehend aus Elektroden und einer Hochspannungsquelle, die mit einer Steuerung gekoppelt ist, die das Gasgemisch in die Brennkammer zünden und damit ein Hochdruck auf das Löschwasser in die Brennkammer erzeugen, - einem Sperrventil, das das Zurückfließen des Löschwassers in dem Löschwasser-Schlauch verhindert, - mehrere schwenkbare Antriebskraft-Düsen, die mit der Brennkammer direkt oder durch Fluid-Leitungen gekoppelt sind, durch die ein Teil des Löschwassers mit Hochdruck nach unten strömt und damit der Drohne eine Auftriebskraft verleiht, -je einem Elektroventil, die mit den Antriebskraft-Düsen gekoppelt sind, - einer Energie-Quelle, - einem Funkmodul oder einer Funk-Steuerung.
  2. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlauch-Leitung, die den Wasserstoff oder das Butangas von einem Vorrats-Behälter am Boden zu Drohne leitet, in bestimmten Längen oder genormten Längen, wie bei Feuerwehrschläuchen durch je ein Verbindungsstück teilbar und wieder zusammen verbindbar ist.
  3. Feuerlösch-Drohne nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung, die das Butangas- oder den Wasserstoff für den Antrieb der Drohne zu Verfügung stellt, einen kleineren Durchmesser als der Löschwasser-Schlauch hat und drin steckt.
  4. Feuerlösch-Drohne, die ein unbemanntes, autonomes oder fernsteuerbares Fluggerät ist, die - eine oder mehrere Löschwasser-Düsen aufweist, die das Löschwasser auf einem Brandherd abgeben können, - mit einem Löschwasser-Schlauch verbindbar ist, wobei das andere Ende des Löschwasser-Schlauchs mit einem Pumps-System oder einem Feuerwehr-Lösch-Gerät oder Druckerzeugungs-Elemente eines Löschfahrzeugs am Boden verbindbar ist, von dem das Löschwasser mit Druck in dem Löschwasser-Schlauch gepumpt wird, umfassend: ein Flug-Antriebs-System, bestehend aus: - einer Druckkammer, die von Außen über ein eingebautes Ventil, mit Wasserstoff oder Butangas nachfüllbar ist, - einer Brennkammer, die über einem oder mehrere Elektroventilen mit der Druckkammer verbunden ist, in der eine portionierte Menge aus Wasserstoff oder Butangas sowie Frischluft aus der Umgebung injiziert oder eingespritzt wird, - einer Fluidkammer, in der ein Teil des Löschwassers aus dem Löschwasser-Schlauch geleitet wird, die mit der Brennkammer durch eine Öffnung direkt verbunden ist oder durch ein Piston oder eine elastische Membrane getrennt ist, - einem elektrischen Zündsystem, bestehend aus Elektroden in die Brennkammer eingebaut und einer Hochspannungsquelle, die das Gasgemisch in die Brennkammer zünden kann und dadurch ein Hochdruck auf das Löschwasser in die Fluidkammer erzeugt, - einem Sperrventil, das das Zurückfließen des Löschwassers in dem Löschwasser-Schlauch verhindert, - ein Gehäuse, in dem die Kammern und alle anderen Elemente eingebaut sind, - mehrere elektrische schwenkbare Antriebskraft-Düsen, die in das Gehäuse der Drohne eingebaut sind, die mit der Fluidkammer direkt oder durch Fluid-Leitungen gekoppelt sind, durch die ein Teil des Löschwassers mit Hochdruck nach unten strömt und damit der Drohne eine Auftriebskraft verleiht, -je einem Elektroventil, die mit den Antriebskraft-Düsen gekoppelt sind, - einer Energie-Quelle, - einem Funkmodul oder einer Funk-Steuerung, - eine Steuerung, die mit dem Zündsystem, dem Funkmodul, die elektrisch schwenkbaren Düsen und den Elektroventilen gekoppelt ist.
  5. Feuerlösch-Drohne, die ein unbemanntes, autonomes oder fernsteuerbares Fluggerät ist, nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Flug-Stabilisierungs-System, bestehend aus mindestens einer Rückstoß-Düse, die gegenüberliegend zu der Löschmittel-Düse in die Feuerlösch-Drohne angebracht ist und im entgegengesetzten Richtung einen Wasserstrahl elektroventilgesteuert abgibt, die gleichzeitig mit der Löschmittel-Düse aktivierbar ist und den durch die Löschmittel-Düse erzeugten Rückstoß ausgleicht, aufweist.
  6. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mindestens einer Kamera, die über eine Funkvorrichtung die Videosignale direkt an einem am Boden befindliches Gerät, vorzugsweise einem Display oder einem Gerät mit einem eingebautem Display übermittelt, ausgestattet ist.
  7. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsdüsen und, oder die Löschmittel-Düse ferngesteuert schwenkbar ist / sind oder ein fernsteuerbares Strahl-Ablenk-Element vor der Düsen-Öffnung eingebaut ist.
  8. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drohne kugelförmig oder scheibenförmig oder zylinderförmig gebaut ist.
  9. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Stromleitung, die in dem Feuerwehrschlauch integriert ist oder drin steckt, die an eine mobile Stromversorgung am Boden oder am Stromnetz angeschlossen ist, die die Drohne mit Strom versorgt, ausgestattet ist.
  10. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem eigenen Stromerzeugungssystem, das einen kleinen Strom-Generator und eine Mini-Turbine aufweist, die teilweise die kinetische Energie des in die Drohne fließenden Löschwassers in elektrische Energie umwandelt, ausgestattet ist.
  11. Feuerlösch-Drohne nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Umkehrfunktion, die Strom aus der in dem Feuerwehrschlauch integrierten Stromleitung in dem Stromgenerator leitet die Mini-Turbine in eine Hochdruckpumpe umwandelt, die einen Hochdruck in die Drohne erzeugt, der die Löschwassermassen durch die Schubkraftdüsen verdrängt und den Rückstoß als Antriebskraft einsetzt, ausgestattet ist.
  12. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Zielsuchvorrichtung, bestehend aus einem Hitzequellen-Detektor und eine Steuerung, die die Antriebs-Düsen und / oder die Löschmittel-Düse dementsprechend auf das Ziel oder Brandherd richtet, ausgestattet ist.
  13. Feuerlösch-Drohne nach Patentanspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass der Hitzequellen-Detektor aus mindestens einer IR-Diode oder IR-Photosensor-System, die / das die IR-Strahlung eines erhitzen Gegenstands erfassen kann, besteht.
  14. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mindestens eine gängige PC-Funk-Schnittstelle oder Computer-Kommunikations-Schnittstelle in Form eines Anschlusses aufweist.
  15. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Laser-Lenk-System, ähnlich konzipiert wie bei Laser-Lenk-Waffen-Systeme, ausgestattet ist.
  16. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit herausfahrbaren Krallen oder eine Befestigungs-Vorrichtung, die zumindest für das Fixieren oder Anlehnen der Drohne an einem Fensterbrett, Mauer oder Gebäuden-Fassade geeignet ist, ausgestattet ist.
  17. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einen Temperatur-Sensor oder einem Temperatur-Messgerät und, oder einen Strahlungs-Mess-Sensor oder Strahlungswerte-Messgerät ausgestattet ist.
  18. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit mindestens einer starken Beleuchtung oder LED oder Laserdiode, die die Umgebung beleuchten kann, ausgestattet ist.
  19. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit IR-Laserdioden oder UV-Laserdioden ausgestattet ist.
  20. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit Ultraschall- oder Laser-Distanz-Mess-Sensoren ausgestattet ist.
  21. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer bidirektionalen Freisprechanlage und, oder einer schwenkbaren Bildkamera / Videokamera ausgestattet ist, wobei die Funktionen der Bildkamera / Videokamera fernsteuerbar sind.
  22. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem eigenen Kühl-System, bestehend aus feinen in die Wände der Drohne integrierten Kanälen, in denen das Löschmittel fließt, oder aus feinen Löchern oder Poren bestehend, die an der Oberfläche der Drohne kleine Mengen aus Löschwasser abgeben und die Drohnen-Oberfläche benetzen, ausgestattet ist.
  23. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fernsteuerung der Drohne über Mobil-Funk-Technologie erfolgt und mit Hilfe eines Mobil-Telefons, vorzugsweise eines Smartphones oder Laptops / Touchscreen-Pads steuerbar ist.
  24. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drohne mit einer Antriebssteuerung ausgestattet ist, die mit einem Gyro- oder Lage-Sensor oder GPS-Gerät gekoppelt ist und, oder eine Höhen-Meß-Vorrichtung / -Sensor, die eine Stabilisierung der Fluglage bewirkt, aufweist.
  25. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Löschmittel-Düse der Drohne mit mindestens einem Lichtstrahler, der den Strahlbereich der Löschmittel-Düse beleuchtet, oder einem Lichtstrahler, vorzugsweise einen Laserstrahler in Form einer Laserdiode oder eine UV- oder IR-Laserdiode, der einen Markierungsstrahl oder einen Punktstrahl an dem Bereich abgibt, den der Löschmittelstrahl treffen soll, ausgestattet ist.
  26. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem feuerfestem Gehäuse, die aus einer Doppel-Hülle mit einem Hitzeisolator dazwischen besteht, ausgestattet ist.
  27. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem antriebslosen oder aktiv angetriebenen Fahrwerk oder Laufräder ausgestattet ist.
  28. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drohne in Form einer Hohlkugel gebaut ist, mit in die Hohlkugel der Drohne versenkte kugelförmigen Antriebs-Düsen, die mit je einem Magnet ausgestattet sind und durch einem statisch in die Hohlkugel der Drohne eingebauten Elektromagneten, gesteuert in beliebige Richtungen durch Magnetfeldwechselwirkung drehbar sind.
  29. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit künstlicher Intelligenz, die die Flugsteuerung, die Lokalisierung der Brandstelle und den Löschvorgang kontrolliert, ausgestattet ist.
  30. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem Lichtstrahl-Steuerungs-System oder Licht-Leitstrahl-System ausgestattet ist, das mindestens - eine oder mehrere Lichtsensoren, die im unteren Bereich der Lösch-Drohne eingebaut sind, - eine stark gebündelte Lichtquelle, vorzugsweise eine Vorrichtung mit eine Laserdiode, die einen gebündelten Lichtstrahl / Laserstrahl abgibt, die eine Person vom Boden aus bedient oder eine Maschine steuert, mit deren Strahl die Drohne getroffen wird, - eine Steuerung, die anhand der Lichtsensor-Daten die Flugrichtung und, oder die Flughöhe der Drohne einleitet, wobei die Drohne den Lichtstrahl / Laserstrahl aus der Lichtquelle oder Laserdiode am Boden folgt, aufweist.
  31. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Injektor oder eine Schleuse in Form einer hohlhalbzylinderförmigen oder hohl-sphärenförmigen Drehtür, die Frischluft in die Brennkammer rein bringt, in die Wand der Brennkammer der Drohne eingebaut ist.
  32. Feuerlösch-Drohne nach einem der Patentansprüche 27 bis 31 dadurch gekennzeichnet, dass der Feuerwehrschlauch seitlich mit der Drohne gekoppelt ist.
  33. Feuerlösch-Drohne nach einem der Patentansprüche 27 bis 32 dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Turbine, die mit mindestens einem Laufrad der Drohne gekoppelt ist. die den Strömungsdruck des Löschmittels durch den Feuerwehrschlauch in Drehbewegung umwandelt und das Laufrad antreibt, ausgestattet ist.
  34. Feuerlösch-Drohne nach einem der vorhergehenden Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einem um 90° schwenkbaren Rohr, das mit dem Feuerwehrschlauch gekoppelt wird, ausgestattet ist.
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