[實用新型]柔性連接式機載細水霧森林滅火彈系統

有效

• 申請號: 201620662570.1
• 申請日: 2016-06-23
• 公開（公告）號: CN206295521U
• 公開（公告）日: 2017-07-04
• 發明（設計）人: 王克印;黃海英;陳玉昆;趙排航;張璜煒
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍軍械工程學院
• 主分類號: A62C3/02
• 分類號: A62C3/02;A62C19/00;F42B12/46
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種柔性連接式機載細水霧森林滅火彈系統，其通過中心裝藥爆轟形成細水霧云團對立體式森林火災進行撲救。

背景技術

作為地球上最重要的生態資源之一，森林對人類社會的重要性不言而喻。而頻繁爆發的森林火災，無時無刻不在威脅著森林資源的安全。尤其是近些年來，氣候變化和極端高溫天氣頻繁出現，再加之人口膨脹、工業化進程加快，森林資源的安全形勢不容樂觀。因此，對快速、有效撲滅森林大火的方法及裝備進行研究，具有非常重要的現實意義。

由于森林中可燃物分布范圍較廣，使得森林火災往往呈立體式燃燒。而在所有的火情中，以樹冠火的火勢最猛，傳播速度最快，危害性也最大。同時，由于森林火場中溫度很高，存在空氣的強對流現象，普通撲火方式難以壓制火頭，抑制火勢的擴散。對于這種大型立體式森林火災，目前國內外主要依靠出動航空滅火裝備的方式進行撲救。

按照滅火平臺的不同，國內外森林航空滅火裝備主要有固定翼滅火飛機和滅火直升飛機兩種。固定翼滅火飛機是一種在機身下側配有水箱等載重設備，通過飛臨火場上空噴灑滅火劑，從而達到滅火目的的大型消防裝備。滅火直升飛機是在機身下懸掛內部裝有滅火劑的吊桶(或吊囊)，懸停于火場之上，進行灑水滅火的一種機動性較強的滅火裝備。

森林航空滅火方式機動力較強，不受地形限制，且由于消防人員距離火場較遠，可以有效地保證人身安全。但其仍然存在以下不足之處：

(1)航空噴灑滅火效果不佳。成災之后的林火空間范圍極大，一般高度能夠達到10m以上，火線沿前進方向的厚度達到50m，溫度可達到900℃。為了保證飛機安全，飛機只能在火場上空一定高度進行滅火作業，噴灑高度較高。滅火劑在降落的過程中，受到火場上空強熱氣流的影響，一部分受熱蒸發，一部分被吹散到火場以外，降低了滅火劑的利用效率，滅火效果不佳；

(2)滅火劑補充不便。一次飛行滅火之后，飛機需要返回特定的地點(機場或者水源)補充滅火劑，而這些地點往往距離火場較遠，降低了飛機滅火的效率。

發明內容

為了解決目前航空滅火方式滅火效率低、滅火劑補充不便等問題，我們設計了一種應用于撲救立體式森林火災的柔性連接式機載細水霧森林滅火彈系統。設計的基本思路是：滅火彈系統由彈體、彈頭及彈尾等模塊組成。所述的彈體模塊包含支撐部、殼體、中心裝藥等部分。支撐部為籠桿形，主要承受作用于滅火彈上的軸向載荷。滅火彈殼體部分為波紋狀薄壁殼體，以保證水劑拋散的各向均勻性。中心裝藥部分采用階梯型結構，爆轟時對滅火彈各部位的水劑產生不同的爆轟力，控制細水霧云團形狀更為理想。所述的彈頭模塊由引信、連接 套、裝藥筒和連接板組成，與彈體連接，主要用于引爆滅火彈。所述的彈尾模塊由蓋殼、U形螺栓和底板組成，主要用于裝載減速傘以及傳遞傘繩拉力，使滅火彈在下落過程中快速地運動至豎直姿態。各模塊之間采用柔性快速連接的方式，可以有效減少滅火彈系統的準備時間。

(1)滅火彈支撐部設計

為使滅火彈達到強度要求，考慮在彈體中增加籠桿形支撐部的設計。如附圖2a)所示，支撐部主要由上、下蓋板與支撐桿組成。其中支撐桿前端加工外螺紋，與蓋板配合后利用螺母進行固定。外螺紋有一定長度，用于和連接模塊配合。由于滅火彈內部裝載水劑，為保證密封性要求，如附圖2b)所示，在蓋板與支撐桿的接觸面及螺母與蓋板的接觸面上放置O形密封圈，通過螺母與支撐桿螺紋配合，擠壓密封圈使之產生彈性變形，起到密封作用。

(2)滅火彈殼體設計

基于可靠性和對環境保護的考慮，采用薄鋼板作為滅火彈殼體材料。如附圖3a)所示，彈體形狀設計為紡錘形，殼體中部由預先壓制應力槽的薄板制成，以保證殼體在爆轟時能夠快速、均勻地破裂，達到較好的滅火效果。殼體中部與圓環焊接后再和兩端碗狀殼體及蓋板焊接，其中為便于組裝和拆卸，設計環狀上蓋板結構作為殼體的前端。為保證密封性，在與上蓋板裝配時，加工與環狀上蓋板結構相同的密封片放于中間。

滅火彈殼體的上蓋板為圓形薄板結構，如附圖3b)所示，其外邊緣均布6個圓孔，用于和支撐桿連接。中心開有圓孔，用于和裝藥模塊連接，連接時，應在連接頭與上蓋板之間放置橡膠墊圈，以保證密封性要求。同時，以中心線為軸，在上蓋板兩側對稱加工兩圓形孔，并與連接件焊接，用于向彈體內注水和排出多余的氣體。注水完畢后，將旋蓋擰緊，密封彈體內部的水劑。

(3)滅火彈中心裝藥模塊設計