具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹的制作方法

本发明涉及一种森林远程智能灭火装备，尤其涉及一种具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹，属于消防灭火装置领域。

背景技术：

森林火灾具有发生面广、突发性强、扑救困难等特点，按照燃烧位置主要分为地下火、地表火和树冠火三种类型。其中，树冠火的危害最大，也最难扑灭，在高郁闭度区域火沿树冠前进，火情发展迅速且手工作业工具无法扑救，在风力作用下树冠层燃烧物可飘落数十米至几公里外区域形成新火点，导致林区中防火隔离带失效。因此，以树冠火为主的重特大森林火灾的扑救是世界性难题。

目前国内外主要通过飞机在森林火场上方喷撒灭火剂或水雾的方式扑消森林树冠火，在重特大森林火灾时，受飞机飞行高度限制，灭火剂和水雾抛撒高度过高，在树冠火火场上空强烈上升气流作用下被驱散，能够落入火场的灭火剂和水雾为投放量的3％-5％，且受地形地貌及气候影响，不能为水雾式消防机提供稳定的涉水源，所以该扑消方式灭火介质利用率极低、灭火效果和经济性差。

应用森林灭火航弹进行森林灭火是一种全新的森林灭火方法，显著提高了灭火剂利用率和灭火装备灭火效能，但森林火场环境复杂多变，导致直升飞机投放高度不稳定，传统灭火航弹易错过最佳起爆时机，导致森林灭火航弹过早或运动至树冠层下方起爆，从而影响航弹整体灭火效能。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹，确保航弹能够在树冠层内自主起爆，以提高航弹整体灭火效能。

本发明的目的是这样实现的：包括航弹的头部、战斗部和尾部，在尾部内设置有飘带仓，尾部上端设置有可拆卸的检修盖，飘带仓内设置有飘带，战斗部的壳体的顶部设置有密封板、内部设置有梯度爆管，超细干粉灭火剂压实填充于所述梯度爆管和战斗部的壳体之间，电气仓设置于战斗部底部外侧面上，内置控制电路；在尾部壳体上等间距设置有挂冠机构，挂冠机构包括耙式挂杆、扭簧和销轴，所述耙式挂杆与所述扭簧通过定位销轴插装在尾部上，所述耙式挂杆上设有限位板支杆和卡环限位台；战斗部壳体上设置有与卡环限位台配合的挂杆卡环，在尾部壳体内飘带仓外侧中心处设置有弹性柱塞，限位板支杆上设置有限位开关固定板，限位开关固定板与弹性柱塞接触，限位板底部外侧面中心部位处设置有限位开关，在密封板中心设置有限位开关顶板，在密封板上表面中心部位处还设置有惯性开关，在航弹的头部设置有保险指示灯、温度、电源指示灯，在头部的中心内嵌有电源总开关。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.所述惯性开关还包括惯性体、弹簧及双路拨动开关，所述惯性体可上下移动地设置于惯性开关壳体内，所述弹簧固定在所述惯性体和惯性开关壳体间，所述六脚拨动开关固定安装在惯性开关顶部壳体上。

2.所述挂冠机构数量为6组，6组所述挂冠机构沿航弹的尾部的圆周面间隔设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：航弹弹头中心处电源总开关的内嵌式设计可有效避免误触，弹头处指示灯可清晰获知航弹工作及保险栓状态，弹尾检修盖设计有利于航弹的日常检修与维护，飘带的设计能够使航弹在投放运动过程中保持一定的运动姿态，航弹限位开关的设计可确保航弹完全脱离投放机构后启动引信，提高了航弹在运输、装卸载、灾后清场及勤务处理过程中的安全性；热感应和惯性复合引信，提高了航弹起爆可靠性；挂冠机构设计可使航弹与树冠发生多次触碰或挂停至树冠层，以确保航弹在树冠层区域起爆，使超细干粉灭火剂直接作用于树冠火，实现瞬间灭火的同时大大提高了灭火剂利用率和航弹灭火效能；智能森林灭火航弹采用阻燃纸材质，可有效防止超细干粉灭火剂受潮，在航弹爆破过程中无杀伤性飞片产生，不引入新火点，提高了航弹环保性。

附图说明

图1为本发明的剖视图。

图2a为本发明的主视图，图2b为耙式挂杆部分的结构图。

图3为本发明轴侧图。

图4为本发明惯性开关图。

图5为本发明的挂杆卡环轴侧图。

图6为本发明的投放下落过程飘带状态示意图。

图中件号说明：1.电源指示灯2.保险指示灯3.电气仓4.布线通孔5.梯度爆管6.密封板7.惯性开关8.限位开关顶板9.限位开关10.弹性柱塞11.飘带12.检修盖13.扭簧14.销轴15.限位开关固定板16.超细干粉灭火剂17.挂杆卡环18.温度传感器19.总开关20.耙式挂杆21.限位板支杆22.卡环限位台23惯性体24弹簧25双路六角开关。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

结合图1至图6，本发明的具体技术方案如下：具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹主要包括挂冠机构、保险机构、惯性与热感应复合引信系统、密封板、梯度爆管、超细干粉灭火剂、布线通孔、电气仓、挂杆卡环。所述飘带固定安装弹体尾部飘带仓内；所述挂冠机构还包括耙式挂杆、扭簧和销轴，所述耙式挂杆与所述扭簧通过定位销轴插装在航弹尾部上，所述耙式挂杆上设有限位板支杆和卡环限位台，所述密封板固定安装于战斗部顶部，所述梯度爆管固定安装于战斗部中心，所述超细干粉灭火剂压实填充于所述梯度爆管和战斗部壳体间；所述布线通孔设置于战斗部内壁，所述电气仓设置于战斗部底部外侧面上，内置控制电路，控制电路分别连接各指示灯、各开关、传感器等，所述挂杆卡环套设于所述挂冠机构，并与卡环限位台接触。

作为优选：所述挂冠机构数量为多组，多组所述挂冠机构沿弹尾圆周面间隔设置。

作为优选：所述保险机构还包括弹性柱塞、限位开关固定板、限位开关、限位开关顶板、保险指示灯，所述弹性柱塞同轴固定安装在弹尾所述飘带仓外侧中心部位处，所述限位板活动位于所述限位板支杆上，其另一面与所述弹性柱塞接触，所述限位开关固定安装于限位板底部外侧面中心部位处，所述限位开关顶板固定安装在所述密封板中心，所述保险指示灯固定安装于航弹头部。

作为优选：所述惯性与热感应复合引信系统还包括惯性开关、温度传感器、电源总开关、电源指示灯，所述惯性开关固定安装在所述密封板上表面中心部位处，所述温度传感器固定安装至弹头部，所述电源总开关内嵌至弹头中心，所述电源指示灯固定安装在弹头部。

作为优选：所述惯性开关还包括惯性体、弹簧及双路拨动开关，所述惯性体可上下移动地设置于惯性开关壳体内，所述弹簧固定在所述惯性体和惯性开关壳体间，所述六脚拨动开关固定安装在惯性开关顶部壳体上。

作为优选：还包括检修盖，所述检修盖设置于弹尾底部壳体上。

具体实施例：具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹，挂冠机构是保证航弹在树冠层起爆的关键部件，挂冠机构由耙式挂杆20、扭簧13和销轴14组成，耙式挂杆20与扭簧13通过定位销轴14插装于弹尾上，耙式挂杆20上设有限位板支杆21和卡环限位台22，挂杆卡环套设于卡环限位台22，此时扭簧13为张紧状态，耙式挂杆20在挂杆卡环约束下收回；作为优选，挂冠机构共六组沿弹尾圆周面间隔设置。

飘带11内嵌式固定安装在航弹尾部，其顶端设有可拆卸的顶盖。飘带11在运输和存储时折叠于飘带仓内，使用时拆卸其顶盖，并使其自然垂放，该飘带可保证航弹投放后在下落过程保持一定的运动姿态。检修盖12可拆卸固定安装于弹尾壳体上。

梯度爆管5固定安装于航弹战斗部中心，超细干粉灭火剂压实填充于梯度爆管5和战斗部壳体间，密封板6固定安装于战斗部顶部，将梯度爆管5和超细干粉灭火剂16密封于战斗部内。

惯性与热感应复合引信系统的设计增加了航弹起爆可靠性，惯性开关7固定安装在密封板6上表面中心部位处，温度传感器18固定安装至弹头部，电源总开关19内嵌至弹头中心，电源指示灯1固定安装在弹头部；其中，惯性开关9由惯性体23、弹簧24和双路六角开关25组成，惯性体23可上下移动地套装于惯性开关9壳体内，弹簧24活动位于惯性体和惯性开关9上壳体间，双路六角开关25固定安装于惯性开关9壳体顶部。

保险机构的作用是使航弹脱离投放机构前内部的惯性与热感应复合引信系统处于关闭状态，保证了航弹填装及投放运输过程中的安全性同时减少误爆的可能，保险机构由弹性柱塞10、限位开关固定板15、限位开关9、限位开关顶板8、保险指示灯2组成，弹性柱塞10同轴固定安装在弹尾飘带仓外侧中心部位处，限位开关固定板15活动位于限位板支杆21上，其另一面与弹性柱塞10接触，限位开关9固定安装于限位开关固定板15底部外侧面中心部位处，限位开关顶板8固定安装在密封板6中心，保险指示灯2固定安装于航弹头部。

惯性开关7还包括惯性体23、弹簧24及双路六角拨动开关25，惯性体23可上下移动地设置于惯性开关壳体内，弹簧24固定在惯性体23和惯性开关壳体间，双路六脚拨动开关25固定安装在惯性开关顶部壳体上。

本发明的工作原理：

当智能森林灭火航弹填装至专用投放机构时，移除航弹挂杆卡环17及飘带11顶盖，并将飘带11铺开，此时耙式挂杆20在投放筒内壁限制下保持闭合，扭簧13处于压缩状态，待装填完毕后打开电源总开关19，此时电源指示灯1和保险指示灯2点亮，呈绿色(故障或保险失效为红色)，待检查完毕后由直升机或无人直升机运至森林火场上方投放点投放，当航弹完全滑出投放筒后，耙式挂杆20在扭簧13作用下绕销轴14径向弹开，此时挂冠机构打开。

限位板支杆21随耙式挂杆20旋转并脱离限位开关固定板15，同时限位开关固定板15在弹性柱塞10的作用下向下运动，使限位开关9与限位开关顶板8接触并闭合，保险指示灯2由绿色变成呈红色，即解除点火保险栓，将热感应与惯性复合引信接入点火电路。

当航弹落入树冠层时，耙式挂杆20与树冠发生触碰使航弹挂停至树冠层，在此过程中，若温度传感器18感知环境达到预设阈值，航弹将通过热感应引信系统起爆于树冠层顶部，或因航弹运动状态骤变使惯性体23向上运动，弹簧24被压缩，推动双路六角开关25闭合，启动惯性引信系统使航弹在树冠层顶部瞬时起爆。

航弹在树冠层区域起爆，可将超细干粉灭火剂直接作用于树冠火，实现瞬间灭火的同时大大提高了灭火剂利用率。扑救任务结束卸载未投航弹及灾后清场发现哑弹时，先关闭电源总开关19，并安装挂杆卡环17、将飘带11折叠并扣上其顶盖，即可安全便利的进行勤务处理工作。其中，检修盖12用于航弹日常的检修与维护。

综上，本发明提供的是针对森林火灾中危害最大的树冠火，具有挂冠起爆特点的智能森林灭火航弹。主要包括挂冠机构、保险机构、惯性与热感应复合引信系统、密封板、梯度爆管、超细干粉灭火剂、布线通孔、电气仓、挂杆卡环。所述挂冠机构还包括耙式挂杆、扭簧和销轴，所述耙式挂杆与所述扭簧通过定位销轴插装在弹尾上，所述耙式挂杆上设有限位板支杆和卡环限位台，所述飘带内嵌式固定安装弹体尾部；所述密封板固定安装于战斗部顶部，所述梯度爆管固定安装于战斗部中心，所述超细干粉灭火剂压实填充于所述梯度爆管和战斗部壳体间，所述布线通孔设置于战斗部内壁，所述电气仓设置于战斗部底部外侧面上，内置控制电路，所述挂杆卡环套设于所述挂冠机构，并与卡环限位台接触。本发明结构简单、制造方便，提高了航弹起爆可靠性，实现了航弹树冠层内自主起爆，使超细干粉灭火剂直接作用于树冠火，实现瞬间灭火的同时大大提高了灭火剂利用率和航弹灭火效能。