[发明专利]一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法，用于高层建筑消防灭火使用。

背景技术

近年来，随着我国城市进程的加快和城市建设的快速发展，各地高层建筑和超高层建筑的数量和地标建筑的高度不断增加。一旦发生火灾，就会给消防工作带来极大的危机和困扰，也将会使人民的生命安全和财产遭受巨大损失。高层建筑发生火灾，火灾蔓延途径很多，有些火势跳跃式蔓延，且容易造成立体火灾和建筑倒塌，具有火势蔓延快、群众疏散困难、火灾扑救难度大等特点。消防人员需在最短的时间内赶到火灾现场，并组织灭火，因此，快速有效的消防应急救援，是减少人员伤亡和经济损失的有效方法。但是，与高层建筑的发展相比，现有的高层建筑消防应急救援装备短缺。目前城市消防装备的灭火高度大都集中在50米以下，对高度100米以上的超高层建筑缺乏快速有效的灭火手段。

灭火无人机具有快速反应，不受灭火高度限制等特点，是高层外部应急消防灭火的一种有效手段。

现有应用于灭火的无人机主要作用是火场侦察、向火场投放灭火剂和救生用品等，如2011年武警新疆森林总队装备了两架无人机，实现对边疆林海进行不间断监测、预警，解决了高山林区火情监测难度大的问题，此类无人机一般用在开放式火场，不适用于高层建筑这类对空间要求较为苛刻的火场。

目前尚没有一种以高层建筑灭火为背景，将侦察与灭火合为一体的管式发射灭火无人机，用于高层建筑消防灭火。

发明内容

本发明的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种管式发射灭火无人机及采用该无人机进行灭火的控制方法，特别适合用于高层建筑消防灭火。

本发明的技术解决方案：一种管式发射灭火无人机包括：动力系统1、摄像头或探测及制导飞行控制组件2、折叠前翼组件3、灭火剂及抛撒装置4、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6；其中动力系统1放置在管式发射灭火无人机头部或尾部，折叠前翼组件3安装在管式发射灭火无人机机身前端，折叠后翼组件5安装在管式发射灭火无人机机身后部，折叠尾翼组件6安装在管式发射灭火无人机机身尾部，摄像头或探测及制导飞行控制组件2放置在动力系统1后折叠前翼组件3前或位于管式发射灭火无人机的最前部，灭火剂及抛撒装置4放置在机身中部折叠前翼组件3后折叠后翼组件5前，管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件11内。

所述管式发射灭火无人机还包括降落伞回收系统7，降落伞回收系统7放置在灭火无人机机身尾部或中部。

所述管式发射灭火无人机发射展开后为四种前后串翼式气动布局，即折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在上，或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在上，或折叠前翼组件3在下，折叠后翼组件5在下，或折叠前翼组件3在上，折叠后翼组件5在下。

所述管式发射灭火无人机的折叠尾翼组件6展开后可有五种气动布局形式，即折叠尾翼组件6为四片对称“X”形布局，以适应地面垂直发射后弹道飞行的稳定要求；或折叠尾翼组件6为双上垂尾布局；或折叠尾翼组件6为双下垂尾布局；或折叠尾翼组件6为上“V”形布局；或折叠尾翼组件6为下“V”形布局。

所述管式发射灭火无人机有三种发射方式，一是利用通用底盘运输、管式发射组件弹射垂直发射，适应在城市交通通畅环境下使用；二是采用直升机机载、管式发射组件水平弹射方式；三是单管便携发射，适合在交通堵塞，常规消防装备无法通行情况下，由消防摩托或人员携带进入火灾现场肩扛发射或置于地面发射。

所述管式发射组件11由储运发一体化发射箱8、发射隔板及减震装置9和高压气瓶或速燃发射药10组成，其中高压气瓶或速燃发射药10放置于储运发一体化发射箱8底部，发射隔板及减震装置9布置于高压气瓶或速燃发射药10顶部，折叠后的管式发射灭火无人机放置于储运发一体化发射箱8内并位于发射隔板及减震装置9上。

采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之一，实现步骤如下：

第一步：管式发射灭火无人机处于折叠状态存储于管式发射组件11内，通用底盘运输、垂直发射车12测定火源14方位，设定管式发射灭火无人机弹射速度，摄像头或探测及制导飞行控制组件2和地面系统初始化，同时进行管式发射灭火无人机的航迹规划；

第二步：管式发射灭火无人机由通用底盘运输、垂直发射车12垂直发射后飞出管式发射组件11，“X”形布局折叠尾翼组件6展开，管式发射灭火无人机到达预设弹道点后，折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统1启动或动力系统1在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，以预设航迹进行盘旋下滑飞行，摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜寻火源14；