[发明专利]一种用于火箭灭火弹的非牛顿流体弹头及其应用

说明书

本发明属于消防技术领域，提供了一种用于火箭灭火弹的非牛顿流体弹头，它包括壳体(11)和封装在壳体内的非牛顿流体；壳体的材质为阻燃塑料波纹管；非牛顿流体的组分包括按重量百分比计20％～48％的无机粉体、20％～40％的水、1％～10％的有机胶、0.5％～10％的增稠剂。非牛顿流体弹头壳体(11)包括与火箭灭火弹弹体连接的固定端和破玻的撞击端，且撞击端为平面或圆弧形钝头，用于安装在末端飞行速度不超过40m/s、总重不超过4kg的火箭灭火弹飞行方向的头部，以取代刚性弹头。本发明利用非牛顿流体受高速冲击呈刚性，低速则呈柔性的特性，在不影响穿透玻璃幕墙能力的同时，兼具降低人体伤害和防跳弹作用。

技术领域

本发明属于消防领域，特别涉及一种用于火箭灭火弹的非牛顿流体弹头及其应用。

背景技术

国内高层建筑数量庞大，限于现有消防设备能力，高层建筑火灾已造成巨大人员伤亡与财产损失。无人直升机-火箭灭火弹系统通过地面人员遥控重载无人机挂载火箭灭火弹上升至着火楼层高度后悬停，遥控发射火箭灭火弹，经飞行、破窗后进入火场，喷洒火箭灭火弹装载的灭火剂达到灭火效果，是针对高层建筑消防救援的一种有效手段。

火箭灭火弹在破玻过程中的跳弹问题和破玻后若击中人体可能造成的伤害问题是其在实际应用中面临的两个技术难点：

1)传统火箭灭火弹前端的刚性尖头在破窗后一旦击中人体，由于动能无法有效转化和尖头弹接触面压强大的原因，导致对人体的伤害较大，轻则导致骨折，重则可能致死。

2)现代高层建筑玻璃幕墙多采用20mm双层夹胶钢化玻璃，外观也不再局限于传统竖直平面型，斜面、曲面玻璃幕墙已较为常见。这就增加了灭火弹的破玻难度，传统火箭灭火弹前端的刚性尖头在冲击玻璃幕墙时，如果火箭灭火弹冲击方向与玻璃幕墙之间存在角度偏差，火箭灭火弹容易被反弹，致使原外弹道轨迹发生转变，产生火箭灭火弹无法进入火场的后果。

因此，火箭灭火弹击中人体后存在伤人或致死可能性、以及其因为跳弹无法直接和快速进入目标内是制约其在高楼消防领域大规模应用的最主要因素。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于火箭灭火弹的非牛顿流体弹头，它利用非牛顿流体受高速冲击呈刚性、低速则呈柔性的特性，用于末端飞行速度不超过40m/s、总重不超过4kg的火箭灭火弹，使火箭灭火弹具有高速撞击时保持刚性，能快速冲破玻璃幕墙；低速撞击时保持柔性，进入室内后速度降低，即使击中人体，也不会具有伤害力，在不影响穿透玻璃幕墙能力的同时，若后期击中人体，可大幅度地减小对人体的伤害。此外该弹头整体阻燃，不会为火场提供可燃材料，还有，在撞击钢化玻璃时，该弹头前端的钝头设计具有通过摆正效应防止跳弹的功能。

本发明的技术方案在于，一种用于火箭灭火弹的非牛顿流体弹头，它包括壳体和封装在壳体内的非牛顿流体；所述壳体的材质为阻燃塑料波纹管；所述非牛顿流体为阻燃型非牛顿流体，组分包括无机粉体、水、有机胶、增稠剂。

壳体和封装在壳体内的非牛顿流体形成非牛顿流体弹头，它具有高速撞击时保持刚性、低速撞击时保持柔性的特点，实现在撞击破碎玻璃前因高速具有刚性和强冲击力，能快速破坏玻璃进入室内，在撞击玻璃进入室内后因速度下降而变成柔性，即使击中人或物体，也不会造成严重损害。封装非牛顿流体的壳体采用阻燃塑料波纹管，它具有弹性和可伸缩的特点，在高速撞击玻璃时可通过伸缩形变缓解壳体收到的反冲击力，防止壳体在玻璃被撞破前先被撞破导致其内部的非牛顿流体流出。

进一步的，上述非牛顿流体中无机粉体、水、有机胶、增稠剂的质量百分比含量如下：

无机粉体为40％～70％；水为20％～50％；有机胶为1％～10％；增稠剂为0.5％～10％。