[发明专利]一种航空模拟灭火与阻燃试验装置及试验方法

说明书

本发明公开了一种航空模拟灭火与阻燃试验装置及试验方法，装置包括电源及控制系统和与电源及控制系统连接的高空喷洒系统、姿态调整系统、山火模拟系统以及测量系统和辅助系统，高空喷洒系统安装在姿态调整系统上，山火模拟系统设置在高空喷洒系统的下方，辅助系统与高空喷洒系统连接，测量系统与高空喷洒系统、姿态调整系统和山火模拟系统连接。本发明能可靠模拟改变航空灭火装置的环境参数、喷洒参数与飞行姿态对灭火水剂喷洒效果的影响，可获得灭火水剂的深度分布；可模拟高空喷洒不同配比、不同配方的灭火水剂在可燃物上后，对比获得高空喷洒灭火水剂的阻燃性能，为指导现场山火直升机高空喷洒灭火提供理论指导和依据。

技术领域

本发明涉及属于输电线路山火防治技术领域，具体涉及一种航空模拟灭火与阻燃试验装置及试验方法。

背景技术

近年来，受持续干旱天气以及输电线路附近居民生产生活的影响，输电线路走廊内山火事故频发，严重威胁了电网的安全稳定运行。

采用直升机灭火可以不受地面道路堵塞等外部条件限制，能快速到达火场进行灭火。但是输电线路山火现场环境复杂，航空灭火的灭火水剂依靠飞行员的经验，但是现场风速、火场烟羽流速度以及火场温度等因素对灭火水剂的精准度存在较大的影响，低精准度灭火浪费了大量的灭火水剂。同时，输电线路山火现场温度高，灭火水剂在下落过程中蒸发量达到60％-80％，因此开展输电线路山火航空灭火评估，必须要测量高空喷洒灭火水剂时的蒸发量。高空喷洒灭火水剂时，灭火水剂受环境风、喷洒高度、喷洒速度等多因素影响，这些因素决定了灭火水剂的覆盖宽度、覆盖长度、覆盖区域灭火水剂的深度及分布均匀性等决定着灭火效果的关键参数。目前，尚未有支撑获得上述关键参数的试验装置，从而直升机高空喷洒灭火效果差。

对于大型火灾，当现场灭火人员力量不足，难以一次性将山火扑灭时，需要将山火灾害分而治之，采取先将火灾的某一个蔓延方向的火焰前锋喷洒灭火水剂，提高喷洒区域的阻燃性能。当火焰蔓延至喷洒了灭火水剂区域时，山火的强度会下降至未喷洒灭火水剂的几十分之一，这对于扑救山火灾害形成十分有利的作用。同时，由于灭火水剂在直接喷洒火场时，由于火场温度高，灭火水剂蒸发量大，利用率低至20％。当灭火水剂喷洒至未燃烧区域时，利用率可以达到近100％。然而，对于灭火水剂的喷洒量的确定尚未有数据支撑，盲目喷洒灭火水剂阻燃，当灭火水剂喷洒剂量少，则效果差，不能有效防火；灭火剂喷洒量大，则浪费高，资源利用率下降。

通过在直升机上搭载灭火装置开展试验，可以获得上述参数。但是试验采集的参数数量多、时间长，需要近地测量与飞行、试验条件苛刻，采用直升机搭载喷洒装置需要长期占用直升机，试验成本高、安全风险大。

该航空模拟灭火与阻燃试验装置需要解决以下问题：

(1)获得不同条件下(如改变航空灭火装置的环境参数、喷洒参数与飞行姿态参数)输电线路山火航空喷洒的试验效果；

(2)采集灭火水剂在地面的分布状况，根据采集的分布状况，计算灭火水剂的深度分布，判断高效灭火区域、有效灭火区域和无效灭火区域；

(3)喷洒不同配比、不同配方的灭火水剂在可燃物上后，开展山火强度测量，对比高空喷洒灭火水剂的阻燃性能。

若要解决上述问题，需要开发一种航空模拟灭火与阻燃试验装置。该装置可以模拟输电线路山火灭火直升机的灭火和飞行姿态，开展各类航空灭火与阻燃试验，获得最佳灭火与阻燃参数，为航空灭火装置的开发与设计提供数据基础。

发明内容

本发明目的在于提供一种航空模拟灭火与阻燃试验装置及试验方法，从而解决上述问题。