一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法技术

一种管式发射灭火无人机及灭火控制方法，包括：动力系统、摄像头或探测及制导飞行控制组件、折叠前翼组件、灭火剂及抛撒装置、折叠后翼组件、折叠尾翼组件；管式发射灭火无人机折叠后放入管式发射组件内，本发明专利技术有四种灭火控制方法，能够快速准确的应对多种高层建筑火情，具有成本低、命中精度高、使用灵活、次生损伤可控等优点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及，用于高层建筑消防灭火使用。
技术介绍
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。
技术实现思路
本专利技术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。本专利技术的技术解决方案一种管式发射灭火无人机包括 动力系统I、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I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I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，折置如翼组件3和折置后翼组件5展开，动力系统I启动或动力系统I在“X”形布局折置尾翼组件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 ；第三步摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控或摄像头或探测及制导飞行控制组件2引导管式发射灭火无人机飞向火源14 ；第四步管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火；如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之二，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；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，在摄像头或探测及制导飞行控制组件2发出程序控制指令控制下折叠前翼组件3和折叠后翼组件5展开，动力系统I启动或动力系统I在“X”形布局折叠尾翼组件6展开时提前启动，折叠后翼组件5升降舵下偏，进行转弯，管式发射灭火无人机由垂直姿态改平，此时火源14应处于摄像头或探测及制导飞行控制组件2视场范围内；第三步摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，引导管式发射灭火无人机飞向火源14 ；第四步管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，管式发射灭火无人机折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装置4作用，抛撒灭火剂灭火，如果管式发射灭火无人机无法搜索并锁定火源14，则管式发射灭火无人机受遥控指令降落地面或打开降落伞减速回收系统7降落。采用上述管式发射灭火无人机进行灭火的方法之三，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，直升机机载发射平台13测定火源方位，直升机调整机头方向，设定管式发射灭火无人机的航迹，直升机向灭火无人机进行传递对准；第二步管式发射灭火无人机由直升机机载发射平台13水平弹射后飞出管式发射组件11，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5和折叠尾翼组件6展开，动力系统I启动，管式发射灭火无人机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 ；第三步摄像头或探测及制导飞行控制组件2搜索并锁定火源14后，此时由人工遥控、或由摄像头或探测及制导飞行控制组件2引导管式发射灭火无人机飞向火源14 ；第四步管式发射灭火无人机撞击着火房间窗户玻璃，窗户玻璃破碎的同时，折叠前翼组件3、折叠后翼组件5、折叠尾翼组件6收拢，管式发射灭火无人机机身进入着火房间，灭火剂及抛撒装本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种管式发射灭火无人机，其特征在于包括：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，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，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。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王华，王梦龙，翟小丽，王志飞，张卫平，
申请(专利权)人：王华，
类型：发明
国别省市：