一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，包括供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、高壓氣室、炮膛、炮管、紅外成像儀以及控制箱，供氣機構(gòu)安裝在直升機機腹內(nèi)，供氣機構(gòu)與位于機腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機腹下方，高壓氣室與炮膛連通并用氣室電磁閥隔斷，炮膛與炮管連通并用炮膛電磁閥隔斷，炮膛與安裝在機腹內(nèi)的供水機構(gòu)相連，控制箱分別與供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、紅外成像儀、氣室電磁閥、炮膛電磁閥連接。本發(fā)明的炮管采用小曲率螺旋式炮管，滅火液霧化效果好，在保證滅火效果的前提下最大限度地節(jié)約了滅火液，有效解決了野外缺乏直升機汲水所需大型水源的問題。
【專利說明】一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種滅火水炮，特別涉及一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮。

【背景技術(shù)】
[0002]輸電線路常常經(jīng)過山區(qū)林地，野外高發(fā)的山火對電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的損害。為應(yīng)對點多面廣、隨機性大的輸電線路山火，湖南省電力公司研制了很多山火撲救裝備，如單人背負式高壓細水霧滅火器、長距離高揚程移動滅火平臺、電動高壓滅火器等，起到了較好的滅火效果。然而，受山區(qū)地形復(fù)雜、交通不便的影響，現(xiàn)有滅火裝備仍難以滿足輸電線路山火滅火機動性要求。隨著越來越多的特高壓輸電線路經(jīng)過不發(fā)達的山區(qū)，電力系統(tǒng)面臨的山火隱患日趨嚴(yán)重，急切地需要研發(fā)滿足需求的新型滅火裝備。
[0003]直升飛機具有優(yōu)異的垂直起降、空中懸停、低空低速的性能，且不受交通堵塞、丘陵阻隔等的限制，非常適合應(yīng)用于火災(zāi)撲救。但現(xiàn)有的直升機滅火裝備多為大面積森林火災(zāi)設(shè)計，其功率大、荷載大，對于撲救小面積山火，機動性差且經(jīng)濟性不佳；且山火高發(fā)地區(qū)多為丘陵地帶，嚴(yán)重缺少水源，大型直升機的汲水裝置形同虛設(shè)。而現(xiàn)有直升機搭載的滅火水炮，具有以下特點:(1)功率較大。一般單炮管單次噴射水量均在1L以上，耗水量較大；
(2)以高壓儲氣瓶作為動力，每次使用后需要更換氣瓶，操作較為繁瑣且成本高；(3)使用IFEX-3000脈沖技術(shù)的滅火水炮在滅火過程中能夠自動連續(xù)噴射，在撲救較大火災(zāi)時，可簡化操作，且滅火效果好，但用于小面積輸電線路山火撲救，具有盲目性，容易造成滅火液的浪費；(4)缺乏火焰定位裝置，完全依靠駕駛員的經(jīng)驗，滅火精確度不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本低、精確度高、滅火效果好的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮。
[0005]本發(fā)明解決上述問題的技術(shù)方案是:一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:包括供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、高壓氣室、炮膛、炮管、紅外成像儀以及控制箱，所述供氣機構(gòu)安裝在直升機機腹內(nèi)，所述供氣機構(gòu)與位于機腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機腹下方，所述高壓氣室與炮膛連通并用氣室電磁閥隔斷，所述炮膛與炮管連通并用炮膛電磁閥隔斷，所述炮膛與安裝在機腹內(nèi)的供水機構(gòu)相連，安裝在機腹內(nèi)的控制箱分別與所述供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、紅外成像儀、氣室電磁閥、炮膛電磁閥連接。
[0006]上述撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述供氣機構(gòu)包括空氣壓縮機和空氣壓縮機閥門，所述空氣壓縮機與高壓氣室連通，空氣壓縮機閥門置于空氣壓縮機與高壓氣室之間，所述空氣壓縮機、空氣壓縮機閥門分別與控制箱連接。
[0007]上述撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述供水機構(gòu)包括滅火液箱、水泵和水泵閥門，滅火液箱中設(shè)有滅火液，所述滅火液箱與炮膛連接，水泵和水泵閥門置于滅火液箱與炮膛之間，所述水泵、水泵閥門分別與控制箱連接。
[0008]上述撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述炮管采用小曲率螺旋式炮管。
[0009]上述撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述炮管的數(shù)量為2根。
[0010]上述撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述滅火液由GXMHY-S03型高效滅火劑與水按體積比1:20的比例混合而成。
[0011]本發(fā)明的有益效果在于:
(1)本發(fā)明炮膛容量小，單次發(fā)射水彈的體積較小，霧化效果好，在空氣壓縮機的配合下，壓力高、射程遠，保障了滅火的安全性，避免了更換氣瓶造成的時間浪費與成本損失；
(2)本發(fā)明的炮管采用小曲率螺旋式炮管，高速滅火液經(jīng)過三次霧化，霧化效果好，在保證滅火效果的前提下最大限度地節(jié)約了滅火液，有效解決了野外缺乏直升機汲水所需大型水源的問題；
(3)本發(fā)明使用紅外成像儀分析火源的距離與方位，提高了滅火的精確性；
(4)本發(fā)明的滅火液由GXMHY-S03型高效滅火劑與水按體積比1:20的比例混合而成，在滅火液添加降溫防復(fù)燃滅火劑，滅火效果與防復(fù)燃效果俱佳；
(5)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)輕便，迎合了越來越高的輸電線路山火滅火需求，適合由小型直升飛機攜帶撲救輸電線路零散山火，機動性和經(jīng)濟性高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2為本發(fā)明的安裝位置示意圖。

【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步的說明。
[0015]如圖1、圖2所示，本發(fā)明包括供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、高壓氣室6、炮膛7、氣室電磁閥
8、炮膛電磁閥9、炮管10、紅外成像儀11以及控制箱12 ；
所述供氣機構(gòu)包括空氣壓縮機I和空氣壓縮機閥門4，空氣壓縮機I和空氣壓縮機閥門4安裝在機腹內(nèi)，所述空氣壓縮機I與高壓氣室6連通，空氣壓縮機閥門4置于空氣壓縮機I與高壓氣室6之間，空氣壓縮機1、空氣壓縮機閥門4與控制箱12相連，通過控制箱12啟動空氣壓縮機I向高壓氣室6內(nèi)充氣，達到規(guī)定壓強后空氣壓縮機I關(guān)閉，空氣壓縮機閥門4關(guān)閉，停止充氣；
所述供水機構(gòu)包括滅火液箱3、水泵2和水泵閥門5，滅火液箱3中設(shè)有滅火液，滅火液由湖南省湘電試研技術(shù)有限公司生產(chǎn)的GXMHY-S03型高效滅火劑與水按體積比1:20的比例混合而成，其中GXMHY-S03型高效滅火劑以溴化銨與硫酸鉀為主體，適合用于野外山火撲救，具有很好的滅火及防止復(fù)燃的效果。所述滅火液箱3與炮膛7連接，水泵2和水泵閥門5置于滅火液箱3與炮膛7之間，水泵2、水泵閥門5與控制箱12相連，通過控制箱12啟動水泵2從安裝在直升機機腹的滅火液箱3中抽取滅火液至炮膛7形成水彈，炮膛7裝滿后，關(guān)閉水泵2，關(guān)閉水泵閥門5，停止充液； 所述炮膛7、炮管10、紅外成像儀11均安裝在機腹下方，所述高壓氣室6與炮膛7連通并用氣室電磁閥8隔斷，所述炮膛7與炮管10連通并用炮膛電磁閥9隔斷，所述炮管10采用小曲率螺旋式炮管，炮管10的數(shù)量為2根；
所述控制箱12安裝在機腹內(nèi)，控制箱12分別與空氣壓縮機1、水泵2、空氣壓縮機閥門
4、水泵閥門5、氣室電磁閥8、炮膛電磁閥9、紅外成像儀11連接。
[0016]本發(fā)明的工作原理如下:
(1)滅火前，取滅火液箱3容量為1000L，炮管10內(nèi)徑為20mm，炮身(雙炮管)長、寬、高分別為2m、0.5m、0.3m?？諝鈮嚎s機I額定壓強為3.5MPa，高壓氣室6工作壓強為3.0MPa,炮膛7容積為7L ；
(2)滅火時，使用紅外成像儀11分析火源的距離與方位，調(diào)整直升飛機位置，使其距離火源20m以內(nèi)，啟動滅火炮系統(tǒng)，在3.5s的時間內(nèi)，空氣壓縮機I完成向高壓氣室6內(nèi)充氣，使高壓氣室6內(nèi)壓強達到3.0MPa ;同時，水泵2完成從滅火液箱3中抽取7L滅火液至炮膛7，此時發(fā)射按鈕被激活；對準(zhǔn)火源按下發(fā)射按鈕，氣室電磁閥8、炮膛電磁閥9在不超過18ms的時間內(nèi)打開，高壓氣室6內(nèi)的氣體與炮膛7內(nèi)的水彈迅速混合，形成氣液混合物，完成一次霧化；一次霧滴在極短的時間內(nèi)經(jīng)過小曲率螺旋式炮管10,與管壁連續(xù)碰撞,完成二次霧化；二次霧滴從炮口噴出后迅速擴散，完成三次霧化；
(3)經(jīng)過三次霧化的滅火液體積膨脹1700倍以上，以120m/s的初始速度噴向火源，射程達50m，噴射寬度達6m ;三次霧化后7L滅火液變成直徑5?180 μ m的霧滴，霧滴顆粒與火接觸的表面積大大增加，且顆粒較大的霧滴隨著高速氣流沖向火源，起到吹熄、澆滅的作用；顆粒較小的霧滴則在火源周圍氣化，起到隔絕空氣、帶走熱量的作用，而滅火液中添加的滅火劑蒸發(fā)后形成的致密鹽層覆蓋在燃燒物表面，能夠大大提高燃燒物的燃點，阻止復(fù)燃；
(4)一次發(fā)送完畢后,控制箱12自動凍結(jié)發(fā)射按鈕,氣室電磁閥8、炮膛電磁閥9自動關(guān)閉，空氣壓縮機閥門4、水泵閥門5自動打開，空氣壓縮機I和水泵2分別再次完成上述充氣、充水過程，等待下次發(fā)射，其中，空氣壓縮機I和水泵2完成充氣、充水過程的時間不超過3.5秒。
[0017]本發(fā)明使用的是雙炮管并排組合的方式，每發(fā)射一次可噴射滅火液7X2=14L，現(xiàn)場試驗表明，充分霧化后的14L滅火液能夠?qū)鹧娓叨葹?m、明火面積3m2的火苗一次性撲滅。而1000L滅火液可發(fā)射70余次，可撲滅明火面積200余平米，對于輸電線路附近數(shù)平米至數(shù)十平米明火的小面積山火的撲救綽綽有余。因此使用本滅火水炮滅火效果好、機動性強，且無需中途尋找水源補水，甚至在撲滅了一個火點后還可不停機迅速趕至下一個火點進行撲救，完全迎合了輸電線路山火的滅火需求。
【權(quán)利要求】
1.一種撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:包括供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、高壓氣室、炮膛、炮管、紅外成像儀以及控制箱，所述供氣機構(gòu)安裝在直升機機腹內(nèi)，所述供氣機構(gòu)與位于機腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機腹下方，所述高壓氣室與炮膛連通并用氣室電磁閥隔斷，所述炮膛與炮管連通并用炮膛電磁閥隔斷，所述炮膛與安裝在機腹內(nèi)的供水機構(gòu)相連，安裝在機腹內(nèi)的控制箱分別與所述供氣機構(gòu)、供水機構(gòu)、紅外成像儀、氣室電磁閥、炮膛電磁閥連接。
2.如權(quán)利要求1所述的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述供氣機構(gòu)包括空氣壓縮機和空氣壓縮機閥門，所述空氣壓縮機與高壓氣室連通，空氣壓縮機閥門置于空氣壓縮機與高壓氣室之間，所述空氣壓縮機、空氣壓縮機閥門分別與控制箱連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述供水機構(gòu)包括滅火液箱、水泵和水泵閥門，滅火液箱中設(shè)有滅火液，所述滅火液箱與炮膛連接，水泵和水泵閥門置于滅火液箱與炮膛之間，所述水泵、水泵閥門分別與控制箱連接。
4.如權(quán)利要求3所述的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述炮管采用小曲率螺旋式炮管。
5.如權(quán)利要求3所述的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述炮管的數(shù)量為2根。
6.如權(quán)利要求3所述的撲救輸電線路山火用的直升機攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述滅火液由GXMHY-S03型高效滅火劑與水按體積比1:20的比例混合而成。
【文檔編號】A62C3/02GK104127971SQ201410412811
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月21日
【發(fā)明者】陸佳政, 劉毓, 方針, 張紅先, 李波, 吳傳平 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司, 國網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院