一種撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，包括供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)構(gòu)、高壓氣室、炮膛、炮管、紅外成像儀以及控制箱，供氣機(jī)構(gòu)安裝在直升機(jī)機(jī)腹內(nèi)，供氣機(jī)構(gòu)與位于機(jī)腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機(jī)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(jī)腹內(nèi)的供水機(jī)構(gòu)相連，控制箱分別與供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)構(gòu)、紅外成像儀、氣室電磁閥、炮膛電磁閥連接。本實(shí)用新型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(jī)汲水所需大型水源的問(wèn)題。
【專利說(shuō)明】一種撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種滅火水炮，特別涉及一種撲救輸電線路山火用的直升機(jī)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(guò)山區(qū)林地，野外高發(fā)的山火對(duì)電力系統(tǒng)造成了嚴(yán)重的損害。為應(yīng)對(duì)點(diǎn)多面廣、隨機(jī)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(fù)式高壓細(xì)水霧滅火器、長(zhǎng)距離高揚(yáng)程移動(dòng)滅火平臺(tái)、電動(dòng)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(jī)動(dòng)性要求。隨著越來(lái)越多的特高壓輸電線路經(jīng)過(guò)不發(fā)達(dá)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(jī)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(jī)滅火裝備多為大面積森林火災(zāi)設(shè)計(jì)，其功率大、荷載大，對(duì)于撲救小面積山火，機(jī)動(dòng)性差且經(jīng)濟(jì)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(jī)的汲水裝置形同虛設(shè)。而現(xiàn)有直升機(jī)搭載的滅火水炮，具有以下特點(diǎn):(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(chǔ)氣瓶作為動(dòng)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(guò)程中能夠自動(dòng)連續(xù)噴射，在撲救較大火災(zāi)時(shí)，可簡(jiǎn)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(fèi)；(4)缺乏火焰定位裝置，完全依靠駕駛員的經(jīng)驗(yàn)，滅火精確度不高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、精確度高、
[0005]滅火效果好的撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮。
[0006]本實(shí)用新型解決上述問(wèn)題的技術(shù)方案是:一種撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:包括供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)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(jī)構(gòu)安裝在直升機(jī)機(jī)腹內(nèi)，所述供氣機(jī)構(gòu)與位于機(jī)腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機(jī)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(jī)腹內(nèi)的供水機(jī)構(gòu)相連，安裝在機(jī)腹內(nèi)的控制箱分別與所述供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)構(gòu)、紅外成像儀、氣室電磁閥、炮膛電磁閥連接。
[0007]上述撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述供氣機(jī)構(gòu)包括空氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)閥門，所述空氣壓縮機(jī)與高壓氣室連通，空氣壓縮機(jī)閥門置于空氣壓縮機(jī)與高壓氣室之間，所述空氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)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(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述供水機(jī)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。
[0009]上述撲救輸電線路山火用的直升機(jī)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。
[0010]上述撲救輸電線路山火用的直升機(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮中，所述炮管的數(shù)量為2根。
[0011]上述撲救輸電線路山火用的直升機(jī)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。
[0012]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0013](I)本實(shí)用新型炮膛容量小，單次發(fā)射水彈的體積較小，霧化效果好，在空氣壓縮機(jī)的配合下，壓力高、射程遠(yuǎn)，保障了滅火的安全性，避免了更換氣瓶造成的時(shí)間浪費(fèi)與成本損失；
[0014](2)本實(shí)用新型的炮管采用小曲率螺旋式炮管，高速滅火液經(jīng)過(guò)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(jī)汲水所需大型水源的問(wèn)題；
[0015](3)本實(shí)用新型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；
[0016](4)本實(shí)用新型的滅火液由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；
[0017](5)本實(shí)用新型裝置結(jié)構(gòu)輕便，迎合了越來(lái)越高的輸電線路山火滅火需求，適合由小型直升飛機(jī)攜帶撲救輸電線路零散山火，機(jī)動(dòng)性和經(jīng)濟(jì)性高。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本實(shí)用新型的安裝位置示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0021]如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型包括供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)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 ；
[0022]所述供氣機(jī)構(gòu)包括空氣壓縮機(jī)I和空氣壓縮機(jī)閥門4，空氣壓縮機(jī)I和空氣壓縮機(jī)閥門4安裝在機(jī)腹內(nèi)，所述空氣壓縮機(jī)I與高壓氣室6連通，空氣壓縮機(jī)閥門4置于空氣壓縮機(jī)I與高壓氣室6之間，空氣壓縮機(jī)1、空氣壓縮機(jī)閥門4與控制箱12相連，通過(guò)控制箱12啟動(dòng)空氣壓縮機(jī)I向高壓氣室6內(nèi)充氣，達(dá)到規(guī)定壓強(qiáng)后空氣壓縮機(jī)I關(guān)閉，空氣壓縮機(jī)閥門4關(guān)閉，停止充氣；
[0023]所述供水機(jī)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(guò)控制箱12啟動(dòng)水泵2從安裝在直升機(jī)機(jī)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；
[0024]所述炮膛7、炮管10、紅外成像儀11均安裝在機(jī)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；
[0025]所述控制箱12安裝在機(jī)腹內(nèi)，控制箱12分別與空氣壓縮機(jī)1、水泵2、空氣壓縮機(jī)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。
[0026]本實(shí)用新型的工作原理如下:
[0027](I)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(zhǎng)、寬、高分別為2m、0.5m、0.3m?？諝鈮嚎s機(jī)I額定壓強(qiáng)為3.5MPa，高壓氣室6工作壓強(qiáng)為
3.0MPa,炮膛7容積為7L ；
[0028](2)滅火時(shí)，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(jī)位置，使其距離火源20m以內(nèi)，啟動(dòng)滅火炮系統(tǒng)，在3.5s的時(shí)間內(nèi)，空氣壓縮機(jī)I完成向高壓氣室6內(nèi)充氣，使高壓氣室6內(nèi)壓強(qiáng)達(dá)到3.0MPa ;同時(shí)，水泵2完成從滅火液箱3中抽取7L滅火液至炮膛7，此時(shí)發(fā)射按鈕被激活；對(duì)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(guò)18ms的時(shí)間內(nèi)打開(kāi)，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(shí)間內(nèi)經(jīng)過(guò)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(kuò)散，完成三次霧化；
[0029](3)經(jīng)過(guò)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(dá)50m，噴射寬度達(dá)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(diǎn)，阻止復(fù)燃；
[0030](4) 一次發(fā)送完畢后，控制箱12自動(dòng)凍結(jié)發(fā)射按鈕，氣室電磁閥8、炮膛電磁閥9自動(dòng)關(guān)閉，空氣壓縮機(jī)閥門4、水泵閥門5自動(dòng)打開(kāi)，空氣壓縮機(jī)I和水泵2分別再次完成上述充氣、充水過(guò)程，等待下次發(fā)射，其中，空氣壓縮機(jī)I和水泵2完成充氣、充水過(guò)程的時(shí)間不超過(guò)3.5秒。
[0031]本實(shí)用新型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(chǎng)試驗(yàn)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(duì)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(jī)動(dòng)性強(qiáng)，且無(wú)需中途尋找水源補(bǔ)水，甚至在撲滅了一個(gè)火點(diǎn)后還可不停機(jī)迅速趕至下一個(gè)火點(diǎn)進(jìn)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(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:包括供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)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(jī)構(gòu)安裝在直升機(jī)機(jī)腹內(nèi)，所述供氣機(jī)構(gòu)與位于機(jī)腹下方的高壓氣室連通，炮膛、炮管、紅外成像儀均安裝在機(jī)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(jī)腹內(nèi)的供水機(jī)構(gòu)相連，安裝在機(jī)腹內(nèi)的控制箱分別與所述供氣機(jī)構(gòu)、供水機(jī)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(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述供氣機(jī)構(gòu)包括空氣壓縮機(jī)和空氣壓縮機(jī)閥門，所述空氣壓縮機(jī)與高壓氣室連通，空氣壓縮機(jī)閥門置于空氣壓縮機(jī)與高壓氣室之間，所述空氣壓縮機(jī)、空氣壓縮機(jī)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(jī)攜帶高壓節(jié)水滅火水炮，其特征在于:所述供水機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(hào)】A62C31/00GK203989588SQ201420472292
【公開(kāi)日】2014年12月10日 申請(qǐng)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(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司, 國(guó)網(wǎng)湖南省電力公司電力科學(xué)研究院