一種滅火彈的控制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于滅火彈技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種滅火彈的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 大規(guī)?；馂?zāi)危險(xiǎn)大、火災(zāi)控制與撲救十分困難，處置不當(dāng)往往會(huì)造成大量人員傷 亡、財(cái)產(chǎn)損失以及環(huán)境次生災(zāi)害。滅火彈是一種內(nèi)部裝填滅火介質(zhì)的彈體，它不受火源高 度、地形地貌環(huán)境、道路等因素的影響，能夠迅速的遠(yuǎn)距離被投放到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)并實(shí)施滅火的 滅火裝置。然而，目前的滅火彈，均采用觸發(fā)引信，滅火彈被發(fā)射到火場(chǎng)碰地后，觸發(fā)引信作 用，引爆彈體中心拋撒裝藥，爆轟產(chǎn)生的氣流和爆炸沖擊波相互作用拋撒滅火藥劑，對(duì)火災(zāi) 現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行有效覆蓋。然而，彈丸觸地后在慣性力的作用下鉆地一定深度，當(dāng)鉆地深度較大 時(shí)，爆轟角增大，在爆轟拋撒時(shí)將部分滅火劑噴射到土中，利用率降低，直接影響滅火效果， 隨著鉆地深度的增加，甚至可能產(chǎn)生滅火彈圓柱部分整體鉆入地下，則爆炸后滅火劑拋撒 在土壤中，無法用于滅火。而對(duì)于一些高大裝置例如化學(xué)工業(yè)園區(qū)里的大型浮頂油罐，著火 點(diǎn)位置很高，觸地炸的滅火彈則不能將滅火藥劑有效的拋撒在著火點(diǎn)，不能發(fā)揮滅火彈遠(yuǎn) 距離大規(guī)模壓制性滅火的優(yōu)勢(shì)。
[0003] 因此，當(dāng)滅火彈飛行至拋撒高度時(shí)，需要發(fā)出拋撒信號(hào)，在彈藥工程上一般借助硬 件如爆高控制器、帶探測(cè)能力的引信或者能夠延時(shí)控制的火工品等控制爆高，從定高原理 上來分，又可分為毫米波雷達(dá)高度表、無線電高度表、氣壓高度計(jì)、激光高度計(jì)、可裝訂延時(shí) 爆高等。采用爆高控制器等硬件來控制爆高，由于爆高控制器需要發(fā)射并接收雷達(dá)波或者 激光光束，光束穿透煙霧會(huì)大幅衰減，因此，爆高控制器并不適合火場(chǎng)煙霧大溫度高的惡 劣環(huán)境，并且爆高控制器為軍用產(chǎn)品，成本高昂，采用其控制爆高會(huì)導(dǎo)致滅火彈的成本大幅 增高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和技術(shù)需求，本發(fā)明的目的在于提供一種可控制爆高的滅火 彈的控制方法。
[0005] 本發(fā)明提供了一種滅火彈的控制方法，包括下述步驟：
[0006] (1)建立查詢表格：
[0007] 根據(jù)滅火彈出筒速度、出筒角度、出筒時(shí)刻相對(duì)目標(biāo)的高度和延時(shí)起爆時(shí)間獲得 滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程；
[0008] 根據(jù)所述滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程建立所述查詢表格；
[0009] 所述查詢表格包括（m+1)行和（n+1)列；其中第一行表示為拋撒高度HpH2……Hn，第一列表示為射程XpX2……Xm;第二行至第（m+1)行和第二列至（n+1)列構(gòu)成了m行 n列的矩陣，該矩陣元素為出筒速度和出筒角度的組合￥_0 (i，j)，出筒速度和出筒角度的 組合V_0 (i，j)是以射程Xi和拋撒高度％為變量獲得的；相鄰射程之間的差（Xi-XiJ為 50m~100m，相鄰拋撒高度之間的差（HpD為IOm~20m ;m、n為 正整數(shù)；
[0010] (2)在滅火彈發(fā)射前，根據(jù)設(shè)定的射程和拋撒高度查詢所述查詢表格，并獲得滅火 彈的出筒速度和出筒角度；
[0011] (3)根據(jù)所述出筒速度和所述出筒角度發(fā)射滅火彈使得所述滅火彈的爆高符合設(shè) 定的要求。
[0012] 其中，當(dāng)設(shè)定的射程與所述查詢表格中的射程不相等時(shí)，通過插值運(yùn)算獲得滅火 彈的出筒速度和出筒角度。
[0013]本發(fā)明通過調(diào)整滅火彈起爆位置,可大大增加拋撒的滅火藥劑的有效覆蓋面積， 并且使得滅火劑直接作用于火源高度處，提高滅火劑的使用效率，增強(qiáng)滅火效能。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明 進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于 限定本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明屬于滅火彈技術(shù)，涉及用于增強(qiáng)滅火彈的效能，具體為一種可以控制在一 定高度時(shí)拋撒出滅火藥劑的滅火彈。本發(fā)明通過調(diào)整滅火彈起爆位置，可大大增加拋撒的 滅火藥劑的有效覆蓋面積，并且使得滅火劑直接作用于火源高度處，提高滅火劑的使用效 率，增強(qiáng)滅火效能。
[0016]本發(fā)明的目的在于提供一種滅火彈：發(fā)射裝置上的控制系統(tǒng)獲取火源相對(duì)發(fā)射車 相對(duì)高度、位置信息，輸入發(fā)射控制計(jì)算機(jī)，發(fā)射控制計(jì)算機(jī)根據(jù)火源相對(duì)高度、位置信息 解算彈道軌跡及初速度，調(diào)整發(fā)射筒方位角、俯仰角、動(dòng)力源氣壓。滿足發(fā)射要求后，啟動(dòng)發(fā) 射程序，滅火彈起爆控制機(jī)構(gòu)利用初始發(fā)射過載解除第一級(jí)保險(xiǎn)，發(fā)射筒膛口機(jī)械開關(guān)解 第二級(jí)保險(xiǎn)，由固定延時(shí)引信作用，在距離火源根部上方Im左右處拋撒彌散機(jī)構(gòu)作用，將 殼體及滅火劑一同定向拋撒出艙，通過冷激波及滅火劑雙重作用進(jìn)行滅火。
[0017]與一般的滅火彈相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：
[0018]實(shí)現(xiàn)了滅火彈的低成本且可控爆高，只需要進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)，利用發(fā)射裝置（發(fā)射 車、直升機(jī)和無人機(jī)等）上現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)即可完成，無需額外增加拋撒高度控制的硬 件設(shè)備，有利于節(jié)約成本，通過調(diào)整滅火彈的起爆高度，可增加拋撒的滅火藥劑的有效覆蓋 面積，并且使得滅火劑直接作用于火源高度處，有效提高火災(zāi)的撲救水平與能力。
[0019]本發(fā)明滅火彈可控爆高拋撒的實(shí)現(xiàn)方法如下：
[0020] (1)滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度取決于滅火彈出筒速度Vtl、出筒角度（即發(fā)射筒 與地面的夾角）％、出筒時(shí)刻相對(duì)目標(biāo)的高度Htl以及延時(shí)起爆時(shí)間h，由于滅火彈的延時(shí) 起爆時(shí)間h為固定值，滅火彈出廠時(shí)即已設(shè)定，滅火彈出筒時(shí)刻相對(duì)目標(biāo)的高度Htl也取決 于發(fā)射裝置的位置，為已知值。因此，要實(shí)現(xiàn)滅火彈相對(duì)地面的不同的拋撒高度，應(yīng)在滿足 彈著點(diǎn)精度的前提下，計(jì)算選擇合適的出筒速度Vtl、發(fā)射筒與地面的夾角0。。
[0021] (2)將初始的出筒速度Vtl、出筒角度Stl、相對(duì)目標(biāo)的高度Htl以及延時(shí)起爆時(shí)間tQ 帶入六自由度彈道方程解算，可分別得到在不同的初始條件下，滅火彈拋撒點(diǎn)的位置和高 度。
[0022] (3)將需求的滅火彈的射程和拋撒高度按射程50m-檔，拋撒高度IOm-段，反算 出在給定的射程、拋撒高度和拋撒延遲的條件下，出筒速度和出筒角度的組合，將出筒速度 和出筒角度的組合采用數(shù)據(jù)射表表示，并存儲(chǔ)于數(shù)組￥_0 (X，H)中。數(shù)組V_0 (X，H)的結(jié) 構(gòu)如下所示：
[0023]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種滅火彈的控制方法，其特征在于，包括下述步驟： (1) 建立查詢表格： 根據(jù)滅火彈出筒速度、出筒角度、出筒時(shí)刻相對(duì)目標(biāo)的高度和延時(shí)起爆時(shí)間獲得滅火 彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程； 根據(jù)所述滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程建立所述查詢表格； 所述查詢表格包括（m+1)行和（n+1)列；其中第一行表示為拋撒高度氏、H2……H n，第 一列表示為射程A、X2……Xm;第二行至第（m+1)行和第二列至（n+1)列構(gòu)成了 m行n列 的矩陣，該矩陣元素為出筒速度和出筒角度的組合V_ 0 (i，j)，出筒速度和出筒角度的組合 V_9 (i，j)是以射程Xi和拋撒高度％為變量獲得的；相鄰射程之間的差（Xi-XiJ為50m~ 100m，相鄰拋撒高度之間的差（H j-HjJ為IOm~20m ;1彡i彡m ;1彡j彡n ;m、n為正整 數(shù)； (2) 在滅火彈發(fā)射前，根據(jù)設(shè)定的射程和拋撒高度查詢所述查詢表格，并獲得滅火彈的 出筒速度和出筒角度； (3) 根據(jù)所述出筒速度和所述出筒角度發(fā)射滅火彈使得所述滅火彈的爆高符合設(shè)定的 要求。
2. 如權(quán)利要求1所述的控制方法，其特征在于，當(dāng)設(shè)定的射程與所述查詢表格中的射 程不相等時(shí)，通過插值運(yùn)算獲得滅火彈的出筒速度和出筒角度。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種滅火彈的控制方法，包括：根據(jù)滅火彈出筒速度、出筒角度、出筒時(shí)刻相對(duì)目標(biāo)的高度和延時(shí)起爆時(shí)間獲得滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程；根據(jù)滅火彈相對(duì)地面的拋撒高度和射程建立查詢表格，在滅火彈發(fā)射前，根據(jù)設(shè)定的射程和拋撒高度并結(jié)合上述查詢表格獲得滅火彈的出筒速度和出筒角度；根據(jù)出筒速度和出筒角度發(fā)射滅火彈使得所述滅火彈的爆高符合設(shè)定的要求。本發(fā)明通過調(diào)整滅火彈起爆位置，可大大增加拋撒的滅火藥劑的有效覆蓋面積，并且使得滅火劑直接作用于火源高度處，提高滅火劑的使用效率，增強(qiáng)滅火效能。
【IPC分類】A62C19-00
【公開號(hào)】CN104740812
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310723829
【發(fā)明人】羅珊, 李鳳雷, 李運(yùn)生, 彭逍, 唐志明, 唐俊
【申請(qǐng)人】湖北航天飛行器研究所
【公開日】2015年7月1日
【申請(qǐng)日】2013年12月25日