CN213335812U - 一种无人机机载自寻的多用途灭火弹 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，包括整体呈圆柱状的弹体，所述弹体包括依次设置的用于自寻的制导的导引头舱、用于调整飞行姿态的舵机舱，用于装载灭火剂的灭火舱和用于提供驱动力的推进舱，所述推进舱上安装有尾翼，所述舵机舱上安装有翼片；所述尾翼和翼片通过沿自身厚度方向或长度方向设置的转轴安装在所述弹体上，使所述尾翼和翼片可以转动收入所述弹体内或可以转动地贴近所述弹体表面；所述弹体上还设置有用于驱动所述尾翼和翼片转动伸出的驱动机构。本实用新型具有结构设计巧妙，模块化设计，能够针对不同火场环境进行组合，适应性好，有利于充分发挥灭火效能等优点。

Description

一种无人机机载自寻的多用途灭火弹

技术领域

本实用新型涉及消防灭火技术领域，特别的涉及一种无人机机载自寻的多用途灭火弹。

背景技术

随着经济的发展和人类需求的不断增长，高层建筑越来越多，楼层也越来越高，传统的消防设备已无法赶上高楼的“长高”速度，另外，化工厂、危化品工厂、码头、仓库、货运船舶等发生火灾时，传统消防设备也不易及时进入到核心火场进行控制。火灾控制在于快速反应，尤其是在火灾初始阶段，如何快速精确控制火情，将对火灾的发展有较好的抑制作用。近年来，随着无人机技术的发展，针对高楼或工厂等不易接近的火场区域，可以通过无人机将灭火弹载到火场上方进行投放。同时，随着自寻的制导技术逐渐成熟，也逐渐出现在无人机上挂在自寻的制导灭火弹，在无人机无法接近的火场，通过无人机挂载自寻的制导灭火弹至接近火场的位置投放，利用自寻的制导灭火弹上的旋转尾翼和舵机翼片将灭火弹发射到火场中。

然而，现有的灭火弹都是一体式设计，只能针对一种特定的火场环境使用，无法根据火场环境灵活更换灭火剂或发动机等。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是：如何提供一种结构设计巧妙，模块化设计，能够针对不同火场环境进行组合，适应性好，有利于充分发挥灭火效能的无人机机载自寻的多用途灭火弹。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，包括整体呈圆柱状的弹体，所述弹体包括依次设置的用于自寻的制导的导引头舱、用于调整飞行姿态的舵机舱，用于装载灭火剂的灭火舱和用于提供驱动力的推进舱，所述推进舱上安装有尾翼，所述舵机舱上安装有翼片；所述弹体通过所述导引头舱、舵机舱、灭火舱和推进舱可拆卸地连接而成。

这样，灭火弹采用模块化设计，通过更换不同的导引头，可应用于不同环境下的灭火；通过更换不同的灭火剂可针对ABC类火灾分别灭火；通过更换不同的发动机，可分别应用于城市高层近距灭火和工厂、仓库、森林等远距离灭火。使得灭火弹能够适应不同火场的需要，适应性较好，从而有利于充分发挥灭火效能。

所述尾翼和翼片通过沿自身厚度方向或长度方向设置的转轴安装在所述弹体上，使所述尾翼和翼片可以转动收入所述弹体内或可以转动地贴近所述弹体表面；所述弹体上还设置有用于驱动所述尾翼和翼片转动伸出的驱动机构。

该结构中，由于尾翼和翼片可以通过转轴转动收入弹体内或贴近弹体表面，从而可以减小灭火弹径向尺寸，使得无人机挂载的灭火弹间距更近，有利于挂载更多的灭火弹，提高无人机的挂载量，充分发挥灭火效能。

进一步的，所述尾翼整体呈圆弧形，且内径与所述弹体的外径一致，所述尾翼的一侧通过沿所述弹体的轴向设置的转轴可转动地安装在所述推进舱上，使所述尾翼能够转动至内弧面贴合在所述弹体外。

这样，将尾翼设置成圆弧形，并且让该圆弧形的内径与弹体的外径一致，使得尾翼在挂载状态下可以完全贴合在弹体表面，使弹体整体呈柱状，便于装载，甚至可以采用筒式发射的方式将灭火弹从无人机上发射出去，为灭火弹提供较大的发射初始速度。

进一步的，所述翼片沿所述舵机舱周向均布设置有多个，且每个所述翼片通过沿自身厚度方向设置的转轴安装在所述舵机舱上，使所述翼片能够沿所述舵机舱的径向转动，所述舵机舱上具有与所述翼片对应设置的容纳槽，所述容纳槽沿所述舵机舱的轴向设置，使所述翼片能旋转收入所述容纳槽内。

进一步的，所述导引头舱包括用于制导的导引头、用于控制飞行姿态的制导一体机和电源，所述制导一体机集成有弹上计算机、点火控制电路、惯性测试组件、舵机控制驱动电路；所述翼片的驱动机构为与所述翼片连接设置的电动舵机，所述电动舵机包括用于检测翼片角度的位置反馈传感器，所述电动舵机与所述舵机控制驱动电路相连；所述推进舱包括挡药板、发射装药和点火具，并连接至所述点火控制电路。

这样，通过制导一体机控制推进舱内的点火具引燃发射装药产生推力，同时，通过舵机控制驱动电路实施控制电动舵机，调整翼片的倾角，使灭火弹保持稳定飞行。

进一步的，所述灭火舱内填充有灭火剂，并在所述灭火剂的中部埋设有导爆索和引信，所述引信电连接至所述弹上计算机。

这样，通过制导一体机可以控制引信使导爆索爆炸，从而可以使灭火剂向四周抛洒，从而取得较大的灭火范围和效果。

进一步的，所述导爆索位于所述灭火舱的轴心位置。

进一步的，所述弹体上还设置有用于无线通讯的分离接插件，所述分离接插件与所述弹上计算机电连接。

这样，通过分离接插件可以与无人机实现通讯，从而可以通过无人机对发射后的灭火弹进行手动控制。

进一步的，所述导引头采用可见光制导、红外制导或激光半主动制导。

进一步的，所述电源为热电池。

综上所述，本实用新型具有如下优点：

1.采用机载发射消防灭火弹，可提高灭火弹的快速响应能力；

2.将制导与消防灭火弹结合，可提高灭火弹的灭火精度，使其具有在远距离发射条件下精确灭火的能力，解决工厂、轮船、森林等特殊场合下的消防灭火问题；

3.灭火弹具有发射后不管的能力，可在短时间内发射多枚自寻的灭火弹，提高灭火效能；

4.灭火弹采用舵翼和尾翼均可折叠的设计，可采用筒式发射方式，使得灭火弹系统占用空间小，一架无人机可挂载多枚灭火弹发射灭火；

5.导弹采用模块化设计：更换导引头舱段为锥形体舱段、更换发动机舱段为低推进剂发动机舱段，使其具备在城市高层近距灭火的能力；更换灭火剂舱段为不同类型的灭火剂，以针对不同的火情进行灭火。

附图说明

图1为本使用新型实施例的结构示意图。

图2为图1的另一视角的结构示意图。

图3为本实用新型的爆炸示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

具体实施时：如图1～图3所示，一种无人机机载自寻的多用途灭火弹，包含导引头舱1、分离接插件 7、舵机舱2、灭火舱3、尾翼5、推进舱4和翼片6；

其中，导引头舱1由导引头、制导一体机和热电池等部件组成，通过统一不同导引头舱1段间的物理接口、通信协议，以实现舱段更换。导引头为制导系统提供目标距离、方位等信息；制导一体机集成了弹上计算机、点火控制电路、惯性测试组件、舵机控制及驱动电路，可提高弹上空间利用率，主要解算导引头反馈的目标信息，并生成控制信号控制舵机的偏转来控制导弹姿态；热电池提供弹上用电。

导引头舱1通过可拆卸连接，可以针对不同火场进行更换调整，当针对工厂、仓库、森林等远距离灭火场所时，导引头可采用可见光制导、红外制导或者激光半主动制导方式，当针对城市高层火灾等近距灭火时，导引头舱1更换为头部为锥形的用于破窗的舱段，该舱段主要由锥形头部和制导一体机、热电池等部件组成。

分离接插件7：用于实现无人机与灭火弹的无线通信与控制。

舵机舱2：本实施例中，灭火弹有四个电动舵机，采用独立舱段的形式。单个舵机由直流电机、减速传动装置、位置反馈传感器等组成。舵机作为导弹控制系统的执行机构，根据控制系统的控制指令驱动舵面偏转达到相应的角度，产生导弹姿态控制力矩，操纵导弹按控制制导规律飞向目标。

灭火舱3：灭火舱3内有灭火剂、引信和导爆索。针对不同火情可以更换干粉灭火剂舱段或气溶胶灭火剂舱段等不同类型灭火剂进行灭火；引信采用机电触发方式，由安全执行机构和电路模块组成；干粉灭火剂舱段中心轴线安装有导爆索，通过爆炸抛撒灭火剂，不同类型灭火剂有不同的抛撒方式。

尾翼5：尾翼5采用卷弧翼片横向折叠，布置于发动机尾部，同时实现绕弹轴的小阻尼旋转以达到全弹的消旋作用。

推进舱4：推进舱4由点火具、装药、挡药板等组成，为灭火弹飞行提供动力。当针对城市高层火灾等近距灭火时，可更换具有低推进剂装药量的发动机，实现近距灭火，同时可保证灭火弹破窗后进入房间内的速度较低，不会对人员产生附带伤害。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不以本实用新型为限制，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，包括整体呈圆柱状的弹体，所述弹体包括依次设置的用于自寻的制导的导引头舱(1)、用于调整飞行姿态的舵机舱(2)，用于装载灭火剂的灭火舱(3)和用于提供驱动力的推进舱(4)，所述推进舱(4)上安装有尾翼(5)，所述舵机舱(2)上安装有翼片(6)；所述弹体通过所述导引头舱(1)、舵机舱(2)、灭火舱(3)和推进舱(4)可拆卸地连接而成。

2.如权利要求1所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述尾翼(5)和翼片(6)通过沿自身厚度方向或长度方向设置的转轴安装在所述弹体上，使所述尾翼(5)和翼片(6)可以转动收入所述弹体内或可以转动地贴近所述弹体表面；所述弹体上还设置有用于驱动所述尾翼(5)和翼片(6)转动伸出的驱动机构。

3.如权利要求2所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述尾翼(5)整体呈圆弧形，且内径与所述弹体的外径一致，所述尾翼(5)的一侧通过沿所述弹体的轴向设置的转轴可转动地安装在所述推进舱(4)上，使所述尾翼(5)能够转动至内弧面贴合在所述弹体外。

4.如权利要求2所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述翼片(6)沿所述舵机舱(2)周向均布设置有多个，且每个所述翼片(6)通过沿自身厚度方向设置的转轴安装在所述舵机舱(2)上，使所述翼片(6)能够沿所述舵机舱(2)的径向转动，所述舵机舱(2)上具有与所述翼片(6)对应设置的容纳槽，所述容纳槽沿所述舵机舱(2)的轴向设置，使所述翼片(6)能旋转收入所述容纳槽内。

5.如权利要求2所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述导引头舱(1)包括用于制导的导引头、用于控制飞行姿态的制导一体机和电源，所述制导一体机集成有弹上计算机、点火控制电路、惯性测试组件、舵机控制驱动电路；所述翼片(6)的驱动机构为与所述翼片(6)连接设置的电动舵机，所述电动舵机包括用于检测翼片角度的位置反馈传感器，所述电动舵机与所述舵机控制驱动电路相连；所述推进舱(4)包括挡药板、发射装药和点火具，并连接至所述点火控制电路。

6.如权利要求5所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述灭火舱(3)内填充有灭火剂，并在所述灭火剂的中部埋设有导爆索和引信，所述引信电连接至所述弹上计算机。

7.如权利要求6所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述导爆索位于所述灭火舱(3)的轴心位置。

8.如权利要求5所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述弹体上还设置有用于无线通讯的分离接插件，所述分离接插件与所述弹上计算机电连接。

9.如权利要求5所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述导引头采用可见光制导、红外制导或激光半主动制导。

10.如权利要求5所述的无人机机载自寻的多用途灭火弹，其特征在于，所述电源为热电池。

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