技术摘要：
本发明利用旋翼机特别是无人旋翼机可精确定点悬停的特点，操作装有多枚灭火弹的投放机构使森林灭火弹在火场植被之上起爆，以瞬间气爆状按确定蜜度准确均匀的雾状喷洒在火场中，避免蒸发和飘逸损失；增加了灭火剂载量比，提高了灭火弹的可靠性、安全性和环保性，以物理 全部
背景技术：
森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，也是阻碍林 业发展最严重的自然灾害之一。随着荒山绿化工作的不断推进，森林覆盖率逐步提高，林间 可燃物不断增加，再加上愈加恶劣的气候条件，致使森林防火压力愈来愈大，森林火灾时有 发生；大部分森林的地形都是比较复杂，道路交通不便，通视范围小，各种气候条件致使火 灾扑救十分困难，对于消防人员的生命安全威胁较大，同时也会造成巨大的财产损失；监测 火情不及时，消防技术和设备比较落后和单一，贻误最佳扑救时机，致使小火变成大火严重 的制约了森林灭火工作。在森林火灾中，扑救是世界主流，以管控火源并“打早、打小、打了” 为应对森林火灾的指导方针，力争把火灾扑灭在萌芽状态。 飞机喷撒灭火剂或水的森林灭火方法受烟雾、高温热气流和风向的影响，大量的 灭火剂或水在到达大火根部前已被吹走或汽化，大大降低了灭火效率。同时受气候和能见 度、飞行员素质、地理环境和水源位置等因素影响，制约了森林灭火效果。而飞机管理的现 状又很难满足早发现，早扑救，把火灾扑灭在萌芽状态的要求。 目前针对初期森林火灾有使用发射式灭火弹灭火方法，但该方法存在发射距离 短、灭火剂装量少、落点精度差大、灭火效率低和成本高等问题制约，无法满足灭初期森林 火灾的要求。 目前针对初期森林火灾有使用空投式灭火弹灭火方法，但现有的方法中通常是查 打一体，一方面要求长巡航时间必然影响其载荷量，大大减少灭火弹的装载量；另一方面是 灭火弹设计复杂，元件多，影响了灭火剂装量，降低了灭火效率，致成本过高；通常采用的触 地起爆方式只适用于灭地表火，无法灭植被较高的森林火；壳体没有考虑破裂后的安全问 题，以及不可降解或不易降解等问题的制约都无法满足森林灭火的要求，难以推广应用。
技术实现要素：
采用卫星遥感、无人机巡逻和监测站等相结合对森林火灾进行监测，实现对森林 火灾的早发现；充分利用旋翼机特别是无人旋翼机可精确定点悬停的特点，通过机载红外 和夜视摄像等设备全天候确定着火点位置、面积和植被高度，结合灭火弹引信延时起爆时 间确定旋翼机定点悬停位置高度坐标，遥控投放机构使空投森林灭火弹穿过火场上部较厚 的高温气流层在火场植被上空1-5米处起爆，避免灭火剂在火场上部较厚高温气流层的蒸 发和飘逸损失；以瞬间气爆状把灭火弹中的森林专用灭火剂按确定浓度准确均匀的雾状喷 洒在火场中，通过物理和化学的双重灭火作用提高森林防灭火效率，防止复燃，从而实现森 林火灾的早发现、早扑救和快速精准高效灭火，并通过机载红外和夜视摄像设备评估灭火 效果。 其中： 3 CN 111589023 A 说 明 书 2/3 页 所述旋翼机定点悬停位置坐标：X＝a、Y＝b(a、b为火点平面位置坐标)、Z＝1 植被 高度Z1(米) 点火延时起爆高度Z2(米)，点火延时起爆高度Z2＝4.9t2，t为点火延时起爆时 间(秒)。 所述投放机构为电磁阀气动开启自由落体投弹装置，装有多枚灭火弹的投放机构 与旋翼机采用快接方式联结，并采用插接方式将投放机构的电源线和控制线与旋翼机的电 源线和控制元件实现快速连接，便于装弹，节省了旋翼机装弹时间，提高了旋翼机灭火的工 作效率。 采用起爆火药的能量调整灭火弹灭火剂的喷洒密度，视植被状况控制灭火剂的喷 洒密度为0.25L/m2-0.90L/m2。 对植被较高的森林大火，为进一步提高灭火效率可将装有超细干粉灭火剂的灭火 弹与装有森林专用灭火剂的灭火弹组合投放，先投放起爆超细干粉灭火剂灭火弹，后投放 起爆森林专用灭火剂灭火弹，两者的起爆时间差≤2秒。此方法的灭火剂的喷洒密度为超细 干粉灭火剂0.1kg/m2-0.25kg/m2，森林专用灭火剂0.2L/m2-0.6L/m2。 本发明森林灭火方法的装置为森林灭火弹和投放机构的技术方案包括： 所述森林灭火弹有壳体、灭火剂和点火延时起爆组件、中心爆管和保险盖组成。灭 火弹最外端为壳体，延时起爆组件设于中心爆管中央，所述中心爆管位于灭火弹中央，灭火 剂于中心爆管与壳体之间，中心爆管设有保险盖。 所述灭火弹壳体为圆柱形或球形，以可降解的秸秆塑料、植物纤维塑料、淀粉塑料 中的一种、两种或两种以上的混合塑料制成； 所述壳体外表面均布六方形槽纹，以保证瀑开的壳体成均匀大小的钝角碎片，避 免对人体造成伤害； 所述点火延时起爆组件为拉发或电点火延时引信火药起爆； 所述灭火剂为森林专用灭火剂，具有物理和化学双重灭火作用以及附着和润湿降 温效果好、不易复燃、无毒、可自然降解的高效水基灭火剂。 所述投放机构为电磁阀气动开启自由落体投弹装置，由电磁阀气动推开弹夹插 销，依靠弹体重力打开弹夹自由落体投放；投放机构的气源为装有减压阀的高压储气瓶；装 有多枚灭火弹的投放机构与旋翼机采用快接方式联结，并采用插接方式将投放机构的电源 线和控制线与旋翼机的电源线和控制元件实现快速连接。 采用上述技术方案的有益效果是： 1 .通过机载红外和夜视摄像等设备全天候确定着火点位置、面积和植被高度，确 定旋翼机定点悬停位置坐标，准确控制灭火弹穿过火场上部较厚的高温气流层在火场植被 之上起爆，避免灭火剂在火场上部较厚高温气流层的蒸发和飘逸损失，且准确均匀瞬间雾 状喷洒，可实现快速精准高效灭火。 2.以瞬间气爆状把灭火弹中的森林专用灭火剂准确均匀的雾状喷洒在火场中，靠 负压效应以物理和化学的双重灭火作用提高森林灭防火效率，防止复燃。 3.采用森林专用灭火剂具有高效灭防火、不易复燃、无毒无味、无刺激性、无腐蚀 性、可自然降解无残留物，有利于植被恢复，有利于水土涵养。 4.灭火弹结构设计科学，提高了灭火弹灭火剂的载量比、提高了灭火弹可靠性、安 全性和环保性，且显著降低了灭火成本，易于推广应用。 4 CN 111589023 A 说 明 书 3/3 页 5.装有多枚灭火弹的投放机构与旋翼机采用快接方式联结，便于装弹，节省了旋 翼机装弹时间，提高了飞行灭火效率。 6.通过机载红外和夜视摄像设备评估灭火效果，有效提高了空投森林灭火弹的灭 火效率。 以上所述，仅为本发明的原理和技术方案，并不用以限制本发明，凡是依据本发明 的技术实质对以上技术方案所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明原理和 技术方案的保护范围之内。 5
本发明利用旋翼机特别是无人旋翼机可精确定点悬停的特点，操作装有多枚灭火弹的投放机构使森林灭火弹在火场植被之上起爆，以瞬间气爆状按确定蜜度准确均匀的雾状喷洒在火场中，避免蒸发和飘逸损失；增加了灭火剂载量比，提高了灭火弹的可靠性、安全性和环保性，以物理 全部
背景技术：
森林火灾是一种突发性强、破坏性大、处置救助较为困难的自然灾害，也是阻碍林 业发展最严重的自然灾害之一。随着荒山绿化工作的不断推进，森林覆盖率逐步提高，林间 可燃物不断增加，再加上愈加恶劣的气候条件，致使森林防火压力愈来愈大，森林火灾时有 发生；大部分森林的地形都是比较复杂，道路交通不便，通视范围小，各种气候条件致使火 灾扑救十分困难，对于消防人员的生命安全威胁较大，同时也会造成巨大的财产损失；监测 火情不及时，消防技术和设备比较落后和单一，贻误最佳扑救时机，致使小火变成大火严重 的制约了森林灭火工作。在森林火灾中，扑救是世界主流，以管控火源并“打早、打小、打了” 为应对森林火灾的指导方针，力争把火灾扑灭在萌芽状态。 飞机喷撒灭火剂或水的森林灭火方法受烟雾、高温热气流和风向的影响，大量的 灭火剂或水在到达大火根部前已被吹走或汽化，大大降低了灭火效率。同时受气候和能见 度、飞行员素质、地理环境和水源位置等因素影响，制约了森林灭火效果。而飞机管理的现 状又很难满足早发现，早扑救，把火灾扑灭在萌芽状态的要求。 目前针对初期森林火灾有使用发射式灭火弹灭火方法，但该方法存在发射距离 短、灭火剂装量少、落点精度差大、灭火效率低和成本高等问题制约，无法满足灭初期森林 火灾的要求。 目前针对初期森林火灾有使用空投式灭火弹灭火方法，但现有的方法中通常是查 打一体，一方面要求长巡航时间必然影响其载荷量，大大减少灭火弹的装载量；另一方面是 灭火弹设计复杂，元件多，影响了灭火剂装量，降低了灭火效率，致成本过高；通常采用的触 地起爆方式只适用于灭地表火，无法灭植被较高的森林火；壳体没有考虑破裂后的安全问 题，以及不可降解或不易降解等问题的制约都无法满足森林灭火的要求，难以推广应用。
技术实现要素：
采用卫星遥感、无人机巡逻和监测站等相结合对森林火灾进行监测，实现对森林 火灾的早发现；充分利用旋翼机特别是无人旋翼机可精确定点悬停的特点，通过机载红外 和夜视摄像等设备全天候确定着火点位置、面积和植被高度，结合灭火弹引信延时起爆时 间确定旋翼机定点悬停位置高度坐标，遥控投放机构使空投森林灭火弹穿过火场上部较厚 的高温气流层在火场植被上空1-5米处起爆，避免灭火剂在火场上部较厚高温气流层的蒸 发和飘逸损失；以瞬间气爆状把灭火弹中的森林专用灭火剂按确定浓度准确均匀的雾状喷 洒在火场中，通过物理和化学的双重灭火作用提高森林防灭火效率，防止复燃，从而实现森 林火灾的早发现、早扑救和快速精准高效灭火，并通过机载红外和夜视摄像设备评估灭火 效果。 其中： 3 CN 111589023 A 说 明 书 2/3 页 所述旋翼机定点悬停位置坐标：X＝a、Y＝b(a、b为火点平面位置坐标)、Z＝1 植被 高度Z1(米) 点火延时起爆高度Z2(米)，点火延时起爆高度Z2＝4.9t2，t为点火延时起爆时 间(秒)。 所述投放机构为电磁阀气动开启自由落体投弹装置，装有多枚灭火弹的投放机构 与旋翼机采用快接方式联结，并采用插接方式将投放机构的电源线和控制线与旋翼机的电 源线和控制元件实现快速连接，便于装弹，节省了旋翼机装弹时间，提高了旋翼机灭火的工 作效率。 采用起爆火药的能量调整灭火弹灭火剂的喷洒密度，视植被状况控制灭火剂的喷 洒密度为0.25L/m2-0.90L/m2。 对植被较高的森林大火，为进一步提高灭火效率可将装有超细干粉灭火剂的灭火 弹与装有森林专用灭火剂的灭火弹组合投放，先投放起爆超细干粉灭火剂灭火弹，后投放 起爆森林专用灭火剂灭火弹，两者的起爆时间差≤2秒。此方法的灭火剂的喷洒密度为超细 干粉灭火剂0.1kg/m2-0.25kg/m2，森林专用灭火剂0.2L/m2-0.6L/m2。 本发明森林灭火方法的装置为森林灭火弹和投放机构的技术方案包括： 所述森林灭火弹有壳体、灭火剂和点火延时起爆组件、中心爆管和保险盖组成。灭 火弹最外端为壳体，延时起爆组件设于中心爆管中央，所述中心爆管位于灭火弹中央，灭火 剂于中心爆管与壳体之间，中心爆管设有保险盖。 所述灭火弹壳体为圆柱形或球形，以可降解的秸秆塑料、植物纤维塑料、淀粉塑料 中的一种、两种或两种以上的混合塑料制成； 所述壳体外表面均布六方形槽纹，以保证瀑开的壳体成均匀大小的钝角碎片，避 免对人体造成伤害； 所述点火延时起爆组件为拉发或电点火延时引信火药起爆； 所述灭火剂为森林专用灭火剂，具有物理和化学双重灭火作用以及附着和润湿降 温效果好、不易复燃、无毒、可自然降解的高效水基灭火剂。 所述投放机构为电磁阀气动开启自由落体投弹装置，由电磁阀气动推开弹夹插 销，依靠弹体重力打开弹夹自由落体投放；投放机构的气源为装有减压阀的高压储气瓶；装 有多枚灭火弹的投放机构与旋翼机采用快接方式联结，并采用插接方式将投放机构的电源 线和控制线与旋翼机的电源线和控制元件实现快速连接。 采用上述技术方案的有益效果是： 1 .通过机载红外和夜视摄像等设备全天候确定着火点位置、面积和植被高度，确 定旋翼机定点悬停位置坐标，准确控制灭火弹穿过火场上部较厚的高温气流层在火场植被 之上起爆，避免灭火剂在火场上部较厚高温气流层的蒸发和飘逸损失，且准确均匀瞬间雾 状喷洒，可实现快速精准高效灭火。 2.以瞬间气爆状把灭火弹中的森林专用灭火剂准确均匀的雾状喷洒在火场中，靠 负压效应以物理和化学的双重灭火作用提高森林灭防火效率，防止复燃。 3.采用森林专用灭火剂具有高效灭防火、不易复燃、无毒无味、无刺激性、无腐蚀 性、可自然降解无残留物，有利于植被恢复，有利于水土涵养。 4.灭火弹结构设计科学，提高了灭火弹灭火剂的载量比、提高了灭火弹可靠性、安 全性和环保性，且显著降低了灭火成本，易于推广应用。 4 CN 111589023 A 说 明 书 3/3 页 5.装有多枚灭火弹的投放机构与旋翼机采用快接方式联结，便于装弹，节省了旋 翼机装弹时间，提高了飞行灭火效率。 6.通过机载红外和夜视摄像设备评估灭火效果，有效提高了空投森林灭火弹的灭 火效率。 以上所述，仅为本发明的原理和技术方案，并不用以限制本发明，凡是依据本发明 的技术实质对以上技术方案所作的任何修改、等同替换和改进，均应包含在本发明原理和 技术方案的保护范围之内。 5
