一種用于森林地表火高效細水霧滅火航彈的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種滅火裝置，尤其是一種用于森林地表火高效細水霧滅火航彈。
【背景技術】
[0002] 全球每年森林火災的發生次數約在22萬次以上，每年燒毀的森林面積超過640萬 公頃，約占世界森林覆蓋率的0. 23%以上。我國的森林面積為1億2千萬公頃，而每年被火 災吞噬的森林面積為110萬公頃，占全國森林面積的0. 8%~0. 9%，因此森林的消防滅火 工作一直是全國防災減災工作的主要內容之一。
[0003] 森林火災按其燃燒物和燃燒部位的不同，通常分為地表火、樹冠火和地下火3種。 地表火是森林火災中最常見的一種林火，它占整個森林火災的94%。地表火按其蔓延速 度可分為：急進地表火和穩進地表火。急進地表火的火頭向前推進的速度是4 一 8km/h， 穩進地表火火頭向前推進速度4km/h以下。地表火按強度又可分為：低強度火、中強度火和 高強度火。火強度按火焰高度劃分時，低強度火火焰高度為1.5m以下，中強度火火焰高 1.5 - 3m，高強度火火焰高度3m以上。目前，利用輕型滅火裝備時只能對低強度火和中強 度林火采取直接滅火手段，對高強度火應采取間接滅火方法或使用重型滅火機具作戰。
[0004] 對于撲滅森林地表火，實踐表明風水滅火機滅火時間最長，噴水量較小，主要靠 風力將火吹散；水栗噴淋滅火是最原始的滅火方法，耗時最短，而且滅火效果也最佳，但是 設備體積大，運輸和補水困難，這在森林消防中也是難以解決的弊病；水槍滅火較之水栗雖 然省水，但是水流量小，滅火時間長，操作人員手動操作，容易疲勞，只能用于撲救小規模火 場，不適合用來撲救林火。采用飛機或直升機吊水或干粉的方法實施滅火時，由于樹冠火的 高溫氣浪，很難有滅火劑落在地面，且滅火成本極高。

【發明內容】

[0005] 針對現有技術中的缺陷，本發明的目的是提供一種用于森林地表火高效細水霧滅 火航彈。
[0006] 本發明是通過以下技術方案實現的：
[0007] 本發明提供一種用于森林地表火高效細水霧滅火航彈，包括彈體（2)和尾翼（6)， 所述彈體（2)與彈尾（6)螺紋連接，所述彈體（2)包括氣體發生器（1)和水系滅火容納部 (4)，且均設置在所述彈體（2)的內部，所述氣體發生器（1)與彈體（2)的頭部端螺紋連接； 所述彈尾（6)設置有細水霧噴頭組件（5)，其包括導液管（3)和設置有壓力閥（11)的噴頭 (12)，所述導液管（3)的一端與所述噴頭連接，所述導液管（3)的開口端設置在所述彈體頭 部端。
[0008] 優選地，所述氣體發生器（1)包括慣性機構（7)，煙火藥劑室（8)和導氣管（10)， 所述慣性機構（7)內置于所述氣體發生器（1)的內部螺紋連接，所述慣性機構（7)的輸出 端對應煙火藥劑室（8)的底端面，所述煙火藥劑室（8)的上端面對應壓力膜組件（9)，所述 導氣管（10)的一端與所述氣體發生器（1)的殼體螺紋連接，其開口端設置在靠近彈體尾部 端。
[0009] 優選地，所述壓力膜組件（9)由壓力薄膜銅片和過濾網組成，壓力膜組件（9)內置 于氣體發生器（1)殼體上端。
[0010] 優選地，所述壓力閥（11)內置于細水霧噴頭組件（5)內腔且螺紋連接，所述導液 管⑶與壓力閥（11)螺紋連接。
[0011] 優選地，所述慣性機構（7)內置慣性擊針及發火體，所述煙火藥劑室（8)內設排氣 孔。
[0012] 優選地，所述彈體（2)和尾翼（6)的材料均為玻璃鋼模壓。
[0013] 優選地，所述導液管（3)導氣管（10)、氣體發生器（1)殼體和噴頭均為不銹鋼材 料。
[0014] 優選地，所述水系滅火容納部（4)裝有水系滅火劑。
[0015] 優選地，所述噴頭采用2~3MPa的XWT型中高壓細水霧噴頭（12)，壓力閥（11)選 用2MPa常開式機械壓力閥，所述水系滅火劑（4)為含無機鹽阻燃抗復燃的滅火劑。
[0016] 本發明中煙火藥劑室（8)中的煙火藥是一種緩燃燒型大氣量的藥型，可根據配方 的結構調整產生速率，當細水霧噴射時間為45s時的最佳配方組成為：LLM-10530%、硝酸 銨39%、相對穩定劑10%，氧化銅17%，可溶性氟橡膠粘貼劑4%，最佳中心孔徑為:02Omm ;. 當中心孔距增大時，其噴射時間縮短，反之依然。
[0017] 本發明采用的水系滅火劑形成的細水霧滅火不僅同時具有冷卻和絕氧的作用，而 且采用的水系滅火劑還有防止二次復燃的功效。因此，是一種很好的抑制火勢，切斷火焰手 段。
[0018] 目前，世界各國己研制出大量森林消防裝備。這些設備種類繁多，功能各異，在森 林消防中發揮了積極的作用。但由于地表火的特殊性，尚無對其進行遠程迅速壓制性撲救 的消防裝備，因此地表火往往成為樹冠火形成的主要因素。該類地表火滅火航彈尚未在國 內外相關文獻和報道出現，屬于整體性發明創新，具有廣闊的發展與應用空間。
[0019] 將緩燃型氣體發生器技術與細水霧技術，運用于新型消防裝備，能有效的、遠距離 對付大面積的火災，從理論技術到工程實踐都是可行的。因此，對于撲滅森林地表火，采用 細水霧滅火技術具有明顯的技術優勢與應用前景。
[0020] 森林地表火滅火航彈設計采用傳統的航空炸彈形式，利用直升機或飛機在火場上 空投放，可人工投放，亦可機械投放，投放密度可依據火情而變，投放點高度不受限制，以安 全飛行高度為宜。設計采用落地觸發點火的模式，能夠將滅火劑投放在地表火表面，形成高 約5米，直徑約12米的細水霧場。
[0021] 設計采用藥劑型氣體發生器，合理設置壓力閥域值（2MPa)，通過高壓霧化噴頭，將 滅火劑霧化成直徑小于l〇〇um的細水霧，解決了裝填容積比小的難題，能夠形成覆蓋滅火 航彈落點附近百余平方米的區域，實現對森林火災抑制或高效撲滅。
[0022] 專為森林地表火滅火航彈研發的緩燃燒型氣體發生器及藥劑配方，可根據裝填容 積的大小以及噴射時間、噴射距離的不同，通過調整配方組成成分和中心孔尺寸實現形成 細水霧的功能。
[0023] 全彈無火工爆炸品，結構采用全彈密封設計并裝填安全無揮發性水系滅火劑，以 及高過載慣性激活機構，高可靠性的機械壓力閥，有效的保證了航彈的長貯性，安全性及使 用可靠性。
[0024] 根據地表火滅火航彈的工作特點，細水霧噴頭采用專有壓力擠出結構。設計采用 導氣管出氣口上置至滅火劑上端面，使工作時上端面先形成壓力，導液管進水口在彈頭部， 利用等壓強原理，將滅火劑擠出。滅火航彈空投著地時速度達100~150m/s，總體設計時重 心置于彈頭頭部，且有較大的穩定儲備量，彈體幾乎垂直著地，因此確保了慣性激活機構的 可靠作用，同時前端采用的加厚玻璃鋼結構保證彈藥結構強度。
[0025] 本發明的工作原理：從直升機投放，下落飛行過程保持頭部朝下的穩定飛行姿態； 滅火航彈空投著地瞬間，慣性大過載激活氣體發生器激活機構，煙火藥劑室內火藥型氣體 藥劑迅速燃燒，在煙火藥劑室內形成高壓氣體；當煙火藥劑室內壓力值達到一定值時（如 2MPa)時剪切密封金屬薄片，高壓氣體進入彈體內密封（水系）滅火劑容積，當密封氣液混 合物的壓力達到工作壓力值（如3Mpa)時，滅火劑經內部導液管進入高壓細水霧噴頭，然后 通過數個細水霧噴嘴將滅火劑霧化成直徑不大于l〇〇um的細水霧噴撒出去；在氣體發生器 持續工作時間（長約20s)內，高壓細水霧噴頭不斷地將彈內滅火劑霧化、噴撒出去，最終形 成以噴嘴為中心，半徑為8-12m的，角度為120度的錐形體，霧化后的細水霧將在空間懸 浮、吸附、混合，實現對地表火的有效撲滅。
[0026] 地表火滅火航彈使用方式：從直升機投放，下落飛行過程保持頭部朝下的穩定飛 行姿態；航彈頭部著地并侵入地表數十厘米，著地慣性力