森林灭火无人飞机的制作方法

1.本发明涉及一种无人飞机，特别是涉及一种用于森林灭火无人飞机。


背景技术：

2.现有森林灭火方法是采用肩背吹风机吹灭明火，人工扑灭的方法，或采用飞机空中洒水，洒灭火剂等方法。人工扑灭方法效率低，难度大，在陡峭的山上无法采用人工方法灭火，人工方法灭火容易造成人员伤亡。飞机空中洒水，洒灭火剂方法成本大，加水、加灭火剂的时间周期长，灭火效率低，不能大面积使用。
3.采用肩背吹风机吹灭明火出现的问题是人的负荷能力小，吹风机功率不能太大，吹力有一定的限制，人的移动速度慢，不能对火势做出及时的反应，高山，深山区域难以到达。


技术实现要素：

4.为了克服以上问题，本发明提供了一种用于森林灭火的无人飞机，森林灭火无人飞机螺旋桨吹出气流通过集风筒集束，形成集束气流吹灭地面明火。在集风筒中，螺旋桨吹出气流由集风筒集束，集束气流可由一个或多个螺旋桨增压，以增大集束气流的速度。集风筒为一个进风口大，出风口小的筒状装置，气流在集风筒中由螺旋桨加速，在出风口处得到最大风速，集风筒可组装为两段或两段以上。一个或多个螺旋桨吹出气流通过集风筒集束，形成集束气流的装置在本发明中称为集束吹筒，吹出的气流称为集束气流。本发明的集束吹筒螺旋桨吹出气流可理解为同轴风机鼓风吹出气流，集束吹筒也可由离心风机鼓风吹出气流，本发明的集束吹筒不限于公知的轴流风机和离心风机进行鼓风，风机吹出气流通过集风筒集束，形成集束气流的装置，本发明中同称为集束吹筒，轴流风机和离心风机进行鼓风与螺旋桨吹出气流具有相同的技术特征。
5.森林灭火无人飞机可以有一个集束吹筒，也可以有两个或两个以上的集束吹筒，对于存在两个对称集束吹筒的森林灭火无人飞机，对称的两个集束吹筒朝向中间，使两集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火，或森林灭火无人飞机两个以上的集束吹筒朝向中间，使集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火。多个集束吹筒朝向中间，吹出的集束气流在着火点汇合，汇合的气流称为汇集气流。
6.一般的无人飞机在飞行时螺旋桨旋转向下吹出一股气流，由于一般的无人飞机螺旋桨旋转只是为了得到升力，并没有对气流进行利用，本发明通过集风筒对这股向下的气流进行集束，将分散的气流变成一股强劲的集束气流吹灭地面明火。
7.本发明所带来的好处是森林灭火无人飞机的集束吹筒吹力大，如一架起飞重量为600千克的森林灭火无人飞机，其向下吹力就在600千克以上，在集风筒的作用下，可以形成高速高流量的气流，在特殊情况下，森林灭火无人飞机可以做得更重，有了足够的吹力，一些树木较高或灌木较密集的林火也能扑灭。森林灭火无人飞机的移动速度快，能够对火势做出及时的反应，能解决一些人员无法及时到达区域的灭火问题。森林灭火无人飞机灭火
的介质是高速高流量的空气流，不需要反复添加灭火剂，可以持续不间断地进行灭火，这是其他灭火方法所不能做到的。
8.由于螺旋桨的旋转，集束气流也会旋转，这对灭火不利，因此在出风口设置导向板阻止集束气流旋转。对于只有一个集束吹筒的森林灭火无人飞机，在出风口设置姿态调节板调节森林灭火无人飞机的飞行姿态，通过调节姿态调节板的角度调整集束气流的方向起到调节森林灭火无人飞机的飞行姿态作用。对于有多个集束吹筒的森林灭火无人飞机，则可通过调整各个集束吹筒的方向调整森林灭火无人飞机的姿态。为方便运输，集风筒分为可组装的两段或两段以上。为了得到最大的吹力，森林灭火无人飞机在工作时必需有最大的载重，因此可在集束吹筒上外挂水箱，在必要时可通过向集束吹筒内部喷水增加气流湿度，也可在返航时将水喷在灭火区以加强灭火效果。集束吹筒存在外挂水箱，通过向集束吹筒内部喷水增加集束气流湿度是本发明的一个技术特征。
9.森林或草原存在大量的枯叶和枯枝，散落的枯叶和枯枝易引发明火，森林火灾是依靠明火进行传播，当森林灭火无人飞机的强劲集束气流吹向地面明火时，使明火区域温度迅速降低而将明火吹灭，达到阻止明火扩散的目的。
10.在扑灭林火时，森林灭火无人飞机避开地面障碍物，贴近地面飞行，沿偏向未燃区顺着燃烧线的路线飞行吹灭地面明火，一方面吹灭明火，一方面将临近燃烧线的枯枝落叶吹向燃尽区域，减少引起明火的燃料。大块木头和堆积的枯叶和枯枝内部存在暗火，这些暗火不能通过气流吹灭，当地面暗火再度引发明火时，森林灭火无人飞机再回飞吹灭再度引发的明火，森林灭火无人飞机沿燃烧线反复飞行，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延，当暗火周边引发明火的枯叶和枯枝消耗尽或暗火耗尽后，明火就不再产生，森林火势就得到控制。由多架森林灭火无人飞机配合，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延则能起到更好的效果。如由一架森林灭火无人飞机在前面吹灭明火，一架在后面吹灭再度引发的明火。多架森林灭火无人飞机沿燃烧线反复飞行，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延，则能更快扑灭林火。当没有明火使火势得以蔓延，暗火耗尽时，林火得以扑灭。
附图说明
11.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
12.图1是安装一个集束吹筒的森林灭火无人飞机的剖面示意图。
13.图2为两个对称集束吹筒朝向中间，使两集束气流在着火点汇合，形成汇集气流的示意图。
14.图3为森林灭火无人飞机灭火方法示意图。
具体实施方式
15.实施例1
16.图1是安装一个集束吹筒的森林灭火无人飞机的剖面示意图，集风筒3为一个进风口大，出风口小的筒状装置，螺旋桨1通过高速旋转将进入气流7经防护网11吸入集风筒3，经增压螺旋桨2增压，形成集束气流8高速吹向地面，螺旋桨1和增压螺旋桨2吹出气流通过集风筒3集束，形成集束气流8吹灭地面明火，集束气流8也为森林灭火无人飞机提供升空动力，本实施例有一个增压螺旋桨2，但可按实际需要增加增压螺旋桨，增压螺旋桨2和螺旋桨
1是本实施例的称谓，两者都是螺旋桨，集束气流由一个或多个螺旋桨增压，以增大集束气流速度。
17.螺旋桨1及增压螺旋桨2可以由蓄电池供电的电机提供动力，也可以是内燃机通过转轴带动，本实施例螺旋桨1及增压螺旋桨2的动力不限于以上所指的驱动方法，如涡扇发动机吹出气流就是经集风筒集束，安装于森林灭火无人飞机形成集束气流用于吹灭地面明火的，同样符合本发明的技术特征。
18.为方便运输，集风筒3分为可组装的两段或两段以上，但本实施例也包括集风筒3是单独一个不可拆卸的情况。
19.对于只安装有一个集束吹筒的森林灭火无人飞机，在出风口设置姿态调节板4调节森林灭火无人飞机的飞行姿态，控制电路通过调整姿态调节板4的角度控制集束气流的方向起到调节森林灭火无人飞机的飞行姿态作用。姿态调节板可用于只安装有一个集束吹筒的森林灭火无人飞机，姿态调节板也可应用于其它森林灭火无人飞机，如装有四个集束吹筒的森林灭火无人飞机，同样可用姿态调节板调节森林灭火无人飞机的飞行姿态。
20.螺旋桨1及增压螺旋桨2，集风筒3构成集束吹筒的主体。支架5在森林灭火无人飞机起飞和降落时起到支撑的作用。集束吹筒存在外挂水箱6，外挂水箱6可装水起到增加森林灭火无人飞机重量的作用，外挂水箱6通过喷嘴10向集束吹筒内部喷水增加集束气流8的湿度。导向板12在集风筒3的出风口处阻止集束气流8的旋转。尾翼9控制和调整森林灭火无人飞机的飞行姿态。
21.实施例2
22.在图2中，集束吹筒13和集束吹筒14为相同的两个集束吹筒，集束吹筒13和集束吹筒14的位置对称，这两个对称的集束吹筒朝向中间，使集束气流17和集束气流18在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火，铰接器15控制集束吹筒13的方向，铰接器19控制集束吹筒14的方向，森林灭火无人飞机在维持自身平衡的情况下使两个集束吹筒朝向中间，形成汇集气流吹灭地面明火，连杆16通过铰接器连接两个集束吹筒。
23.本实例的两个集束吹筒朝向中间的角度也可以是固定，这时铰接器被调节到一个固定的角度，本实例为集束吹筒吹出的集束气流与地面成60度角。
24.实施例2与实施例1的集束吹筒有相同的结构特征，实施例2的集束吹筒外挂水箱可以放置于森林灭火无人飞机的中间位置，但也符合本发明集束吹筒存在外挂水箱的技术特征。
25.森林灭火无人飞机可以有两个以上的集束吹筒，森林灭火无人飞机两个以上的集束吹筒朝向中间，使集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火。有三个集束吹筒的森林灭火无人飞机三个集束吹筒的重心分别位于等边三角形的三个顶点上，三个集束吹筒朝向中间，使集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火。有四个集束吹筒的森林灭火无人飞机四个集束吹筒重心分别位于正方形的四个顶点上，四个集束吹筒朝向中间，使集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火。有更多集束吹筒的森林灭火无人飞机可以采用相同的原理。
26.实施例3
27.如图3所示，森林火灾明火形成一条燃烧线23，燃料烧尽区域为燃尽区20，还没有燃烧区域为未燃区22。在扑灭林火时，森林灭火无人飞机首先沿偏向未燃区22顺着燃烧线
23的路线24飞行吹灭地面明火，森林灭火无人飞机吹向地面的集束气流或汇集气流形成风力区21吹灭地面明火，这样飞行的作用是一方面将火苗吹向燃尽区20，一方面将临近燃烧线23的枯枝落叶吹走，减少着火燃料。当地面暗火再度引发明火时，森林灭火无人飞机再回飞吹灭由暗火引发的明火，森林灭火无人飞机沿燃烧线23反复飞行，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延。当暗火耗尽或暗火周边引发明火的燃料消耗尽后，明火就不再产生，森林火势就得到控制，草原火灾这些方法也同样适用。
28.当有三架森林灭火无人飞机参加灭火时，第一架森林灭火无人飞机在前面沿偏向未燃区22顺着燃烧线23的路线24飞行吹灭地面明火，第二架森林灭火无人飞机在后面吹灭由暗火引发的明火，第三架森林灭火无人飞机则来回飞吹灭由暗火引发的明火，多架森林灭火无人飞机沿燃烧线反复飞行，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延。

技术特征：
1.一种森林灭火无人飞机，其特征是森林灭火无人飞机螺旋桨吹出气流通过集风筒集束，形成集束气流吹灭地面明火。2.根据权利要求1所述的森林灭火无人飞机，其特征是集束气流由一个或多个螺旋桨增压，以增大集束气流速度。3.根据权利要求1所述的森林灭火无人飞机，其特征是在出风口设置姿态调节板调节森林灭火无人飞机的飞行姿态。4.一种森林灭火无人飞机，其特征是森林灭火无人飞机对称的两个集束吹筒朝向中间，使两集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火，或森林灭火无人飞机两个以上的集束吹筒朝向中间，使集束气流在着火点汇合，形成汇集气流吹灭地面明火。5.根据权利要求1或4所述的森林灭火无人飞机，其特征是森林灭火无人飞机沿偏向未燃区顺着燃烧线的路线飞行吹灭地面明火。6.根据权利要求1或4所述的森林灭火无人飞机，其特征是集束吹筒存在外挂水箱，通过向集束吹筒内部喷水增加集束气流湿度。7.根据权利要求1或4所述的森林灭火无人飞机，其特征是一架森林灭火无人飞机或多架森林灭火无人飞机沿燃烧线反复飞行，通过反复吹灭明火阻止火势蔓延。

技术总结
本发明提供了一种用于森林灭火的无人飞机，森林灭火无人飞机螺旋桨吹出气流通过集风筒集束，形成集束气流吹灭地面明火。森林灭火无人飞机强劲的集束气流吹向地面明火时，使明火区域温度迅速降低而将明火吹灭，同时吹走引发明火的枯枝落叶。森林灭火无人飞机的集束吹筒吹力大，可以形成高速高流量的气流，森林灭火无人飞机可以做得比较重，有了足够的吹力，一些树木较高或灌木较密集的林火也能扑灭。森林灭火无人飞机的移动速度快，能够对火势做出及时的反应，能解决一些人员无法及时到达区域的灭火问题，能保证消防员的人身安全。森林灭火无人飞机灭火的介质是高速高流量的空气流，不需要反复添加灭火剂，可以持续不间断地进行灭火。灭火。灭火。


技术研发人员：王蔚瑾
受保护的技术使用者：王蔚瑾
技术研发日：2023.07.31
技术公布日：2023/9/19