基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置制造方法
基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置制造方法
【专利摘要】本发明的目的在于提供基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转。本发明旋转式支撑模块能实现航弹的分批次有序投放，既保证了良好的灭火效果，又不形成资源的浪费。
【专利说明】基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及的是一种消防装置，具体地说是森林灭火装置。
【背景技术】
[0002]森林火灾是一种严重的世界性自然灾害，而森林火灾中，又以树冠火起主导作用，火借风势、风助火威，传播、蔓延极其迅速，给人类的资源和环境造成了不可估量的损失。随着人类科技的进步，直升机这一先进的、具有较大承载力的运输工具正在森林防火，灭火的领域中发挥着独特的作用。
[0003]目前，扑灭森林树冠火的主要方式是由直升机携带灭火剂或水从高空喷洒。这种高空灭火的方式能实现保证生命安全的同时使灭火剂到达树冠，然而，由于火场上空强烈的上升气流以及紊流影响，灭火剂被强力高温气流驱散，落到树冠上的灭火剂很少，不能达到很好的灭火效果。因此，有必要研究一种新的灭火方式和灭火装置，以改善灭火效果。森林灭火航弹能有效地实现灭火剂在火场中的弥散，改善灭火效果，因此，使用直升机投放森林灭火航弹进行森林灭火具有重要的应用前景。为达到更好的灭火效果，需要在单位时间内尽可能的将森林灭火航弹投放在森林火场之内。由于直升机的外部挂载能力要大于内部载荷，而且航弹装进运输直升机的运载货仓也不利于航弹的投放。因此，有必要设计一种能解决上述问题的森林灭火航弹投放装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供能实现航弹的分批次有序投放的基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转，每个投放单元的航弹防护筒有四个，中间筒位于四个航弹防护筒中间，支撑盘包括四个托盘，控制步进电机可使四个托盘同时位于四个航弹防护筒下方或同时不位于四个航弹防护筒下方。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、所述的投放单元有两排，两排投放单元之间的航弹防护筒位置一一对应、完全相同。
[0009]本发明的优势在于:
[0010]1、投放装置控制智能化，可以精确控制吊舱的投弹动作；
[0011]2、采取双层设计，避免因航弹数量大而造成的装置过于铺张；[0012]3、结构简单，便于航弹的安装和卸载；
[0013]4、制造安装方便，降低了制造成本，实用性强；
[0014]5、旋转式支撑模块实现了航弹的分组多个投放，既保证了投弹数量又使得投放有序可控。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的总装主视图；
[0016]图2为本发明的总装俯视图(初始状态)；
[0017]图3为两排投放单元布置的示意图；
[0018]图4为投放单元俯视图(初始状态);
[0019]图5为投放单元俯视图(投放状态);
[0020]图6为两排投放单元布置的局部放大图；
[0021]图7为支撑模块主视图；
[0022]图8为支撑模块俯视图；
[0023]图9为本发明总装图三维视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0025]结合图1?9，本装置由多个相同结构的最小单元排列组合而成，各最小单元通过投放装置整体框架I连接成整体，每个最小单元均由整体框架内的航弹防护筒3、驱动模块
I1、支撑模块III组成，最小单元的设置数量视吊载直升机的运载能力而定。见图1、图3。
[0026]本发明是通过下述技术方案来实现的:
[0027]投放装置整体框架I由支撑边框2和组合排列的多个航弹防护筒3组成，支撑边框2把装置空间分为多个最小单元，每个最小单元的支撑边框2上固定了上下双层的四个航弹防护筒3。支撑边框2上的吊环I使投放装置吊载于直升机上，航弹防护筒3主要用以安放和保护灭火航弹，航弹防护筒中间位置的圆形凹处安装用以驱动支撑模块III的步进电机4。
[0028]驱动模块II由步进电机4、轴承5、固定端盖6组成。步进电机4安装固定在航弹防护筒3的中间位置，轴承5安装在航弹防护筒3的底部，用固定端盖6使其固定，电机轴穿过轴承5及固定端盖6用以驱动支撑模块III使航弹投放。
[0029]支撑模块III由吊挂盘7、转动盘8、支撑盘9组成。转动盘8与支撑盘9通过螺栓连接在一起，吊挂盘7通过螺栓固定在投放装置整体框架的航弹防护筒3上，转动盘8与吊挂盘7通过面接触可以相对转动。在投放装置中，支撑盘9与航弹底部接触，支撑着航弹使其不掉落下去。
[0030]航弹投放装置最小单元的结构如图3、图4、图5、图6所示，图3为航弹投放装置最小单元主视图。其中模块之间主要通过螺栓连接，首先是把轴承5安装在航弹防护筒3底部，用固定端盖6使其固定。然后把吊挂盘7用螺钉固定在航弹防护筒3底端，再把转动盘8倾斜穿入吊挂盘7中，使转动盘8的光滑一面与吊挂盘7的内侧底面面面接触，可以相互转动。再把支撑盘9用螺栓与转动盘8固定。最后把步进电机4从上方安装在航弹防护筒3的中间凹处，在此安装过程中使电机轴穿过轴承5、固定端盖6、吊挂盘7及转动盘8插入支撑盘9中间位置的孔中。航弹投放装置全部单元皆照此安装。
[0031]一、灭火航弹的安装
[0032]航弹投放装置分为上下双层结构，初始状态时，两层的支撑模块III处于同一角度位置，其支撑盘9与航弹防护筒中心位置重合，阻止四个防护筒上下层连通。如图2和图4所示。
[0033]上位机发出指令，控制上层驱动模块II中的步进电动机4转动45度，使上下两层航弹筒形成通路，如图5所示。然后将航弹从投放装置上方吊入下层防护筒3中，由下层支撑盘9支撑。再把上层支撑盘9转到和下层同样的位置，下层航弹安装完毕。同理安装上层的航弹。
[0034]二、投放装置的吊载和灭火航弹的投放
[0035]将直升机上的吊索挂钩挂在投放装置的吊环I上，待发生森林火灾时，直升机将装载好航弹的投放装置吊运至火场上空，通过驱动模块II控制航弹按照设定好的顺序投放，从而完成灭火任务。具体过程如下:
[0036]当感应到上位机发出的投放指令后，步进电动机4转动45度，支撑模块中的支撑盘9转到与航弹防护筒3错开位置，航弹防护筒3与外界连通，如图5所示，利用重力的作用，实现航弹掉落投放。本装置从下层开始投弹，依次控制下层每个步进电机4，实现航弹投放装置中四个航弹为批次的投放过程。待下层航弹投放完毕后，按照同样的方法投放上层航弹。
[0037]三、灭火航弹的卸载和重装装载
[0038]当直升机吊载航弹投放装置回到装载基地时，若森林火灾仍未扑灭，则继续装载灭火航弹以便下次投放灭火。若森林火灾扑救完毕，而航弹投放装置中仍有未投放的灭火航弹，则需要进行卸载。
[0039]需要继续装载时，在投放吊舱降落至地面的过程中，驱动模块II控制下层支撑盘9回到初始状态。重复上述航弹安装过程对投放装置进行重新装载。
[0040]需要进行卸载时，驱动模块II断电，卸载上层框架2中的灭火航弹，由起吊装置将森林灭火航弹以弹头朝下方向从上层航弹防护筒3中竖直吊起，吊至地面航弹安放处完成卸载。当上层框架2中的灭火航弹全部卸载完毕后，拧开连接上层框架2和下层框架2的连接螺栓，使得上下两层的投放装置分离，将上层的投放装置吊运至别处安放，由起吊装置继续卸载下层框架2的灭火航弹，至完成整个航弹投放装置中灭火航弹的卸载。
【权利要求】
1.基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转，每个投放单元的航弹防护筒有四个，中间筒位于四个航弹防护筒中间，支撑盘包括四个托盘，控制步进电机可使四个托盘同时位于四个航弹防护筒下方或同时不位于四个航弹防护筒下方。
2.根据权利要求1所述的基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:所述的投放单元有两排，两排投放单元之间的航弹防护筒位置一一对应、完全相同。
【文档编号】A62C3/02GK103893935SQ201410120930
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】赵丹, 曾杏, 潘方冬, 刘少刚, 舒海生, 程千驹, 张驰航, 李晓伟, 吴长龙, 董立强 申请人:哈尔滨工程大学
【专利摘要】本发明的目的在于提供基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转。本发明旋转式支撑模块能实现航弹的分批次有序投放，既保证了良好的灭火效果，又不形成资源的浪费。
【专利说明】基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及的是一种消防装置，具体地说是森林灭火装置。
【背景技术】
[0002]森林火灾是一种严重的世界性自然灾害，而森林火灾中，又以树冠火起主导作用，火借风势、风助火威，传播、蔓延极其迅速，给人类的资源和环境造成了不可估量的损失。随着人类科技的进步，直升机这一先进的、具有较大承载力的运输工具正在森林防火，灭火的领域中发挥着独特的作用。
[0003]目前，扑灭森林树冠火的主要方式是由直升机携带灭火剂或水从高空喷洒。这种高空灭火的方式能实现保证生命安全的同时使灭火剂到达树冠，然而，由于火场上空强烈的上升气流以及紊流影响，灭火剂被强力高温气流驱散，落到树冠上的灭火剂很少，不能达到很好的灭火效果。因此，有必要研究一种新的灭火方式和灭火装置，以改善灭火效果。森林灭火航弹能有效地实现灭火剂在火场中的弥散，改善灭火效果，因此，使用直升机投放森林灭火航弹进行森林灭火具有重要的应用前景。为达到更好的灭火效果，需要在单位时间内尽可能的将森林灭火航弹投放在森林火场之内。由于直升机的外部挂载能力要大于内部载荷，而且航弹装进运输直升机的运载货仓也不利于航弹的投放。因此，有必要设计一种能解决上述问题的森林灭火航弹投放装置。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供能实现航弹的分批次有序投放的基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置。
[0005]本发明的目的是这样实现的:
[0006]本发明基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转，每个投放单元的航弹防护筒有四个，中间筒位于四个航弹防护筒中间，支撑盘包括四个托盘，控制步进电机可使四个托盘同时位于四个航弹防护筒下方或同时不位于四个航弹防护筒下方。
[0007]本发明还可以包括:
[0008]1、所述的投放单元有两排，两排投放单元之间的航弹防护筒位置一一对应、完全相同。
[0009]本发明的优势在于:
[0010]1、投放装置控制智能化，可以精确控制吊舱的投弹动作；
[0011]2、采取双层设计，避免因航弹数量大而造成的装置过于铺张；[0012]3、结构简单，便于航弹的安装和卸载；
[0013]4、制造安装方便，降低了制造成本，实用性强；
[0014]5、旋转式支撑模块实现了航弹的分组多个投放，既保证了投弹数量又使得投放有序可控。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本发明的总装主视图；
[0016]图2为本发明的总装俯视图(初始状态)；
[0017]图3为两排投放单元布置的示意图；
[0018]图4为投放单元俯视图(初始状态);
[0019]图5为投放单元俯视图(投放状态);
[0020]图6为两排投放单元布置的局部放大图；
[0021]图7为支撑模块主视图；
[0022]图8为支撑模块俯视图；
[0023]图9为本发明总装图三维视图。
【具体实施方式】
[0024]下面结合附图举例对本发明做更详细地描述:
[0025]结合图1?9，本装置由多个相同结构的最小单元排列组合而成，各最小单元通过投放装置整体框架I连接成整体，每个最小单元均由整体框架内的航弹防护筒3、驱动模块
I1、支撑模块III组成，最小单元的设置数量视吊载直升机的运载能力而定。见图1、图3。
[0026]本发明是通过下述技术方案来实现的:
[0027]投放装置整体框架I由支撑边框2和组合排列的多个航弹防护筒3组成，支撑边框2把装置空间分为多个最小单元，每个最小单元的支撑边框2上固定了上下双层的四个航弹防护筒3。支撑边框2上的吊环I使投放装置吊载于直升机上，航弹防护筒3主要用以安放和保护灭火航弹，航弹防护筒中间位置的圆形凹处安装用以驱动支撑模块III的步进电机4。
[0028]驱动模块II由步进电机4、轴承5、固定端盖6组成。步进电机4安装固定在航弹防护筒3的中间位置，轴承5安装在航弹防护筒3的底部，用固定端盖6使其固定，电机轴穿过轴承5及固定端盖6用以驱动支撑模块III使航弹投放。
[0029]支撑模块III由吊挂盘7、转动盘8、支撑盘9组成。转动盘8与支撑盘9通过螺栓连接在一起，吊挂盘7通过螺栓固定在投放装置整体框架的航弹防护筒3上，转动盘8与吊挂盘7通过面接触可以相对转动。在投放装置中，支撑盘9与航弹底部接触，支撑着航弹使其不掉落下去。
[0030]航弹投放装置最小单元的结构如图3、图4、图5、图6所示，图3为航弹投放装置最小单元主视图。其中模块之间主要通过螺栓连接，首先是把轴承5安装在航弹防护筒3底部，用固定端盖6使其固定。然后把吊挂盘7用螺钉固定在航弹防护筒3底端，再把转动盘8倾斜穿入吊挂盘7中，使转动盘8的光滑一面与吊挂盘7的内侧底面面面接触，可以相互转动。再把支撑盘9用螺栓与转动盘8固定。最后把步进电机4从上方安装在航弹防护筒3的中间凹处，在此安装过程中使电机轴穿过轴承5、固定端盖6、吊挂盘7及转动盘8插入支撑盘9中间位置的孔中。航弹投放装置全部单元皆照此安装。
[0031]一、灭火航弹的安装
[0032]航弹投放装置分为上下双层结构，初始状态时，两层的支撑模块III处于同一角度位置，其支撑盘9与航弹防护筒中心位置重合，阻止四个防护筒上下层连通。如图2和图4所示。
[0033]上位机发出指令，控制上层驱动模块II中的步进电动机4转动45度，使上下两层航弹筒形成通路，如图5所示。然后将航弹从投放装置上方吊入下层防护筒3中，由下层支撑盘9支撑。再把上层支撑盘9转到和下层同样的位置，下层航弹安装完毕。同理安装上层的航弹。
[0034]二、投放装置的吊载和灭火航弹的投放
[0035]将直升机上的吊索挂钩挂在投放装置的吊环I上，待发生森林火灾时，直升机将装载好航弹的投放装置吊运至火场上空，通过驱动模块II控制航弹按照设定好的顺序投放，从而完成灭火任务。具体过程如下:
[0036]当感应到上位机发出的投放指令后，步进电动机4转动45度，支撑模块中的支撑盘9转到与航弹防护筒3错开位置，航弹防护筒3与外界连通，如图5所示，利用重力的作用，实现航弹掉落投放。本装置从下层开始投弹，依次控制下层每个步进电机4，实现航弹投放装置中四个航弹为批次的投放过程。待下层航弹投放完毕后，按照同样的方法投放上层航弹。
[0037]三、灭火航弹的卸载和重装装载
[0038]当直升机吊载航弹投放装置回到装载基地时，若森林火灾仍未扑灭，则继续装载灭火航弹以便下次投放灭火。若森林火灾扑救完毕，而航弹投放装置中仍有未投放的灭火航弹，则需要进行卸载。
[0039]需要继续装载时，在投放吊舱降落至地面的过程中，驱动模块II控制下层支撑盘9回到初始状态。重复上述航弹安装过程对投放装置进行重新装载。
[0040]需要进行卸载时，驱动模块II断电，卸载上层框架2中的灭火航弹，由起吊装置将森林灭火航弹以弹头朝下方向从上层航弹防护筒3中竖直吊起，吊至地面航弹安放处完成卸载。当上层框架2中的灭火航弹全部卸载完毕后，拧开连接上层框架2和下层框架2的连接螺栓，使得上下两层的投放装置分离，将上层的投放装置吊运至别处安放，由起吊装置继续卸载下层框架2的灭火航弹，至完成整个航弹投放装置中灭火航弹的卸载。
【权利要求】
1.基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:包括投放单元，投放单元包括中空的支撑边框、航弹防护筒、中间筒、步进电机、吊挂盘、转动盘、支撑盘，航弹防护筒和中间筒固定在支撑边框里，中间筒的底部为实心结构，轴承通过固定端盖固定在中间筒的底部，吊挂盘固定在中间筒的底部，转动盘固定在支撑盘上，支撑盘中部设置孔，转动盘与吊挂盘通过面接触可以相对转动，步进电机固定在中间筒上，步进电机的输出轴穿过轴承、固定端盖、吊挂盘、转动盘插入支撑盘的孔中带动支撑盘旋转，每个投放单元的航弹防护筒有四个，中间筒位于四个航弹防护筒中间，支撑盘包括四个托盘，控制步进电机可使四个托盘同时位于四个航弹防护筒下方或同时不位于四个航弹防护筒下方。
2.根据权利要求1所述的基于旋转式支撑模块的森林灭火航弹投放装置，其特征是:所述的投放单元有两排，两排投放单元之间的航弹防护筒位置一一对应、完全相同。
【文档编号】A62C3/02GK103893935SQ201410120930
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月28日 优先权日:2014年3月28日
【发明者】赵丹, 曾杏, 潘方冬, 刘少刚, 舒海生, 程千驹, 张驰航, 李晓伟, 吴长龙, 董立强 申请人:哈尔滨工程大学
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