本發(fā)明涉及滅火系統(tǒng)及具備其的消防飛行器。

背景技術(shù)：

1、近年來(lái)，全世界范圍內(nèi)持續(xù)不斷發(fā)生大型森林火災(zāi)，并且隨著全球變暖影響的加劇，未來(lái)持續(xù)發(fā)生此類(lèi)火災(zāi)的可能性也在增加。

2、森林火災(zāi)與任何形態(tài)的火災(zāi)一樣，初期撲滅非常重要，若錯(cuò)過(guò)這個(gè)初期撲滅時(shí)期，則會(huì)擴(kuò)大為蔓延到數(shù)座山林的大型森林火災(zāi)，直接對(duì)生態(tài)方面、經(jīng)濟(jì)方面、社會(huì)方面造成巨大損失，甚至還造成消防員和平民的死亡。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，因這樣的森林火災(zāi)燒毀的山林需要40年到100年的漫長(zhǎng)時(shí)間才能重新恢復(fù)原貌，并且需要持續(xù)不斷的努力和成本。但是，更大的問(wèn)題是，這種大型森林火災(zāi)近年來(lái)近乎每年都會(huì)反復(fù)發(fā)生，而且很可能會(huì)變得更加頻繁。

3、為了撲滅這種森林火災(zāi)，無(wú)論哪個(gè)國(guó)家，都會(huì)出動(dòng)消防員、消防車(chē)等，還會(huì)出動(dòng)消防專(zhuān)用直升機(jī)、消防專(zhuān)用飛行器等，甚至出動(dòng)平民來(lái)滅火，但往往會(huì)擴(kuò)大為大型森林火災(zāi)，讓消防部門(mén)的努力顯得微不足道，這就是現(xiàn)實(shí)。換句話說(shuō)，在某些大型森林火災(zāi)的情況下，很多消防車(chē)和消防員、許多直升機(jī)和平民參與森林火災(zāi)滅火，但現(xiàn)實(shí)情況是，似乎不足以撲滅森林火災(zāi)。森林滅火之所以如此困難是因?yàn)槟壳笆褂玫臏缁鸱绞酱嬖陔y點(diǎn)。

4、目前，撲滅森林火災(zāi)時(shí)使用的主要滅火裝備有消防專(zhuān)用直升機(jī)、消防專(zhuān)用飛行器。然而，它們主要存在三大缺點(diǎn)。首先，存在地理性限制的缺點(diǎn)。對(duì)于消防專(zhuān)用飛行器來(lái)說(shuō)，必須往返于飛行器起降場(chǎng)，即使對(duì)于直升機(jī)來(lái)說(shuō)，水源地(河流或湖泊)與火災(zāi)區(qū)域之間的距離也是決定森林火災(zāi)撲滅的有效性的一個(gè)重要因素。此時(shí)，如果水源地近則還好，但如果遠(yuǎn)的話則來(lái)回會(huì)浪費(fèi)很多時(shí)間。此外，即使在接到初期森林火災(zāi)報(bào)警后爭(zhēng)分奪秒的情況下，也無(wú)法將水直接運(yùn)到火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)，而且如果水源地非常遠(yuǎn)，則必須途經(jīng)該非常遠(yuǎn)的水源地后才能去。其次，是滅火方式本身的低效。這種方式與一般的陸地上的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的消防水滅火過(guò)程不同，不能一邊看著火勢(shì)一邊瞄準(zhǔn)消防水帶噴水，而只是簡(jiǎn)單地向火上澆水，效率極低。這種方式容易在樹(shù)枝或其他任何地方留下余燼，因?yàn)榱粝碌挠酄a，直升機(jī)需要再次前往水源地，因此在水和直升機(jī)燃料方面都是低效的。第三，是低空飛行的危險(xiǎn)。消防直升機(jī)每次都面臨著必須飛得很低才能從水源地獲取水的危險(xiǎn)。由于直升機(jī)的特性，極低飛行是非常危險(xiǎn)的。

5、在氣候變化導(dǎo)致的森林火災(zāi)日益增多的趨勢(shì)下，包括美國(guó)和韓國(guó)在內(nèi)的世界許多國(guó)家都設(shè)立了自己獨(dú)立的森林火災(zāi)滅火裝備研究部門(mén)來(lái)研發(fā)森林火災(zāi)滅火裝備，但不知為何仍然使用著已有50年或更久歷史的方式。換句話說(shuō)，即便對(duì)于消防直升機(jī)而言，除了增強(qiáng)直升機(jī)的性能使其可以比過(guò)去負(fù)荷更多的水之外，也沒(méi)有任何重大的發(fā)展。這可能形成一個(gè)慢慢增強(qiáng)的惡性循環(huán)，即，當(dāng)世界上許多國(guó)家的森林被森林火災(zāi)燒毀時(shí)，與被燒毀的森林區(qū)域相應(yīng)地地球凈化二氧化碳的能力下降，這又進(jìn)一步加劇了全球變暖，進(jìn)一步提高了森林火災(zāi)的頻率。因此，必須盡快開(kāi)發(fā)克服上述三個(gè)缺點(diǎn)的技術(shù)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于，克服上述的現(xiàn)有技術(shù)的三個(gè)缺點(diǎn)，首先是森林火災(zāi)的初期撲滅，但即使由于大風(fēng)或其它原因?qū)е鲁跗趽錅缡∈股只馂?zāi)擴(kuò)大為大型，也通過(guò)比現(xiàn)有的森林火災(zāi)滅火方式更有效的方式撲滅森林火災(zāi)。其中，初期撲滅是指在森林火災(zāi)的發(fā)生和其報(bào)警幾乎同時(shí)發(fā)生的前提下，飛行器在2小時(shí)或最多3小時(shí)內(nèi)完全撲滅森林火災(zāi)。

2、因此，為了克服本發(fā)明的上述實(shí)際困難，必須解決如下所述的問(wèn)題。首先，為了克服地理性限制的困難，消防部門(mén)必須能夠選定可以自行供水的供水地位置。只有這樣，才能與河流或湖泊的位置無(wú)關(guān)地，建立系統(tǒng)、高效的森林火災(zāi)滅火計(jì)劃。其次，需要更先進(jìn)的技術(shù)以克服簡(jiǎn)單地向火上澆水的低效。換句話說(shuō)，需要像地面消防員在觀察火勢(shì)的同時(shí)利用消防車(chē)的水帶高效滅火那樣的高效的滅火方式。第三，為了降低消防直升機(jī)的危險(xiǎn)性，必須首先消除在水面上極低空飛行的危險(xiǎn)，并盡可能降低飛行次數(shù)。

3、根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面的滅火系統(tǒng)是一種設(shè)置在飛行器的貨艙來(lái)滅火的滅火系統(tǒng)，包括：滅火劑容器，裝載在上述貨艙，儲(chǔ)存滅火劑；泵，通過(guò)第一消防水帶與上述滅火劑容器連接，泵送上述滅火劑；以及發(fā)射裝置，發(fā)射從上述泵被泵送的上述滅火劑來(lái)滅火，上述發(fā)射裝置可以包括：發(fā)射管，具備噴嘴，該噴嘴通過(guò)第二消防水帶與上述泵連接，噴射或噴灑從上述泵被泵送的上述滅火劑；支撐部，設(shè)置在上述貨艙；旋轉(zhuǎn)部，設(shè)置在上述支撐部與上述發(fā)射管之間，供上述發(fā)射管能夠向上下左右旋轉(zhuǎn)；操縱部，設(shè)置成包圍上述發(fā)射管，向上下左右控制上述發(fā)射管的上述噴嘴的方向；以及控制部，與顯示各種功能按鈕并通知當(dāng)前情況的顯示器連接，且與檢測(cè)上述操縱部的操縱和上述滅火劑容器所存儲(chǔ)的上述滅火劑的剩余量的各種傳感器連接。

4、具體而言，上述旋轉(zhuǎn)部可以包括：旋轉(zhuǎn)齒輪箱，固設(shè)在上述支撐部的上部；以及旋轉(zhuǎn)構(gòu)件，設(shè)置在上述旋轉(zhuǎn)齒輪箱與上述發(fā)射管之間，能夠按照上述操縱部的操縱而前后左右旋轉(zhuǎn)。

5、具體而言，上述控制部可以通過(guò)在上述顯示器選擇上述泵的動(dòng)作與否(開(kāi)或關(guān))來(lái)控制上述泵，通過(guò)在上述顯示器選擇上述旋轉(zhuǎn)部的前后左右旋轉(zhuǎn)功能(手動(dòng)功能或半自動(dòng)功能)來(lái)控制上述旋轉(zhuǎn)部，通過(guò)在上述顯示器選擇通過(guò)上述噴嘴噴射的上述滅火劑的發(fā)射方式(噴射方式或噴灑方式)來(lái)控制上述噴嘴，通過(guò)在上述顯示器選擇通過(guò)上述噴嘴噴射的上述滅火劑的發(fā)射壓力(高壓、中壓或低壓)來(lái)控制上述噴嘴。

6、具體而言，上述控制部可以在將上述旋轉(zhuǎn)部的前后左右旋轉(zhuǎn)功能在上述顯示器選擇成手動(dòng)功能時(shí)，控制上述旋轉(zhuǎn)齒輪箱的動(dòng)作使其成為關(guān)閉狀態(tài)，來(lái)使上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件按照上述操縱部的操縱而自由旋轉(zhuǎn)。

7、具體而言，上述控制部可以在將上述旋轉(zhuǎn)部的前后左右旋轉(zhuǎn)功能在上述顯示器選擇成半自動(dòng)功能時(shí)，控制上述旋轉(zhuǎn)齒輪箱的動(dòng)作使其成為打開(kāi)狀態(tài)，來(lái)控制上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件使其按照上述操縱部的操縱與否而被強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)或被強(qiáng)制固定。

8、具體而言，上述控制部可以在由檢測(cè)上述操縱部的操縱的傳感器檢測(cè)到操縱時(shí)，控制上述旋轉(zhuǎn)齒輪箱使其實(shí)現(xiàn)齒輪旋轉(zhuǎn)，而使上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件對(duì)應(yīng)于上述操縱部的操縱方向而向前后左右方向中的任一方向強(qiáng)制旋轉(zhuǎn)，由此使上述發(fā)射管的上述噴嘴向上下左右方向中的任一方向移動(dòng)，在未由檢測(cè)上述操縱部的操縱的傳感器檢測(cè)到操縱時(shí)，控制上述旋轉(zhuǎn)齒輪箱使其齒輪旋轉(zhuǎn)停止，而使上述旋轉(zhuǎn)構(gòu)件在沒(méi)有上述操縱部的操縱的期間被強(qiáng)制固定，由此使上述發(fā)射管被固定為保持了上述噴嘴方向的狀態(tài)。

9、具體而言，上述控制部可以將檢測(cè)上述滅火劑容器所存儲(chǔ)的上述滅火劑的剩余量的傳感器所測(cè)定出的剩余量值實(shí)時(shí)顯示在上述顯示器，并且在測(cè)定出的剩余量值達(dá)到預(yù)設(shè)值時(shí)發(fā)出警報(bào)。

10、具體而言，上述支撐部可以設(shè)置在上述貨艙所具備的導(dǎo)軌，且能夠沿上述導(dǎo)軌前后滑動(dòng)以調(diào)節(jié)位置，且在滅火時(shí)被導(dǎo)軌所具備的限制器固定。

11、具體而言，上述滅火劑容器可以包括：主體，儲(chǔ)存上述滅火劑；流入口，設(shè)置在上述主體的上表面，以在上述主體的內(nèi)部?jī)?chǔ)存上述滅火劑；流出口，設(shè)置在上述主體的側(cè)面并與上述第一消防水帶連接，以將上述主體所儲(chǔ)存的上述滅火劑供應(yīng)到上述發(fā)射裝置；以及多個(gè)輪子，設(shè)置在上述主體的下表面，以從陸地上向上述飛行器的上述貨艙搭載。

12、具體而言，上述滅火劑容器可以通過(guò)設(shè)置在上述貨艙的裝載裝置而從陸地上裝載到飛行器，并且能夠裝拆地搭載到設(shè)置在上述貨艙的容器固定裝置。

13、具體而言，上述滅火劑容器還可以包括設(shè)置在上述主體的內(nèi)部的晃動(dòng)抑制裝置，以防止由于儲(chǔ)存在上述主體中的上述滅火劑的晃動(dòng)而妨礙上述飛行器的移動(dòng)。

14、具體而言，上述晃動(dòng)抑制裝置可以形成為，從上述主體的下表面朝向上方以一定高度設(shè)置有至少一個(gè)以上的多孔板、以及從上述主體的內(nèi)側(cè)面向內(nèi)側(cè)方向以一定高度設(shè)置有多個(gè)的緩沖板中的任一種或它們的組合。

15、具體而言，上述晃動(dòng)抑制裝置可以包括：浮力板，覆蓋上述滅火劑的上表面，具有多個(gè)流動(dòng)孔；多個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件，沿著縱向設(shè)置在上述主體的側(cè)面，且在橫向上隔開(kāi)一定間隔配置；以及多個(gè)滑動(dòng)構(gòu)件，一端以能夠根據(jù)上述滅火劑的上表面液位升降的方式連接于上述多個(gè)引導(dǎo)構(gòu)件每一個(gè)，另一端固接于上述浮力板的邊緣。

16、具體而言，上述泵可以為在上述飛行器的上述貨艙或上述滅火劑容器的一部分設(shè)置的排水供水兼用泵，在滅火時(shí)，上述泵作為排水泵動(dòng)作，通過(guò)與上述滅火劑容器的上述流出口連接的上述第一消防水帶、和與上述發(fā)射裝置的發(fā)射管連接的上述第二消防水帶使上述滅火劑從上述噴嘴發(fā)射，在上述滅火劑容器被搭載到上述貨艙的狀態(tài)下，在飛行過(guò)程中補(bǔ)充新的滅火劑時(shí)，上述泵作為供水泵動(dòng)作，將上述第一消防水帶與上述流出口分離后連接到上述滅火劑容器的上述流入口，并將上述第二消防水帶與上述發(fā)射管分離后連接到第三消防水帶，由此補(bǔ)充上述新的滅火劑。

17、具體而言，上述第三消防水帶可以為其一端連接于上述第二消防水帶并具有延伸至陸地上的水源地的長(zhǎng)度，另一端具備內(nèi)部空的筒形的本體，并且在本體的一側(cè)上部具備供上述新的滅火劑流入的流入管以防止異物的流入。

18、根據(jù)本發(fā)明的另一方面的消防飛行器可以包括：根據(jù)權(quán)利要求1所述的上述滅火系統(tǒng)；以及設(shè)置上述滅火系統(tǒng)的上述飛行器，上述飛行器包括：駕駛室；上述貨艙，通過(guò)隔墻分隔，搭載上述滅火劑容器；裝載坡道，設(shè)置在上述貨艙的后方，用于將上述滅火劑容器從陸地上裝載或向陸地上卸載；以及出入部，設(shè)置在上述貨艙的側(cè)方，供上述發(fā)射裝置定位。

19、具體而言，還可以包括裝載裝置，該裝載裝置設(shè)置在上述貨艙的上述隔墻側(cè)，以將上述滅火劑容器從陸地上裝載到貨艙，上述裝載裝置為用鋼絲繩連接上述滅火劑容器并將其拽入上述貨艙內(nèi)部的卷繞機(jī)。

20、具體而言，還可以包括設(shè)置在上述貨艙的底部并固定上述滅火劑容器的容器固定裝置，上述容器固定裝置包括：前方緊固部，設(shè)置成對(duì)應(yīng)于上述滅火劑容器的前方寬度，并且以固定方式設(shè)置在上述貨艙的底部，使上述滅火劑容器的前方固定；后方緊固部，設(shè)置成對(duì)應(yīng)于上述滅火劑容器的后方寬度，并且以可變方式設(shè)置在上述貨艙的底部以避免將上述滅火劑容器裝入上述貨艙的內(nèi)部時(shí)發(fā)生干擾，并且使上述滅火劑容器的后方固定；以及輪子緊固部，設(shè)置成對(duì)應(yīng)于設(shè)置在上述滅火劑容器的主體下表面的多個(gè)輪子，并且以可變方式設(shè)置在上述貨艙的底部以避免將上述滅火劑容器裝入上述貨艙的內(nèi)部時(shí)發(fā)生干擾，并且使上述多個(gè)輪子固定。

21、具體而言，還可以包括從上述裝載坡道向上述隔墻側(cè)延伸的輪子引導(dǎo)部，以在將上述滅火劑容器裝入上述貨艙時(shí)，引導(dǎo)設(shè)置在上述滅火劑容器的主體下表面的多個(gè)輪子。

22、具體而言，還可以包括導(dǎo)軌，該導(dǎo)軌設(shè)置成從上述出入部向上述貨艙的內(nèi)側(cè)延伸一定長(zhǎng)度，供上述發(fā)射裝置前后滑動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)位置，并且設(shè)置有在上述發(fā)射裝置的位置調(diào)節(jié)后使其固定的限制器。

23、根據(jù)本發(fā)明的滅火系統(tǒng)及具備其的消防飛行器可以克服前文提到的現(xiàn)有的森林火災(zāi)滅火方式的三個(gè)缺點(diǎn)。

24、首先是地理性限制的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的滅火系統(tǒng)及具備其的消防飛行器可以克服現(xiàn)有滅火方式的地理性限制。即，本發(fā)明的消防飛行器通過(guò)在飛行器內(nèi)設(shè)置可搭載和更換的滅火劑容器，可以直接將裝填滅火劑的滅火劑容器運(yùn)送到森林火災(zāi)滅火現(xiàn)場(chǎng)，因此在森林火災(zāi)報(bào)警初期可以與水源地?zé)o關(guān)地直接迅速地?cái)y帶滅火劑去往森林火災(zāi)滅火現(xiàn)場(chǎng)。就像陸地上的救火車(chē)在發(fā)出火災(zāi)報(bào)警的同時(shí)直接帶水去往火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)一樣。這雖然是消防部門(mén)在森林火災(zāi)報(bào)警初期與水源地?zé)o關(guān)的應(yīng)對(duì)方式，但消防部門(mén)也可以針對(duì)整個(gè)森林火災(zāi)潛在區(qū)域制定與水源地?zé)o關(guān)的滅火計(jì)劃。例如，假設(shè)存在一個(gè)巨大的森林火災(zāi)潛在區(qū)域，那么，在該森林火災(zāi)潛在區(qū)域周?chē)蚱溆騼?nèi)會(huì)有若干個(gè)城市或村莊。如果假設(shè)本實(shí)施例的消防飛行器也像陸地上的救火車(chē)那樣使用自來(lái)水作為滅火劑，那么產(chǎn)生自來(lái)水的那些城市或村莊就成為滅火劑(水)供應(yīng)地對(duì)象地區(qū)。在這些對(duì)象地區(qū)中適當(dāng)?shù)剡x擇若干區(qū)域來(lái)配置本實(shí)施例的消防飛行器。此時(shí)，如果待配置的地方必須負(fù)責(zé)的區(qū)域不可避免地較大，則按比例配置多臺(tái)本實(shí)施例的消防飛行器，如果負(fù)責(zé)的區(qū)域較小，則按比例減少配置。當(dāng)然，在該選定的區(qū)域設(shè)置本實(shí)施例的消防飛行器的起降場(chǎng)，并且建設(shè)裝填空的滅火劑容器31即可以起到大的水龍頭作用的泵設(shè)施。為了應(yīng)對(duì)大的森林火災(zāi)，優(yōu)選建造幾個(gè)泵設(shè)施。這是為了同時(shí)裝填多個(gè)空的滅火劑容器。此外，還預(yù)備大量多余的滅火劑容器。這也是同樣的原因。因此，如果接到森林火災(zāi)報(bào)警，則在選定的滅火劑供應(yīng)地中由地點(diǎn)最近的本實(shí)施例的消防飛行器出動(dòng)滅火。此外，在它們進(jìn)行滅火期間，其它更遠(yuǎn)地點(diǎn)的本實(shí)施例的消防飛行器趕來(lái)幫助滅火。如果是這種程度，鑒于本實(shí)施例的消防飛行器的速度，大概率是可以滅火的。然而，如果率先出動(dòng)的本實(shí)施例的消防飛行器第一次起飛沒(méi)能撲滅森林火災(zāi)而必須進(jìn)一步進(jìn)行滅火作業(yè)，則需要再次返回滅火劑供應(yīng)地，迅速更換裝填有滅火劑的滅火劑容器，并再次去往森林火災(zāi)區(qū)域。此外，在滅火劑供應(yīng)地，利用多個(gè)供水設(shè)施(泵設(shè)施)同時(shí)裝填空的滅火劑容器。因此，即使第二次到達(dá)森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行滅火作業(yè)的本實(shí)施例的消防飛行器也未能完成滅火，也同樣會(huì)到附近的區(qū)域更換滅火劑容器。當(dāng)然，如果距離森林火災(zāi)區(qū)域最近的滅火劑供應(yīng)地的滅火劑供應(yīng)設(shè)施(泵設(shè)施等)沒(méi)有足夠的時(shí)間向返回的本實(shí)施例的消防飛行器的空的滅火劑容器裝填滅火劑，則在與森林火災(zāi)區(qū)域第二近的滅火劑選定地重復(fù)進(jìn)行相同的作業(yè)。這足以通過(guò)駕駛員之間或滅火劑供應(yīng)地之間的無(wú)線通信來(lái)實(shí)現(xiàn)。

25、其次是低效的滅火方式的缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的滅火系統(tǒng)及具備其的消防飛行器可以克服現(xiàn)有的滅火方式的低效滅火方式。即，在本發(fā)明的消防飛行器中，為了與消防員在陸地上滅火的方式類(lèi)似，而在飛行器中配備了滅火系統(tǒng)，諸如滅火劑容器、泵和消防水帶，在森林火災(zāi)滅火時(shí)，消防員一起搭乘本飛行器。因此，消防員在森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的空中直接通過(guò)直升機(jī)窗口觀察火勢(shì)蔓延情況，并且只在必要地點(diǎn)集中噴射或噴灑水之類(lèi)的滅火劑。此滅火方式與現(xiàn)有的方式相比，相當(dāng)有效。這是因?yàn)檫@與陸地上的消防員只在陸地上需要的地點(diǎn)噴水的方式?jīng)]有什么不同。此外，由于這種有效的滅火方式，還大大減少了滅火劑(水)的浪費(fèi)。

26、第三，低空飛行的危險(xiǎn)性缺點(diǎn)。根據(jù)本發(fā)明的滅火系統(tǒng)及具備其的消防飛行器可以降低現(xiàn)有的滅火方式的飛行危險(xiǎn)。即，與現(xiàn)有的方式不同，本發(fā)明的消防飛行器的駕駛員只專(zhuān)注于駕駛，而不執(zhí)行從水源地取水或?qū)⑺畤姙⒌交鹕系淖鳂I(yè)。換句話說(shuō)，由于滅火本身是由一同搭乘飛行器的消防員負(fù)責(zé)，駕駛員可以只專(zhuān)注于駕駛，因此大幅降低了飛行事故。而且，由于滅火方式本身比現(xiàn)有的方式更有效，因此不僅減少了水的浪費(fèi)，還減少了相應(yīng)的飛行次數(shù)，最重要的是，消除了必須在水面上極低飛行的危險(xiǎn)。