專利名稱：局限和/或撲滅火災(zāi)的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及環(huán)境生態(tài)、滅火手段，更確切地說，涉及局限和/或撲滅火災(zāi)的方法和裝置，可用于有效地撲滅大規(guī)模的及強烈的火災(zāi)，其中包括森林火災(zāi)和森林-草原火災(zāi)，以及無論是發(fā)生在地理上難以到達的地區(qū)(陡峭山嶺，不通行的原始森林，熱帶叢林)的火災(zāi)，還是位置接近于危險源(炸藥、高溫)的火災(zāi)。
按綜合滅火效果最好的方法為使用空氣沖擊波，它是用炸藥引發(fā)的并朝向火源或沿火源前鋒前進的。
已知的局限的撲滅主要是森林草原火災(zāi)的方法是在燃燒前鋒之前建立氣體空氣云，它是散逸在空氣中向燃燒區(qū)漂移的氣體狀丙烯氧化物，并在到達燃燒區(qū)時在熱脈沖的作用下發(fā)生爆炸(SU No.1111 292)。
由于空氣沖擊波的作用使火焰碎化，使小的燃燒碎片以及燃燒和陰燃的材料由燃燒前鋒轉(zhuǎn)移至燃燒區(qū)內(nèi)部，并清除掉燃燒前鋒之前的表面上的易燃材料。此外，由于氣體空氣云的爆炸形成的不燃性氣體使空氣稀薄而暫時停止氧向燃燒區(qū)擴散。
在發(fā)生爆炸的概率高的情況下有可能達到空氣沖擊波的全部上述效果。然而，在較好的情況下氣體空氣云將會燃燒，而不是爆炸，因為云的自由漂移主要是在火災(zāi)前鋒之前向上進行，形成云的逸散，從而降低了爆炸物質(zhì)的濃度，并排除爆炸的發(fā)生。
已知一種局限和撲滅發(fā)生在地理上難到達的地區(qū)或位置接近于危險源的火災(zāi)的裝置(FRNo.2643820)。
已知一種被稱為水炸彈的滅火裝置，使用飛機或重型直升機運送，向火源投放。該水炸彈的特點是具有用帶孔的薄鋼板制成的圓筒形貯罐，用于充填滅火液并排出空氣，該貯罐在其整個側(cè)壁上帶有深度等于鋼板厚度之一半的缺口?？梢允褂盟?、浸潤液和二氧化碳作為滅火液。水炸彈投放后在與地面接觸時由于金屬有預(yù)先削弱區(qū)而使水炸彈碎裂，而將滅火液灑到火源上。
這種已知的滅火裝置的缺點是圓筒貯罐很可能與位于火災(zāi)區(qū)之前的障礙物撞擊而提前碎裂，例如與粗大的樹枝撞擊，這樣就降低了滅火效果。
此外，拋灑的滅火液在火災(zāi)區(qū)分布不均勻，在殼體遭撞擊和碎裂后濺出。
該裝置還未規(guī)定可使用除了上述以外的其他滅火材料，從而大大限制了其應(yīng)用范圍。
為了撲滅森林火災(zāi)(上部的或綜合的)，廣泛使用了以建立防火屏障為基礎(chǔ)的方法，即利用局部爆炸系統(tǒng)和噴灑滅火材料相結(jié)合的延時綜合作用。
已知的一種局限和撲滅火災(zāi)的方法是借助移動式齊射火力投射裝置來運送滅火裝置(SU,No.1789232)。
實現(xiàn)該方法的滅火裝置制成由地基或空基的移動式投射裝置發(fā)射的彈頭。
上述彈頭配備有由兩個半塊組成的殼體，當(dāng)位于彈頭軸線中心的炸藥筒爆炸時，兩個半塊開啟，炸藥按處于彈頭前部的熱傳感器的信號起爆。沿中心炸藥筒布置了帶炸藥和滅火材料的元件捆形式的組合系統(tǒng)，而元件捆本身沿一條軸線以捆包的形式彼此順序排列。組合系統(tǒng)的全部元件具有自己的熱的或慣性的傳感器。殼體的兩個半塊配備有制動裝置(降落傘)以保證安全著陸，而在彈頭底部裝有噴氣式發(fā)動機。
使用上述彈頭的滅火方法如下。當(dāng)彈頭飛到火災(zāi)前鋒時，中心炸藥筒按前部的熱傳感器的信號起爆，殼體兩個半塊也協(xié)同動作，隨后用降落傘降落，同時釋放出元件捆，該元件捆自由落下，到達火災(zāi)區(qū)。一部分元件用于撲滅下部火災(zāi)，它們配備有慣性傳感器，在與地面撞擊時發(fā)生協(xié)同動作。另一部分元件在樹冠處由調(diào)節(jié)至不同溫度制度的熱傳感器啟動。可以推測，利用局部爆炸系統(tǒng)和噴灑滅火材料相結(jié)合的延時綜合作用可保證有效地撲滅火災(zāi)。
這種方法和實現(xiàn)該方法的裝置具有一系列缺點，大大降低其有效性并增加其實施過程中的損失。帶有兩種類型的組合元件(中心炸藥筒和帶炸藥的滅火材料)以及它們的順序啟動限制了空氣沖擊波和滅火材料按照對火災(zāi)起作用的地點和時間來分散。這樣可能促使個別區(qū)域復(fù)燃并使火災(zāi)繼續(xù)蔓延，因為在這些區(qū)域僅僅打碎了火焰，而火源沒有被隔離，也沒被滅火材料冷卻。
使用齊射火力系統(tǒng)來運送組合元件至火災(zāi)區(qū)也降低上述方法的效果，因為在火箭和彈頭固定口徑條件下必須具有必要的輔助裝置(發(fā)動機、殼體開啟用中心炸藥筒、降落傘)。所用的運送工具的裝填系數(shù)即有效載重(滅火材料和裝填炸藥)與運送工具總重量之比值低，大大增加了滅火時的損失。
此外，在使用齊射火力系統(tǒng)時按面積實施瞄準(zhǔn)，這可能對局限火災(zāi)的效果不好，因為這時必須首先阻止火災(zāi)前鋒(火線)的前進，而不是在火災(zāi)蔓延的面積上壓制火焰。
上述已知方法的重大缺點是周圍環(huán)境被嚴重污染和破壞，即被通常用金屬制成的殼體和組合元件協(xié)同動作時形成的大量碎片所污染。
火災(zāi)區(qū)被未協(xié)同動作的裝填炸藥的組合元件埋下地雷也是不小的危險性，因為上述裝置未配備引起元件在到達地面時引爆的備份的傳感器。
另外一種主要用于森林的局限和撲滅火災(zāi)的已知方法也是基于在火災(zāi)前鋒之前使用空氣沖擊波，以建立沿高度的寬度延伸的高壓區(qū)(SU,No.1834 667)。
上述已知方法是在跟蹤火災(zāi)前鋒途徑的樹冠上布置大量的滅火裝置和起爆炸藥。第一個滅火裝置裝填液體燃料并配備彌散炸藥。按操作員的指令在火災(zāi)前鋒附近通過控制信號來引爆彌散炸藥以順序啟動滅火裝置，這時形成細彌散的燃料-空氣云。然后，經(jīng)過數(shù)十毫秒鐘，借助起爆炸藥使上述空氣云爆炸，這時形成的空氣沖擊波的前鋒可打掉易燃燒物、細小樹枝、干樹葉、草叢、以及下部火焰，形成防火帶。
所用滅火裝置制成容器的形式，其內(nèi)部放置彌散炸藥，其周圍為液態(tài)的碳氫化合物燃料(例如，乙烯氧化物)，彌散炸藥起爆器與位于指令點的控制信號電路聯(lián)接。這個電路也可發(fā)出起爆炸藥的控制信號。
該方法僅用于建立低烈度的下部火災(zāi)途徑上的隔離帶。這種方法用于局限草原火災(zāi)和灌木叢林火災(zāi)最為有效。這時火災(zāi)僅被局限，而不是被壓制，更不是被撲滅。
上述已知方法和實現(xiàn)該方法的裝置的基本缺點，是在起爆炸藥起爆之前發(fā)生燃料-空氣云無控自燃的可能性極高。
造成這種情況的原因是在火災(zāi)區(qū)特別是在火源區(qū)的溫度梯度和空氣流速度帶有偶然性，這就阻礙化學(xué)當(dāng)量成分的燃料-空氣云的形成，并且難以確定起爆炸藥的起爆延遲時間。
在較好的情況下，是產(chǎn)生不完全爆炸，而多半是發(fā)生燃料-空氣混合物的燃燒，這樣就引起了人為火災(zāi)，并導(dǎo)致火災(zāi)繼續(xù)增強。
此外，在細彌散燃料-空氣云的成功爆炸并形成空氣沖擊波時，由于不可能使用滅火材料而使空氣沖擊波的作用得不到火災(zāi)區(qū)的補充冷卻和隔離的支持。因此伴隨著火災(zāi)并促進火災(zāi)蔓延和擴散的過程(過熱、烘干、熱解)不會停止，從而大大降低了該方法的效果。
限制上述方法使用的主要缺點之一是它不能用于難到達地區(qū)撲滅大規(guī)模的火災(zāi)。
本發(fā)明的目的是建立一種局限和/或撲滅火災(zāi)的方法和裝置，它借助于滅火成分瞬時轉(zhuǎn)變?yōu)榧殢浬⒃坪涂諝鉀_擊波對燃燒區(qū)的同時作用，并以高的幾率使滅火裝置在此區(qū)域內(nèi)協(xié)同動作，按火災(zāi)范圍最大程度地分布滅火材料，它可以保證在滅火材料表面密度降低數(shù)十倍的條件下將火災(zāi)壓制帶擴大許多倍，并可在難到達的地區(qū)進行滅火和保證周圍環(huán)境的安全。
達到上述目的的方法是在局限和/或撲滅火災(zāi)的方法中以空氣沖擊波的作用為基礎(chǔ)，該沖擊波是借助被運送到火災(zāi)區(qū)的帶填充劑和彌散炸藥筒的滅火裝置產(chǎn)生的，所述彌散炸藥筒由控制信號引爆，按照本發(fā)明，滅火裝置的填充劑使用滅火材料，預(yù)先根據(jù)火災(zāi)的特點來選擇運送滅火裝置的工具、所充填的滅火材料種類、確定需要滅火裝置必須起動的區(qū)段，然后根據(jù)所選擇的滅火裝置運送工具確定參數(shù)，在該參數(shù)達到規(guī)定值時由控制信號保證彌散炸藥起爆，使用配備上述所選參數(shù)的傳感器的滅火裝置，并將傳感器調(diào)節(jié)至規(guī)定參數(shù)值，當(dāng)滅火裝置接近燃燒區(qū)的上述預(yù)定區(qū)段時便達到預(yù)定參數(shù)值，直接在火災(zāi)區(qū)發(fā)生彌散炸藥的爆炸，并同時形成空氣沖擊波、空氣-爆炸產(chǎn)物的快速壓頭，使滅火材料在該區(qū)段碎化并形成細彌散云，并且可根據(jù)火災(zāi)種類和形成的滅火材料細彌散云的尺寸選擇上述區(qū)段的范圍和位置。
這樣就保證了本發(fā)明滅火裝置的通用性和可在各種火災(zāi)情況下廣泛使用，例如森林火災(zāi)、城市火災(zāi)、使受保護地區(qū)免受外來火災(zāi)，以及大規(guī)模的火災(zāi)和難到達地區(qū)的火災(zāi)。并且可達到以下效果滅火材料運送至火災(zāi)區(qū)無損失，滅火材料在燃燒表面上分布均勻，并具有補充滅火因素(過剩壓力、空氣沖擊波和快速壓頭)。
在撲滅大規(guī)?；馂?zāi)時，最好使用飛行器作為運送滅火裝置的工具，將滅火裝置拋灑在根據(jù)火災(zāi)條件預(yù)先確定和選擇的火災(zāi)區(qū)域上方，而這時作為參數(shù)必須選擇滅火裝置位于地平面上的高度，并使用配備高度傳感器的滅火裝置，所述傳感器預(yù)先根據(jù)火災(zāi)條件調(diào)節(jié)至在燃燒區(qū)地平面上協(xié)同動作的高度，當(dāng)滅火裝置到達該高度時按高度傳感器發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥的起爆。
使用飛行器運送工具可以保證滅火裝置以極高的幾率到達火源，這點對地理上難到達地區(qū)很重要，如山嶺，偏僻地區(qū)、原始森林、熱帶叢林、無路地區(qū)。該方法可在有爆炸危險、高溫、威協(xié)消防隊員生命的場所撲滅火災(zāi)。同時可使用非專業(yè)性飛機和直升機、軍用運輸機，并可在白天或夜晚進行滅火。
本方法也適宜于使用地面工具將滅火裝置運至火災(zāi)區(qū)，將其布置在逼近火災(zāi)前鋒之前預(yù)先選定的區(qū)段，選擇溫度作為參數(shù)，這時滅火裝置最好配備溫度傳感器，并根據(jù)火災(zāi)條件將其預(yù)先調(diào)節(jié)至協(xié)同動作的溫度，當(dāng)火災(zāi)前鋒逼近滅火裝置所處位置時按溫度傳感器的控制信號發(fā)生彌散炸藥的起爆。
由于空氣沖擊波和滅火材料的冷卻和隔離效果的綜合作用保證了可靠而迅速地局限火災(zāi)，并保護了森林或草原地區(qū)及位于其中的貴重和/或危險的目標(biāo)。
本發(fā)明的目的還可用以下方法達到，實施局限和/或撲滅火災(zāi)的滅火裝置具有帶充填劑和彌散炸藥筒的容器，其炸藥起爆器與控制信號電路聯(lián)接，按照本發(fā)明，容器裝有滅火材料作為充填劑，而控制信號電路配備有規(guī)定選擇參數(shù)的傳感器，該傳感器調(diào)節(jié)至給定參數(shù)值，并與炸藥起爆器電聯(lián)接，當(dāng)滅火裝置接近燃燒區(qū)時上述參數(shù)達到規(guī)定的給定值，使按傳感器發(fā)出的控制信號引起彌散炸藥的自動起爆。
提出的滅火裝置可保證滅火材料的均勻分布，并可使用各種滅火材料(粉末、水、專門溶液)，并以極高的幾率在燃燒區(qū)的所需區(qū)段協(xié)同動作。
在滅火裝置中可使用高度傳感器作為所選參數(shù)的傳感器，該傳感器預(yù)先根據(jù)火災(zāi)條件調(diào)節(jié)至在火災(zāi)區(qū)地平面上的預(yù)定高度，當(dāng)滅火裝置與地面接近到達該高度時便按高度傳感器發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥的自動起爆。
在滅火裝置中也可使用溫度傳感器作為所選參數(shù)的傳感器，該傳感器預(yù)先根據(jù)火災(zāi)條件選定溫度值，當(dāng)達到此溫度時滅火裝置便按溫度傳感器發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥的自動起爆。
滅火裝置還可以補充配備接觸傳感器，它與彌散炸藥筒慣性聯(lián)接，當(dāng)滅火裝置與障礙物接觸時發(fā)出起爆的控制信號。
在這種情況下使用帶接觸傳感器的滅火裝置不會在火災(zāi)區(qū)埋下地雷(遺留的未爆炸物)。
在使用直升機作為運送工具的情況下完全可以將每一種滅火裝置放在直升機下面懸掛的集裝箱內(nèi)，并用可按拋灑信號釋放滅火裝置的鎖銷固定之。
這種運送滅火裝置的集裝箱的方式不要求改裝配備有外掛架組件的直升機，并可在不發(fā)生火災(zāi)期間將直升機用于其它目的。
高度傳感器可使用無線電傳感器，這可保證滅火裝置的協(xié)同動作的高可靠性和抗干擾性。
最后，使用帶防水涂層的壓制紙板作為容器材料可以最大程度降低對周圍環(huán)境的污染。
以下用具體實例和


本發(fā)明，附圖中圖1以示意圖示出按本發(fā)明在使用飛行器運送滅火裝置的情況下實施局限和/或撲滅火災(zāi)的方法的一種方案；圖2與圖1相同，但示出地面運送滅火裝置的情況；
圖3為按本發(fā)明提出的滅火裝置的容器的縱剖面圖，并象征性地示出控制信號電路的元件；圖4為按本發(fā)明的控制信號的電路組件以及按本發(fā)明，將它們與彌散炸藥筒的起爆器的聯(lián)接。
本發(fā)明的局限和/或撲滅火災(zāi)的方法如下。
根據(jù)火災(zāi)的特點選擇滅火裝置的運送工具(圖1)。在附圖中該運送工具為直升機2，其底部下方懸掛著帶有數(shù)十個滅火裝置1的集裝箱3。滅火裝置1內(nèi)充填根據(jù)火災(zāi)條件和種類選擇的滅火材料。
預(yù)先分析燃燒特點，并確定需要拋灑滅火裝置1的區(qū)域，繪制這些區(qū)域的圖。然后選擇進行滅火裝置1的協(xié)同動作的隨動參數(shù)。在圖1所繪方案中，該參數(shù)為在燃燒區(qū)上方拋灑落下的滅火裝置1位于地平面上方的位置高度。此外，該選擇參數(shù)還可以是滅火裝置1由開始拋灑至到達該區(qū)域地平面上這一高度所需的時間。由集裝箱3拋灑時，使用裝有高度傳感器的滅火裝置1，所述傳感器預(yù)先根據(jù)火災(zāi)條件設(shè)定在燃燒區(qū)地平面上方協(xié)同動作的高度，當(dāng)?shù)竭_此高度時按高度傳感器的控制信號產(chǎn)生彌散炸藥的起爆。結(jié)果是直接在火災(zāi)區(qū)形成滅火材料的細彌散云4，并同時形成伴有爆炸產(chǎn)物和空氣壓頭的空氣沖擊波5?？筛鶕?jù)火災(zāi)的種類和形成該細彌散云4的尺寸來選擇滅火裝置1起作用區(qū)域的范圍和位置，使用直升機2時放置在集裝箱3內(nèi)的滅火裝置1用可按拋灑信號釋放滅火裝置1的鎖銷固定之。
圖2示出本方法使防護物體免受外來火災(zāi)侵害的另一實施例，這里使用了滅火裝置1的地面運送工具，將滅火裝置放到預(yù)先確定的火災(zāi)前鋒之前的預(yù)定區(qū)域。
在實施本方法的該方案中，基本的目的是保護地區(qū)免受外來火災(zāi)(如森林火災(zāi)或草原火災(zāi))。位于森林或草原的某些地區(qū)常有軍事目標(biāo)、居民村鎮(zhèn)、森林公園、油井、天然氣井和其他民用經(jīng)濟工程項目，這些地區(qū)防止外來火災(zāi)的方法如下。
在發(fā)生火災(zāi)的幾率高的危險期間(例如俄國中部的五月～九月)，沿受保護地區(qū)7的周邊6(可僅在有危險的方向上)設(shè)置距地面1.5～2m高的滅火裝置1，其間距等于1個滅火裝置1作用區(qū)的直徑。滅火裝置1配備有溫度傳感器8并調(diào)節(jié)至例如溫度t=250～300℃。該值取決于受保護地區(qū)內(nèi)燃燒材料的成分。當(dāng)火災(zāi)前方逼近至一定距離時使滅火裝置1附近的溫度達到該值，便發(fā)出控制信號使彌散炸藥筒起爆。該種方法可以補設(shè)電路，由操作員按此電路發(fā)出滅火裝置1的協(xié)同動作信號。本方案適宜于保護常設(shè)的貴重或危險目標(biāo)的地區(qū)(軍火庫、軍事基地、油井、天然氣井及它們的倉庫)。
撲滅火災(zāi)和沿地區(qū)周圍形成保護帶也可借助于滅火材料細彌散云4的綜合作用和伴隨有空氣和爆炸產(chǎn)物的快速壓頭的空氣沖擊波5的前鋒來進行。
下面介紹提出的滅火裝置1及其用于撲滅森林火災(zāi)的工作實例。
在撲滅遙遠的或難到達的地區(qū)的森林火災(zāi)，以及撲滅著火森林面積達數(shù)百平方公里的大規(guī)模火災(zāi)時最好使用飛行器運送滅火裝置1，如圖1所示，將上述滅火裝置1放置在直升機2下面懸掛的運輸集裝箱3內(nèi)，運送至火災(zāi)區(qū)。在撲滅森林火災(zāi)時重要的是制止其前鋒并使其不擴展至其他地區(qū)，也就是使火災(zāi)定域。為此將滅火裝置1沿火災(zāi)前鋒拋灑，拋灑的時間間隔取決于直升機2的速度和1個滅火裝置1的作用區(qū)范圍，例如，當(dāng)直升機速度為55m/s(約200km/h)和1個滅火裝置的作用彌散區(qū)直徑為15m時，拋灑時間間隔為0.27S，而當(dāng)直升機速度為42m/s(約150km/h)和相同彌散區(qū)直徑時拋灑間隔為0.36S。
滅火裝置1(圖3)制成容器的形成，它具有帶圓筒形側(cè)壁的殼體10，其中充填滅火材料11，例如氧化硅基的礦物-水懸浮液。
此外，可使用各種特制粉末、溶液及水作為滅火材料。
容器可用生態(tài)學(xué)上清潔的材料(例如經(jīng)防水浸漬處理或涂防水涂料的堅固的壓制紙板)來制造。
這種材料在周圍環(huán)境中落下后迅速分解。
殼體10的上部借助管接頭12與具有側(cè)切口14的穩(wěn)定器13聯(lián)接，該穩(wěn)定器13用壓制紙板制成。彌散炸藥筒15為圓柱形的液化炸藥筒，置于容器圓筒形殼體10對稱軸線處。
控制信號電路放置在密封盒子16、17內(nèi)，其中一個盒子位于彌散炸藥筒15下面容器底部，供傳感器用，而另一個盒子在容器的上部位于彌散炸藥筒15旁的起爆器18附近。盒子16,17用電線19聯(lián)接。
上盒17與帶接觸球21的編線20聯(lián)接，當(dāng)用直升機2運送時接觸球21用于聯(lián)接滅火裝置1及其放置的集裝箱3(見圖1)。
在密封盒16內(nèi)放置高度傳感器22(圖4)和接觸傳感器23。傳感器22和23的控制信號輸出端與控制信號轉(zhuǎn)換為起爆執(zhí)行信號的組件24的輸入端聯(lián)接。轉(zhuǎn)換組件24按爆炸技術(shù)中廣泛使用的保險-執(zhí)行電路制造，以形成可防止任意協(xié)同動作元件起爆的控制信號。
轉(zhuǎn)換組件24具有與接觸球21電聯(lián)接的輸入端，與接觸傳感器23聯(lián)接的解除保險信號的輸出端，以及與高度傳感器22輸入端聯(lián)接的解除保險信號的輸出端。
可以使用無線電傳感器作為高度傳感器，這種傳感器按已知電路原理制造，例如由地面反射的多普勒信號的振幅與門坎值的比較電路以及在距地面2～5m范圍內(nèi)固定給定的協(xié)同動作高度發(fā)出的控制信號，這種高度傳感器在高的抗干擾條件下的可靠性為0.95～0.98。
轉(zhuǎn)換組件24本身的執(zhí)行信號輸出端與炸藥筒15的起爆器18聯(lián)接。
在滅火裝置1按其他所選參數(shù)進行協(xié)同動作時(圖2)，可使用溫度傳感器8作為參數(shù)傳感器，而取消接觸傳感器23，電路圖的其他部分與圖4相同。
滅火裝置1(圖1)的工作方式如下。根據(jù)直升機機艙內(nèi)的操作員的指令發(fā)出運輸集裝箱3內(nèi)鎖銷的協(xié)同動作信號。在鎖銷發(fā)生協(xié)同動作后，滅火裝置1被拋出，并在下落重力的作用下拉緊編線20(圖3)，并沿集裝箱3的導(dǎo)軌拉出接觸球21。同時解除第一級保險，并使傳感器22,23(圖4)接通電源。滅火裝置1被拋出后經(jīng)過3秒，離開直升機下落至安全距離后，解除第二級保險，高度傳感器22(圖4)開始工作，一直測量至地面的距離。當(dāng)?shù)竭_給定高度時高度傳感器22的信號傳送至轉(zhuǎn)換器組件24的輸入端，形成并發(fā)出起爆器18協(xié)同動作的執(zhí)行信號，隨后引爆彌散炸藥筒15。當(dāng)高度傳感器22發(fā)生故障時，由接觸傳感器23觸地時再次發(fā)出執(zhí)行信號。
形成的爆炸波和爆炸產(chǎn)物使滅火裝置1(圖1)體積中壓力增加數(shù)十萬倍，而使殼體10(圖3)破碎，并拋灑滅火材料11。在運動過程中滅火材料11被碎化為數(shù)十微米的小滴，這樣就增加了滅火材料與燃燒材料的相互作用表面，提高了它的使用效果。爆炸產(chǎn)物的擴展引起空氣沖擊波的形成(圖1)，它在彌散滅火云6之前以超聲速度移動。滅火原理是空氣沖擊波、快速壓頭和滅火材料對火源的同時作用。前兩個因素粉碎火焰和清除燃燒材料，而滅火材料則冷卻火源并隔離燃燒材料，從而阻止環(huán)境介質(zhì)熱解和過熱。
本發(fā)明可有效地用于難到達區(qū)域撲滅大規(guī)模的并帶有爆炸危險和燃燒不斷升溫的強烈火災(zāi)。
使用提出的滅火方法和裝置可以降低滅火材料表面密度數(shù)十倍，并降低撲滅和局限火災(zāi)的總消耗。在運送滅火材料至燃燒區(qū)時無損失，滅火材料在燃燒表面分布均勻，滅火材料的細彌散云、空氣沖擊波殘余壓力和快速壓頭的綜合作用全都使得使用本發(fā)明的效果大大優(yōu)于以往已知的方法。實驗確定，為了撲滅森林火災(zāi)所需滅火溶液的表面密度為0.120～0.150Kg/m2，而使用噴水法需要水12～15kg/m2。當(dāng)滅火裝置1的體積為例如0.04m3時，撲滅森林火災(zāi)的半徑為7～8m，這樣，一次裝載42個滅火裝置時便可建立寬度15～20m和長度600～800m的滅火帶。
決定本發(fā)明優(yōu)先使用的重要因素之一是它的通用性，它既可以在城市也可以在野外條件下使用，如保護區(qū)域免受強烈火災(zāi)，撲滅森林和草原火災(zāi)，可以使用非專業(yè)化飛機、軍用運輸機和直升機來運送，還可以晝夜進行滅火。
權(quán)利要求
1．一種局限和/或撲滅火災(zāi)的方法，它基于借助運送至火災(zāi)區(qū)的滅火裝置(1)建立的空氣沖擊波(5)的作用，所述滅火裝置(1)帶有填充劑和與控制信號協(xié)同動作的彌散炸藥筒(15)，其特征在于滅火裝置(1)的填充劑使用滅火材料(11)，預(yù)先根據(jù)火災(zāi)特點選擇運送填充了滅火材料(11)的滅火裝置(1)的工具，確定滅火裝置(1)必須起動的區(qū)段，然后根據(jù)所選擇的滅火裝置(1)的運送工具來確定參數(shù)，在達到參數(shù)的規(guī)定值時保證發(fā)出彌散炸藥筒(15)起爆的控制信號，使用配備上述所選參數(shù)的傳感器的滅火裝置(1)，將傳感器調(diào)節(jié)至規(guī)定參數(shù)值，當(dāng)滅火裝置(1)接近燃燒區(qū)的上述預(yù)定區(qū)段時使達到預(yù)定參數(shù)值而直接在火災(zāi)區(qū)發(fā)生彌散炸藥筒(15)的起爆，并同時形成空氣沖擊波(5)和空氣及爆炸產(chǎn)物的快速壓頭，滅火材料(11)在該區(qū)段碎化并形成細彌散云(4)，而且可根據(jù)火災(zāi)種類和形成的滅火材料(11)細彌散云(4)的尺寸選擇預(yù)定區(qū)段的范圍和位置。
2．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于選擇飛行器作為運送滅火裝置(1)至火災(zāi)區(qū)的工具，使滅火裝置(1)在火災(zāi)區(qū)的預(yù)先確定的區(qū)段上方協(xié)同動作，選擇滅火裝置(1)在地平面上的位置高度作為參數(shù)，使用配備有高度傳感器(22)的滅火裝置(1)根據(jù)火災(zāi)條件將傳感器(22)預(yù)先調(diào)節(jié)至火災(zāi)區(qū)地平面上方所選協(xié)同動作高度，滅火裝置(1)到達該高度時按高度傳感器(22)發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥筒(15)的起爆。
3．按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，選擇地面運送工具作為將滅火裝置(1)送至火災(zāi)區(qū)的工具，并將滅火裝置(1)放置到逼近火災(zāi)前鋒(9)的前面的預(yù)定區(qū)段上，選擇溫度作為參數(shù)，同時使用配備溫度傳感器(8)的滅火裝置(1)，并根據(jù)火災(zāi)條件將傳感器調(diào)節(jié)至協(xié)同動作的溫度，當(dāng)火災(zāi)前鋒(9)接近滅火裝置(1)所處位置時，便按溫度傳感器(8)發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥筒(15)的起爆。
4．實施權(quán)利要求1的局限和/或撲滅火災(zāi)的方法的裝置，它具有帶充填劑和彌散炸藥筒(15)的容器、與控制信號電路聯(lián)接的起爆器(18)，其特征在于，上述容器充填滅火材料(11)，而電路具有上述所選參數(shù)的傳感器，傳感器調(diào)節(jié)至給定參數(shù)值，并與起爆器(18)電聯(lián)接，當(dāng)滅火裝置(1)接近燃燒區(qū)時上述參數(shù)達到給定的值時，便按傳感器發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥筒(15)的起爆。
5．按照權(quán)利要求4所述并與權(quán)利要求2相結(jié)合的滅火裝置，其特征在于具有高度傳感器(22)作為所選參數(shù)的傳感器，并根據(jù)火災(zāi)條件將它調(diào)節(jié)到預(yù)先選定在火災(zāi)區(qū)地平面上方的給定高度，當(dāng)滅火裝置(1)接近地面時，便按高度傳感器(22)發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥筒(15)的自動起爆。
6．按照權(quán)利要求4所述并與權(quán)利要求3相結(jié)合的滅火裝置，其特征在于具有溫度傳感器(8)作為所選參數(shù)的傳感器，并根據(jù)火災(zāi)條件將它調(diào)節(jié)到預(yù)先選定的給定溫度，當(dāng)接近此溫度時按溫度傳感器(8)發(fā)出的控制信號發(fā)生彌散炸藥筒(15)的自動起爆。
7．按照權(quán)利要求5所述的滅火裝置，其特征在于它補充具有與彌散炸藥筒(15)的起爆器(18)電聯(lián)接的接觸傳感器(23)，當(dāng)滅火裝置(1)與障礙物接觸時便發(fā)出控制信號。
8．按照權(quán)利要求5或7所述的滅火裝置，其特征在于，在使用直升機(2)作為運送滅火裝置(1)的工具時，滅火裝置(1)放置在直升機(2)下面懸掛的集裝箱(3)內(nèi)，并用可按拋灑信號釋放滅火裝置(1)的鎖銷固定之。
9．按照權(quán)利要求5所述的滅火裝置，其特征在于它配備了無線電傳感器作為高度傳感器(22)。
10．按照權(quán)利要求5～9中任一項所述的滅火裝置，其特征在于上述容器用帶防水涂料的壓制紙板制成。
全文摘要
一種局限和/或撲滅火災(zāi)的方法,主要用于有效地撲滅發(fā)生在難到達地區(qū)的大規(guī)模的和強烈的火災(zāi),該方法基于滅火材料的細彌散空氣云(4)、空氣沖擊波(5)和空氣及爆炸產(chǎn)物的快速增壓直接對火災(zāi)區(qū)的綜合作用,當(dāng)滅火裝置(1)接近燃燒區(qū)時其彌散炸藥筒(15)起爆,結(jié)果形成了爆炸產(chǎn)物。實現(xiàn)所提出方法的滅火裝置(1)用生態(tài)學(xué)上清潔的材料制成容器形狀,容器中充填滅火材料,并配備有彌散炸藥筒和選定參數(shù)的傳感器,例如,調(diào)節(jié)至給定參數(shù)值(高度)的傳感器,當(dāng)滅火裝置(1)接近燃燒區(qū)時,使達到預(yù)定參數(shù)值,從而在火災(zāi)區(qū)的一定區(qū)段發(fā)生彌散炸藥筒(15)的起爆,而且還可根據(jù)火災(zāi)種類和形成的滅火材料細彌散云(4)的尺寸來選擇滅火區(qū)段的范圍和位置。
文檔編號A62C19/00GK1222864SQ97195733
公開日1999年7月14日 申請日期1997年5月14日 優(yōu)先權(quán)日1997年5月14日
發(fā)明者亞力山大·I·古羅夫, 弗拉基米爾·I·扎哈羅夫, 馬克·R·利伯索恩, 鮑里斯·S·米京, 列昂尼德·A·奧德諾沃爾, 阿波隆·S·瑟斯佐夫, 亞力山大·N·瑟特尼科夫 申請人:國立莫斯科航空技術(shù)大學(xué)K·E·齊奧爾科夫斯基國際基金管理機構(gòu)