本發(fā)明屬于無人機(jī)消防領(lǐng)域，具體涉及一種具有液壓減震炮管的消防無人機(jī)。

背景技術(shù)：

現(xiàn)今社會中，隨著城鎮(zhèn)化推進(jìn)，高樓建設(shè)速度加快，但應(yīng)對高樓消防的設(shè)備發(fā)展相對滯后，同時(shí)，隨著化工行業(yè)的迅速發(fā)展，各類容易爆炸不適合人類靠近處理的消防事件呈上升趨勢。今年來，消防官兵因高樓消防設(shè)備滯后、消防過程中近距離處理易爆案件導(dǎo)致傷亡人數(shù)不斷增多，這一消防上的難題一直未得到解決。目前的消防手段，多是采用云梯消防車來解決高樓消防問題，普通的云梯消防車的有效作業(yè)高度為30-50米，再高的可達(dá)60-70米。但消防車因體積較大，在出警消防時(shí)受到街道通常度限制，難以在狹窄街道通行，常常不能在第一時(shí)間趕到火災(zāi)現(xiàn)場，導(dǎo)致火災(zāi)進(jìn)一步惡化。

高層建筑一旦發(fā)生火災(zāi)，有一個(gè)顯著的特征是“煙囪效應(yīng)”，即：在底層發(fā)生的火災(zāi)形成的熱空氣，因?yàn)槊芏冉坏祝?jīng)電梯槽或樓梯通道得以網(wǎng)上流動(dòng)，就像一個(gè)巨大的煙囪中的氣流，使高熱氣體不斷在通道得頂部積聚，結(jié)果是使火勢透過這種空氣的對流在大廈的頂層制造另一個(gè)火場。而且隨著熱空氣的排出，新鮮空氣不斷從底部流程吸入，導(dǎo)致火勢進(jìn)一步加劇。這種火災(zāi)多是順著電梯槽或樓道通道蔓延，消防隊(duì)員不能像處理一般建筑火災(zāi)那樣從外部進(jìn)行滅火，只能佩戴空氣呼吸器進(jìn)入火場，通過內(nèi)部強(qiáng)攻撲救大火。但是，在這些狹窄區(qū)域，滅火設(shè)備無法有效作業(yè)，一旦火災(zāi)蔓延到高層樓層，消防員無法攜帶滅火設(shè)備進(jìn)行撲救，給救援工作帶來了很大的困難。

隨著科技的發(fā)展，無人機(jī)技術(shù)日趨成熟，無人機(jī)以其速度快、操作靈活的特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用，并被引入到消防滅火領(lǐng)域。一般是將消防炮搭載無人機(jī)飛向高層建筑的火災(zāi)現(xiàn)場，并發(fā)射消防彈來滅火，但是，消防炮發(fā)射消防彈時(shí)，會具有一定的后坐力，而無人機(jī)機(jī)身較輕，后坐力太大會導(dǎo)致無人機(jī)直接失去平衡，甚至墜機(jī)，后坐力小則導(dǎo)致消防彈射程范圍減小，因此，導(dǎo)致消防無人機(jī)的使用被制約。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的因發(fā)射消防彈產(chǎn)生的后坐力而可能導(dǎo)致無人機(jī)墜機(jī)的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案：

一種具有液壓減震炮管的消防無人機(jī)，包括飛行機(jī)構(gòu)和控制箱，所述控制箱設(shè)置于所述飛行機(jī)構(gòu)上，所述飛行機(jī)構(gòu)下方平行設(shè)置有多個(gè)消防炮，所述消防炮通過炮體固定件固定于所述飛行機(jī)構(gòu)下面，所述炮體固定件套設(shè)在所述多個(gè)平行設(shè)置的消防炮上；

所述消防炮包括炮筒和炮管，所述炮筒套設(shè)在所述炮管外；

所述炮筒中部內(nèi)徑大于兩端內(nèi)徑，所述炮筒中部設(shè)置有第一彈簧和第二彈簧；

所述炮管外表面中部設(shè)置有一凸起部，所述凸起部設(shè)置于所述第一彈簧和第二彈簧之間；

所述炮筒底部設(shè)置有一活塞，所述活塞于所述炮管底面通過一連桿固定連接，所述活塞上設(shè)置有至少一個(gè)通孔；

所述活塞與炮管之間設(shè)置有一隔板，所述連桿穿過所述隔板，所述隔板與所述炮筒底部構(gòu)成一密閉空間；

所述密閉空間內(nèi)注入有液體。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述炮體固定件和所述飛行機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有減震裝置；

所述減震裝置包括設(shè)置于所述飛行機(jī)構(gòu)下方的至少一組滑軌，所述滑軌兩端固定連接有固定板，所述固定板頂端固定于所述飛行機(jī)構(gòu)下面；

所述滑軌上開口向上的滑槽內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)滑塊；

所述滑軌兩端分別套設(shè)有左彈簧和右彈簧，所述左彈簧和右彈簧一端固定在所述固定板上，另一端固定在所述滑塊上；

所述滑塊上固定連接有第一連接板，所述滑軌兩側(cè)設(shè)置有兩塊第二連接板，所述第一連接板和第二連接板的上端固定連接；

所述第二連接板下端與所述炮體固定件上表面固定連接。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述炮體固定件下表面固定設(shè)置有支撐腿。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述支撐腿包括套筒、第三彈簧和伸縮桿，所述第三彈簧設(shè)置于所述套筒內(nèi)，所述伸縮桿頂端固定于所述炮管固定件下表面，底端伸入所述套筒內(nèi)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述飛行機(jī)構(gòu)包括旋翼平臺、旋翼臂、旋翼和飛行電機(jī)，所述旋翼臂均勻固定于所述旋翼平臺邊緣，所述旋翼安裝于所述旋翼臂末端、并由所述飛行電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)。

作為本發(fā)明的進(jìn)一步說明，所述控制箱設(shè)置于所述旋翼平臺上，所述控制箱內(nèi)設(shè)置有蓄電池和攝像頭。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明取得的有益效果為：

本發(fā)明的消防無人機(jī)，炮筒底部的密閉空間內(nèi)注入有液體，在發(fā)射消防炮彈時(shí)，該液體能夠起到液壓減震的效果，減小炮管的后坐力，炮管外側(cè)套設(shè)的第一彈簧和第二彈簧，能夠?qū)ε诠苄纬梢粋€(gè)恢復(fù)力，使炮管迅速復(fù)位；在滑軌兩端設(shè)置的左彈簧和右彈簧對消防炮形成二次減震，能夠保證無人機(jī)平穩(wěn)飛行。

以下將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的消防無人機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的消防無人機(jī)a-a剖面示意圖。

圖3是本發(fā)明的消防無人機(jī)消防炮結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、消防炮；2、炮體固定件；3、炮筒；4、炮管；5、第一彈簧；6、第二彈簧；7、凸起部；8、活塞；9、連桿；10、通孔；11、隔板；12、密閉空間；13、控制箱；14、滑軌；15、固定板；16、滑塊；17、左彈簧；18、右彈簧；19、第一連接板；20、第二連接板；21、第三彈簧；22、伸縮桿；23、套筒；24、旋翼平臺；25、旋翼臂；26、旋翼；27、飛行電機(jī)。

具體實(shí)施方式

為進(jìn)一步闡述本發(fā)明達(dá)成預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明的具體實(shí)施方式、結(jié)構(gòu)特征及其功效，詳細(xì)說明如下。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明的一種具有液壓減震炮管的消防無人機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖和a-a剖面示意圖，包括飛行機(jī)構(gòu)和控制箱13，控制箱13設(shè)置于飛行機(jī)構(gòu)上，飛行機(jī)構(gòu)下方平行設(shè)置有多個(gè)消防炮1，消防炮1通過炮體固定件2固定于飛行機(jī)構(gòu)下面，炮體固定件2套設(shè)在多個(gè)平行設(shè)置的消防炮1上。

如圖3所示，消防炮結(jié)構(gòu)示意圖，消防炮1包括炮筒3和炮管4，炮筒3套設(shè)在所述炮管4外；炮筒3中部內(nèi)徑大于兩端內(nèi)徑，炮筒3中部設(shè)置有第一彈簧5和第二彈簧6；炮管4外表面中部設(shè)置有一凸起部7，凸起部7設(shè)置于第一彈簧5和第二彈簧6之間；炮筒3底部設(shè)置有一活塞8，活塞8于炮管4底面通過一連桿9固定連接，活塞8上設(shè)置有至少一個(gè)通孔10；活塞8與炮管4之間設(shè)置有一隔板11，連桿9穿過所述隔板11，隔板11與炮筒3底部構(gòu)成一密閉空間12；密閉空間12內(nèi)注入有液體。

當(dāng)發(fā)射消防彈時(shí)，炮管4會向相反方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，第二彈簧6被壓縮，對炮管4形成反方向（消防彈發(fā)射方向）的作用力，活塞8也向炮筒3底部運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，密閉空間12內(nèi)的液體通過活塞8上的通孔10左邊空間注入右邊空間（以圖3中左右為準(zhǔn)），由于活塞8上設(shè)置至少一個(gè)通孔10，而通孔10直徑很小（優(yōu)選3-5mm），所以液體流動(dòng)緩慢，此時(shí)對減小活塞8運(yùn)動(dòng)的速度，即減小了炮管4的后坐力，當(dāng)炮管4后坐力減為零時(shí)，由于第二彈簧6的彈力作用，使炮管4向消防彈發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，為避免凸起部7與炮筒3相撞，所以設(shè)置了第一彈簧5，當(dāng)炮管4因第二彈簧6的作用力向消防彈發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，則壓縮第一彈簧5，同時(shí)，活塞8也向消防彈發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)，密閉空間12的液體通過活塞8上的通孔10由右邊空間注入左邊空間，由于液體流動(dòng)緩慢，所以減小活塞8運(yùn)動(dòng)速度，即減小了炮管4的作用力，因液體被壓縮時(shí)流動(dòng)緩慢，所以在炮管4移動(dòng)，活塞8壓縮密閉空間12內(nèi)的液體時(shí)，液體會更好的阻止活塞8移動(dòng)，達(dá)到減震效果，在配合第一彈簧5和第二彈簧6，對凸起部7形成限位，保證炮管4和炮筒3不會劇烈撞擊，保證無人機(jī)發(fā)射消防彈時(shí)，也能夠平穩(wěn)飛行。

雖然消防炮1內(nèi)部設(shè)置的第一彈簧5、第二彈簧6以及密閉空間12內(nèi)的液體和活塞8能夠?qū)崿F(xiàn)減小炮管4后坐力和使炮管4迅速恢復(fù)原位，但是，在發(fā)射消防炮1時(shí)，消防炮1整體也會具有一定的后坐力，消防炮1整體也會相對于無人機(jī)飛行機(jī)構(gòu)向消防彈的反方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)，如果后坐力過大，也會導(dǎo)致無人機(jī)失去平衡，甚至墜機(jī)。

優(yōu)選地，炮體固定件2和飛行機(jī)構(gòu)之間設(shè)置有減震裝置；該減震裝置包括設(shè)置于飛行機(jī)構(gòu)下方的至少一組滑軌14，滑軌14兩端固定連接有固定板15，固定板15頂端固定于飛行機(jī)構(gòu)下面；滑軌14上開口向上的滑槽內(nèi)設(shè)置有兩個(gè)滑塊16；滑軌14兩端分別套設(shè)有左彈簧17和右彈簧18，左彈簧17和右彈簧18一端固定在固定板15上，另一端固定在滑塊16上；滑塊16上固定連接有第一連接板19，滑軌14兩側(cè)設(shè)置有兩塊第二連接板20，第一連接板19和第二連接板20的上端固定連接；第二連接板20下端與炮體固定件2上表面固定連接。

當(dāng)發(fā)射消防彈時(shí)，由于后坐力的作用，消防炮1整體帶動(dòng)滑塊16向消防彈發(fā)射的反方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)壓縮左彈簧17，左彈簧17對滑塊16施加一個(gè)反方向（消防彈發(fā)射方向）的彈力，從而減小后坐力，當(dāng)消防炮1的后坐力消失時(shí)，此時(shí)由于左彈簧17的彈力，使消防炮1向消防彈發(fā)射方向運(yùn)動(dòng)，此時(shí)壓縮右彈簧18，由于此時(shí)的彈力遠(yuǎn)小于發(fā)射消防彈時(shí)的后坐力，所以在右彈簧18的彈力作用下，消防炮1再次向發(fā)射消防彈的反方向運(yùn)動(dòng)，這樣在彈力作用下，雖然會導(dǎo)致無人機(jī)產(chǎn)生晃動(dòng)，但由于能量損失，每次的彈力都依次減小，該晃動(dòng)不會導(dǎo)致無人機(jī)失去平衡，更不會導(dǎo)致無人機(jī)發(fā)生墜機(jī)，該左彈簧17和右彈簧18形成二次減震，進(jìn)一步保證無人機(jī)平穩(wěn)飛行。

優(yōu)選地，炮體固定件2下表面固定設(shè)置有支撐腿。支撐腿包括套筒23、第三彈簧21和伸縮桿22，第三彈簧21設(shè)置于套筒23內(nèi)，伸縮桿22頂端固定于炮管4固定件下表面，底端伸入套筒23內(nèi)。該第三彈簧21在無人機(jī)起飛和降落時(shí)，起到減震作用，使無人機(jī)起飛和降落也能夠平穩(wěn)進(jìn)行。

飛行機(jī)構(gòu)包括旋翼平臺24、旋翼臂25、旋翼26和飛行電機(jī)27，旋翼臂25均勻固定于旋翼平臺24邊緣，旋翼26安裝于旋翼臂25末端、并由飛行電機(jī)27驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)?？刂葡?3設(shè)置于旋翼平臺24上，控制箱13內(nèi)設(shè)置有蓄電池和攝像頭。

該消防無人機(jī)，由蓄電池供電，由飛行電機(jī)27驅(qū)動(dòng)旋翼26旋轉(zhuǎn)飛行，控制中心通過攝像頭確定無人機(jī)飛行路線和目標(biāo)，并且對目標(biāo)發(fā)射消防彈，在該無人機(jī)上，炮體固定件2上能夠安裝多個(gè)消防炮1，具體數(shù)量可根據(jù)無人機(jī)的載重量確定，在滅火時(shí)，可對火勢較大的區(qū)域發(fā)射多枚消防彈，這樣能夠避免因?yàn)橥笛b彈而浪費(fèi)時(shí)間，錯(cuò)過滅火的最佳時(shí)機(jī)。

以上內(nèi)容是結(jié)合具體的優(yōu)選實(shí)施方式對本發(fā)明所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明，不能認(rèn)定本發(fā)明的具體實(shí)施只局限于這些說明。對于本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應(yīng)當(dāng)視為屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。