一种应用于智能森林灭火航弹的多级减重投放装置

摘要

本发明提供一种应用于智能森林灭火航弹的多级减重投放装置，包括航弹框架、放置在航弹框架内的航弹组件和控制单元，航弹框架上端设置有安装板，控制单元包括电磁铁组件和杠杆减重机构，电磁铁组件包括安装在安装板上连接块、安装在连接块上的直流电磁铁、与直流电磁铁内芯固定连接的伸缩杆，杠杆减重机构包括安装在安装板上的第一支架、第二支架和第三支架，第一支架上铰接安装有第一横梁，第二支架上铰接安装有第二横梁，第三支架上铰接安装有第三横梁，第一横梁垂直搭在第二横梁上，第二横梁垂直搭在第三横梁上，第三横梁垂直搭在伸缩杆上，航弹组件通过吊绳悬挂在第一横梁上。本发明结构简单，能实现航弹的快速、高效、安全投放。

说明书

技术领域

本发明涉及一种航弹投放装置，尤其涉及一种应用于智能森林灭火航弹的多级减重投放 装置，属于消防领域。

背景技术

森林火灾是一种严重的世界性自然灾害，给人类的资源和环境造成了不可估量的损失。 在森林火灾现场，最先起火的往往是矮小的灌木丛和地面植被，称之为地面火。当地面火伴 有大风时，或遇到树干上缠绕着藤蔓植物和低垂下来的树枝，火便上升到树冠，成为树冠火。 火借风势、风助火威，传播、蔓延极其迅速，1987年中国大兴安岭、2008年美国加州、澳洲 的森林大火，都是树冠火起主导作用。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越来越重要的作用。目前，在国内外， 对于扑灭森林树冠火主要由固定翼飞机或直升机携带灭火剂或水从高空喷洒。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，灭 火效果并不好，森林灭火航弹的出现，克服了上述缺点。因此，使用飞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，需要尽可能的将森林灭火航弹 准确投放在森林火场之内。由于直升机具有起降条件要求低、载荷大、机动灵活等特点，目 前越来越多地装备于森林灭火第一线。因此，需要设计一种由直升机挂载的灭火航弹投放装 置。

公开号是CN103212171A的中国专利提出了一种智能森林灭火航弹牵引型投放装置，该 投放装置控制智能化，控制系统可以精确地控制吊舱的投弹动作，通过使用弹簧可以使系统 做到迅速投弹。但是弹簧在拉紧时需要人为拉紧，由于所需弹簧力比较大，人力拉紧比较费 力；同时弹簧需要克服由航弹重力产生的多个摩擦力，可是实际上只需要去掉一个支撑航弹 的支点，航弹就会弹开；弹簧和电磁铁都可以实现短时间复位的效果，该装置两个都用了， 对于需要减重的投放装置显得“臃肿”，所以该装置虽然可以实现航弹的投放，但是却存在一 些问题。

发明内容

本发明的目的是为了实现航弹的快速、高效、安全投放而提供一种应用于智能森林灭火 航弹的多级减重投放装置。

本发明的目的是这样实现的：包括航弹框架、放置在航弹框架内的航弹组件和控制单元， 航弹框架上端设置有安装板，所述控制单元包括电磁铁组件和杠杆减重机构，所述电磁铁组 件包括安装在安装板上连接块、安装在连接块上的直流电磁铁、与直流电磁铁内芯固定连接 的伸缩杆，所述杠杆减重机构包括安装在安装板上的第一支架、第二支架和第三支架，第一 支架上铰接安装有第一横梁，第二支架上铰接安装有第二横梁，第三支架上铰接安装有第三 横梁，第一横梁垂直搭在第二横梁上，第二横梁垂直搭在第三横梁上，第三横梁垂直搭在伸 缩杆上，航弹组件通过吊绳悬挂在第一横梁上。

本发明还包括这样一些结构特征：

1.伸缩杆的端部通过圆柱销安装有滚轮，且滚轮绕着圆柱销转动，第三横梁搭在滚轮上。

2.所述安装板上设置有方孔，且方孔位于杠杆减重机构的下方。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提供一种简单高效的投放装置，将弹簧 去掉，直接使用电磁铁驱动，人为扳动弹簧是不太合适的方式，同时也为投放装置减轻了很 多重量；投放方式变为支撑撤去航弹组件一端的支撑力；使用多级杠杆将撤力端的正压力减 小到电磁铁可以直接驱动。该投放装置简单高效，稳定性高。也即本发明有效的减轻了投放 装置的重量，但与直升机的装载和运输很有利；将结构简单化，增强了装置的稳定性和可靠 性；反复使用杠杆机构，使控制机构所需提供的驱动力减小，支撑力分散，更省力而且易于 操作。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图；

图2是本发明的杠杆减重机构的结构示意图；

图3是本发明的杠杆减重机构与航弹组件装配示意图；

图4是本发明的投放装置各组件分布图；

图5是本发明的电磁铁组件的结构示意图。

其中：1-杠杆减重机构，2-安装板，3-电磁铁组件，4-第二支架，5-第一支架，6-第一横 梁，7-第二横梁，8-第三支架，9-第一圆柱销，10-连接块，11-直流电磁铁，12-伸缩杆，13- 第二圆柱销，14-滚轮，15-航弹组件，16-航弹框架，20-第三横梁。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述。

本发明提供一种应用于智能森林灭火的多级减重式航弹投放装置，该航弹投放装置主要 由杠杆减重机构1、安装板2电磁铁组件3、航弹组件15和航弹框架16等主要部件组成，是 一种简单省力且快速、高效、安全的航弹投放装置。下面结合附图和实施例对本发明作进一 步详细说明如下：

如图1所示，杠杆减重机构1和电磁铁组件3固定焊接于安装板2上，航弹组件15放置 于航弹框架16内，并通过吊绳悬挂于杠杆减重机构1的第一横梁6上；安装板2上开有方孔， 投弹时，横梁6、7自然下垂于方孔内。

如图2至图4所示，杠杆减重机构1主要三组杠杆机构构成，每组杠杆机构包括支架4、 5和8、横梁6、7和20、第一圆柱销9等组件。支架4、5、8和电磁铁组件3在安装板上的 位置成环形均匀分布；航弹组件15通过吊绳悬挂于第一横梁6的斜槽处，支架4、5、8与横 梁6、7和20之间用第一圆柱销9连接，每组杠杆机构的横梁垂直搭于下一组杠杆的横梁上， 见图3；最后一组杠杆的第三横梁20置于电磁铁组件3的滚轮14上，见图3。

如图5所示，电磁铁组件3主要由连接块10、直流电磁铁11、伸缩杆12、第二圆柱销 13和滚轮14组成。连接块10焊接在安装板2上，伸缩杆12和滚轮14由第二圆柱销13连 接，滚轮14可自转滚动。

如图1所示，该航弹投放装置可多组排布固定安装于航弹框架16上，发生森林火灾时， 直升机将装载好的航弹投放装置吊运至森林火场上空，按照设定好的投放顺序进行灭火航弹 的顺序投放，从而完成灭火任务。

具体的投放过程如下：上位机发出指令至需投放的航弹组件15相对应的直流电磁铁11， 使其通电工作。直流电磁铁11内部铁芯受到磁力的作用向内部运动，从而带动伸缩杆12一 起收缩运动，滚轮14跟随伸缩杆离开原来的位置，最后一级杠杆机构的第三横梁20一端失 去支撑，另一端会绕第一圆柱销9转动，下垂于安装板的方孔内，依次使得另外两组杠杆机 构的横梁6、7一端失去支撑，同时绕第一圆柱销9转动、下垂，最终，悬挂在第一横梁6的 航弹组件15在自身重力作用下下落，完成航弹组件15的投放工作。

本发明主要包括杠杆减重机构1、安装板2和电磁铁组件3、航弹组件等。

安装板2主要用于安装固定杠杆减重机构1和电磁铁组件3，同时与航弹框架16固定连 接。航弹组件通过吊绳悬挂于杠杆减重机构的横梁上，并放置于航弹框架内；安装板2开有 方孔，方便在投弹时，各个横梁可以有空间自然下垂，互不干涉。

杠杆减重机构1由三组杠杆机构构成，包括支架、横梁、圆柱销等组件。三组杠杆机构 互相垂直分布，通过使用三组杠杆机构将航弹组件的重力分散于三个支架上，实现对航弹组 件支撑力的减重效果，减轻了单一支架支撑情况下的受力；杠杆减重机构的最后一级杠杆放 置于电磁铁组件的滚轮上。

电磁铁组件3用于控制航弹的快速投放。主要由连接块10、直流电磁铁11、伸缩杆12 和滚轮14组成。连接块10焊接在安装板2上，实现电磁铁组件与安装板之间的固定连接。 伸缩杆与电磁铁内芯固定连接，电磁铁通电时内芯带动伸缩杆实现收缩运动，伸缩杆端部连 接滚轮，滚轮14可自转滚动，减小伸缩杆伸缩运动时与横梁之间的摩擦阻力。