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    關于航空森林滅火彈 “定高”與“空炸”概念探討

    發布時間: 2023-05-26 作者: 分享到:
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    隨著我國生態文明的可持續發展,..各地森林覆蓋率逐步提高。我們隨之要面對的就是森林防滅火的高質量要求及可持續性發展,目前航空森林滅火已經引起了應急管理部等相關權威部門的重視。在這方面我國國內不少企業及科研單位從2020年開始就積極開展了關于航空森林滅火方面的研究,目前無論在消防飛行器技術還是滅火彈技術等方面,均取得了一些發展。近期在航空滅火發展領域,筆者發現某些航空滅火從業者,將本來明確的滅火彈“定高”的“空炸”概念曲解為滅火彈“裝定高度”實現“空爆”,就是在滅火彈投放實施滅火前,現場消防員通過有線裝定或無線裝定的模式,向滅火彈控制系統裝定現場消防員主觀確定的起爆高度,可為2米、可為3米、可為10米、可為15米等等,從而實現滅火彈空爆滅火。下面筆者就航空滅火彈“定高”及“空炸”兩概念與各位同仁做一下探討,不妥之處請指正。

    一、“空炸”概念的由來

    “空炸”概念來源于軍事。在二戰期間,為了提高炮彈的殺傷力,尤其是提高炮彈對躲在戰壕深處敵人的殺傷力,野戰部隊提出炮彈能否在戰壕上空爆炸,以實現炮彈爆炸后產生的破片直接沖向躲在戰壕內敵人的頭上,大大地的提高對敵殺傷力,大家都稱其為炮彈“空炸”。隨之而來的就是炮彈無線電近炸引信的研發。在這里“空炸”與“近炸”概念沒有大的區別,只是表述不同。

    二、“定高”概念的由來

    隨著炮彈無線電近炸引信的研發,就又引出一個概念,那就是炮彈在距地面多高的距離爆炸其殺傷力為..。多高的距離概念逐漸衍變為無線電近炸引信的“定高”概念。這里的“定高”概念是有固定數值的,必須經過試驗才能..終確定。在炮彈無線電近炸引信產品檢驗驗收時,“定高”的數值必須經過相應的測試試驗才能確定。

    三、航空森林滅火彈的“空炸”與“定高”

    航空森林滅火彈滅火機理為沖擊覆蓋滅火,即滅火彈內置有中心藥管,當中心藥管內拋灑劑火藥被引發后,在彈體內急劇產生高溫、高壓氣體,經滅火劑的冷卻后變為冷激波,滅火劑在冷激波的推動下,沖破彈體的束縛高速進入火場,在冷激波強大的沖擊力、覆蓋力、窒息力和滅火劑連續的物理、化學共同作用下快速抑制并撲滅火災。

    從理論上來講單發滅火彈..的滅火位置就是將其所攜帶的滅火劑布灑的面積足夠大、對火源的沖擊力足夠強的位置。經我們多次試驗確定滅火彈..滅火空間立體位置為滅火彈在距火源1.5米處爆炸,實現滅火劑拋灑有效半徑3.5米內的方位。

    很顯然,滅火彈通過多種方式..終實現或接近..空間立體方位就是我們廣大從事森林滅火彈科研人員的研究方向。更進一步說滅火彈通過“定高”的“空炸”后達到..的滅火效果是有具體技術參數指標的。

    如此如前文所述的將“定高”及“空炸”概念解釋為“定高”就是在滅火彈投放實施滅火前,向其裝定一個起爆高度,就是典型的偷換“定高”概念了。以此方式實現滅火彈的“空炸”,亦是不切實際的。我們可試想一下,若航空滅火彈通過投放前以有線或無線裝定起爆高度的方式實現5米、或10米、或15米等等位置的“空炸”,能有滅火效果嗎?當然你也可以說,我裝定起爆高度為1.5米不就能實現滅火彈..滅火位置了嗎,針對樹冠火不就得有15米或更高的起爆高度呢?初心是好的,可現場是殘酷的。我們可按裝定起爆高度技術途徑推理:要實現其所稱之的“裝定起爆高度”實現“空炸”,..種情況在地面裝定滅火彈起爆高度,這就必須要求消防飛行器準確飛到相對應“起爆高度”的空中懸停,然后投放滅火彈,想想火場千變萬化,滅火的前提是必須..消防飛行器在火場上空飛行是安全的,這種固定高度飛行的方式顯然是不可行的,況且消防員僅通過氣壓確定的海拔高度亦是無法真實反映消防飛行器相對火場準確方位的;第二種情況在空中裝定滅火彈起爆高度,氣壓定高咱就不討論了,即使消防飛行器上裝了..的激光測距儀能準確反映滅火彈距火場的相對高度,只要是“裝定起爆高度”那也是徒勞的,因為消防飛行器在空中懸停位置受氣流影響不可能做到..不變,在你開始執行對滅火彈裝定起爆高度至投彈這段時間內,消防飛行器位置是會發生不同程度的改變的,亦就是說此時消防員現場裝定的“起爆高度”值是無法實現滅火彈..滅火位置的。當然了從技術途徑上分析,實現滅火彈“裝定高度”到“空炸”顯然比滅火彈“定高”的“空炸”難度要小的多。

    我們認為航空森林滅火彈技術指標中的“定高”概念應有具體的指標。航空森林滅火彈滅火功能應表述為“消防飛行器載滅火彈進入火場上空,在其飛行安全的前提下,不論飛行器距火源多高,只要瞄準火源投放滅火彈,滅火彈以固定炸高的模式實現空炸,滅火彈保護面積應大于多少平方米”。

    四、航空森林滅火彈現狀

    目前,我國航空森林滅火彈領域,能實現“空炸”效果的技術途徑主要有二種方式,一種是以“裝定起爆高度方式”實現滅火彈“空炸”的技術;一種是以“固定高度起爆方式”實現滅火彈“空炸”的技術。

    本文中,前面我們已對以“裝定起爆高度方式”實現滅火彈“空炸”的技術,結合偽“定高”概念,做了一個簡單的介紹,在此我們不再詳述。下面我們主要把以“固定高度起爆方式”的滅火彈“空炸”技術作一介紹。

    2020年3月,西安大隆含能科技有限公司率先提出了航空森林滅火彈-激光測距裝定空爆機理:即激光測距儀安裝在無人機上,滅火彈亦懸掛在無人機上,兩者通過數據線連接并適時通訊。當滅火彈由飛手遙控釋放脫離無人機的瞬間,激光測距裝定器會將其所測到的相對火場高度數據,智能裝到滅火彈控制芯片中,從而控制滅火彈空爆高度。目前大隆公司的航空激光森林滅火彈已經實現滅火彈釋放后距火場地面1.5米空爆滅火。由于激光測距儀測距精度及彈上電容器容量受限,目前這種滅火彈投彈高度受限于火場上方100米以內。

    2021年4月,為了提高滅火彈的投彈高度,西安大隆含能科技有限公司再次率先提出了航空森林滅火彈-無線電近炸機理:即滅火彈頭部裝無線電雷達波收發模塊,滅火彈尾部裝彈上控制芯片,兩者通過導線連接??刂菩酒ㄟ^接收分析脈沖雷達波信號,從而控制滅火彈空爆高度。目前大隆公司的航空無線電森林滅火彈已經實現滅火彈釋放后距火場地面2.5米爆炸。由于無線電近炸引信的電能選用了滅火彈彈上機械式渦輪發電機,故該型號滅火彈的電能不受限。目前這種滅火彈投彈高度要求為80米以上。

    考慮到火場的特殊性及滅火彈空炸的失效概率,大隆公司在實現滅火彈空炸的基礎上,還在滅火彈結構上設計了冗余碰炸機構,以..滅火彈的發火率在95%以上。


    【全文完】

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