无人机灭火系统

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一种无人机灭火系统，包括无人机、灭火弹及钳夹式固定挂架，钳夹式固定挂架固定在无人机的底部，钳夹式固定挂架夹持灭火弹，无人机与灭火弹之间通过脐带电缆电性连接，以进行数据通信，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给灭火弹；无人机的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架松开灭火弹，灭火弹在自身重力的作用下与脐带电缆脱离，灭火弹检测到脱离无人机的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火。

1.一种无人机灭火系统，包括无人机、灭火弹及钳夹式固定挂架，其特征在于：钳夹式固定挂架固定在无人机的底部，钳夹式固定挂架夹持灭火弹，无人机与灭火弹之间通过脐带电缆电性连接，以进行数据通信，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给灭火弹；无人机的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架松开灭火弹，灭火弹在自身重力的作用下与脐带电缆脱离，灭火弹检测到脱离无人机的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火;钳夹式固定挂架包括支撑架、两个钳臂、两个支撑臂、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮，支撑架包括上板、下板、左板及右板，上板、下板平行设置，左板、右板对应的与上板、下板的端部固定连接，两个支撑臂的两端对应的与左板、右板固定连接，主动齿轮、从动齿轮设置在两个支撑臂之间，且主动齿轮、从动齿轮通过转轴与两个支撑臂转动连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合，主动齿轮上的转轴与主动齿轮固定连接、从动齿轮的转轴与从动齿轮固定连接，下板上设置有长条孔，两个钳臂的一端穿过长条孔后，对应的与主动齿轮上的转轴、从动齿轮的转轴固定连接，两个钳臂与对应的转轴垂直，驱动电机与无人机的控制系统电性连接，驱动电机固定在下板上，且驱动电机的驱动端与主动齿轮上的转轴固定连接，驱动电机在无人机的控制系统的控制下进行工作并驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，进而使两个钳臂的另一端相互靠近以卡紧灭火弹或使两个钳臂的另一端相互远离以释放灭火弹;灭火弹包括壳体、导引头、弹体飞行控制系统、热敏引信、干粉灭火剂、舵机、推进剂和火箭发动机，其中，壳体设置三个舱，第一舱内装载导引头、弹体飞行控制系统及热敏引信，第二舱内填装干粉灭火剂及引爆装置，第三舱内安装推进剂和火箭发动机；舵机安装在壳体上，弹体飞行控制系统与舵机、导引头、火箭发动机及脐带电缆电性连接，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给弹体飞行控制系统，弹体飞行控制系统在检测到脐带电缆与其断开连接时，延迟预定时间段后，控制火箭发动机开始工作，以使灭火弹在自由落体时开始飞行，弹体飞行控制系统根据无人机提供的火源地的信息、导引头实时采集的环境信息控制舵机及火箭发动机工作，以使灭火弹前往火源地，热敏引信在感应到火源地的光、热信号后点燃引爆装置。 2.如权利要求1所述的无人机灭火系统，其特征在于：灭火弹还包括挂钩，挂钩的一端与灭火弹的壳体固定连接，且挂钩位于灭火弹的壳体的中部，挂钩的另一端设置有弧形定位件，钳夹式固定挂架的两个钳臂的另一端的形状与挂钩的弧形定位件相适配，驱动电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动使两个钳臂的另一端相互靠近以卡紧挂钩的弧形定位件。 3.如权利要求2所述的无人机灭火系统，其特征在于：挂钩内部设置有数据线，数据线的一端穿过灭火弹的壳体后与灭火弹的弹体飞行控制系统电性连接，数据线的另一端从弧形定位件露出并与一接线槽连接，脐带电缆的一端插入接线槽中，以将无人机提供的火源地的信息传输给数据线并到达灭火弹的弹体飞行控制系统。

技术领域

本实用新型涉及无人机灭火技术领域，特别涉及一种无人机灭火系统。

背景技术

目前已有的无人机携带灭火弹进行灭火的设计方案，无人机通过发射挂架挂载灭火弹，在抵近火源后在合适位置令灭火弹点火，助推火箭推动灭火弹离开发射架，进入火场进行灭火。

现有的无人机灭火弹都采用发射架点火方式进行发射，离架时灭火弹推进器会产生一个大过载推力，此推力会反作用于无人机上，对无人机的稳定性造成较大影响，可能会造成无人机的失控坠毁；另外，灭火弹离架时推进器喷射出的尾焰温度很高，会对无人机机体材料造成较大损伤，尤其是对油动无人机的油料存储器带来致命性的威胁。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种保证无人机安全的无人机灭火系统。

一种无人机灭火系统，包括无人机、灭火弹及钳夹式固定挂架，钳夹式固定挂架固定在无人机的底部，钳夹式固定挂架夹持灭火弹，无人机与灭火弹之间通过脐带电缆电性连接，以进行数据通信，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给灭火弹；无人机的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架松开灭火弹，灭火弹在自身重力的作用下与脐带电缆脱离，灭火弹检测到脱离无人机的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火。

优选的，灭火弹包括壳体、导引头、弹体飞行控制系统、热敏引信、干粉灭火剂、舵机、推进剂和火箭发动机，其中，壳体设置三个舱，第一舱内装载导引头、弹体飞行控制系统及热敏引信，第二舱内填装干粉灭火剂及引爆装置，第三舱内安装推进剂和火箭发动机；舵机安装在壳体上，弹体飞行控制系统与舵机、导引头、火箭发动机及脐带电缆电性连接，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给弹体飞行控制系统，弹体飞行控制系统在检测到脐带电缆与其断开连接时，延迟预定时间段后，控制火箭发动机开始工作，以使灭火弹在自由落体时开始飞行，弹体飞行控制系统根据无人机提供的火源地的信息、导引头实时采集的环境信息控制舵机及火箭发动机工作，以使灭火弹前往火源地，热敏引信在感应到火源地的光、热信号后点燃引爆装置。

优选的，钳夹式固定挂架包括支撑架、两个钳臂、两个支撑臂、驱动电机、主动齿轮、从动齿轮，支撑架包括上板、下板、左板及右板，上板、下板平行设置，左板、右板对应的与上板、下板的端部固定连接，两个支撑臂的两端对应的与左板、右板固定连接，主动齿轮、从动齿轮设置在两个支撑臂之间，且主动齿轮、从动齿轮通过转轴与两个支撑臂转动连接，主动齿轮与从动齿轮相啮合，主动齿轮上的转轴与主动齿轮固定连接、从动齿轮的转轴与从动齿轮固定连接，下板上设置有长条孔，两个钳臂的一端穿过长条孔后，对应的与主动齿轮上的转轴、从动齿轮的转轴固定连接，两个钳臂与对应的转轴垂直，驱动电机与无人机的控制系统电性连接，驱动电机固定在下板上，且驱动电机的驱动端与主动齿轮上的转轴固定连接，驱动电机在无人机的控制系统的控制下进行工作并驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动，进而使两个钳臂的另一端相互靠近以卡紧灭火弹或使两个钳臂的另一端相互远离以释放灭火弹。

优选的，灭火弹还包括挂钩，挂钩的一端与灭火弹的壳体固定连接，且挂钩位于灭火弹的壳体的中部，挂钩的另一端设置有弧形定位件，钳夹式固定挂架的两个钳臂的另一端的形状与挂钩的弧形定位件相适配，驱动电机驱动主动齿轮转动，主动齿轮带动从动齿轮转动使两个钳臂的另一端相互靠近以卡紧挂钩的弧形定位件。

优选的，挂钩内部设置有数据线，数据线的一端穿过灭火弹的壳体后与灭火弹的弹体飞行控制系统电性连接，数据线的另一端从弧形定位件露出并与一接线槽连接，脐带电缆的一端插入接线槽中，以将无人机提供的火源地的信息传输给数据线并到达灭火弹的弹体飞行控制系统。

上述无人机灭火系统中，钳夹式固定挂架固定在无人机的底部，钳夹式固定挂架夹持灭火弹，无人机与灭火弹之间通过脐带电缆电性连接，以进行数据通信，无人机通过脐带电缆将火源地的信息发送给灭火弹，无人机的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架松开灭火弹，灭火弹在自身重力的作用下与脐带电缆脱离，灭火弹检测到脱离无人机的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火，如此灭火弹在离开钳夹式固定挂架后点火，不会对无人机产生大过载的反作用力、且火箭推进器的高温尾焰不会灼烧载机机体，避免了机体损伤。

附图说明

图1为一较佳实施方式的无人机灭火系统的结构示意图。

图2为图1中无人机灭火系统的另一角度的结构示意图。

图3为钳夹式固定挂架与灭火弹的配合关系结构示意图。

图4为灭火弹的功能结构示意图。

图中：无人机灭火系统10、无人机20、灭火弹30、壳体31、、第一舱310、第二舱311、第三舱312、导引头32、弹体飞行控制系统33、热敏引信34、干粉灭火剂35、舵机36、推进剂37、火箭发动机38、引爆装置39、挂钩392、弧形定位件396、接线槽398、钳夹式固定挂架40、支撑架41、上板410、下板412、左板413、右板414、长条孔415、钳臂42、支撑臂43、驱动电机44、主动齿轮45、从动齿轮46、转轴47、脐带电缆50。

具体实施方式

请同时参看图1及图2，无人机灭火系统10包括无人机20、灭火弹30及钳夹式固定挂架40，钳夹式固定挂架40固定在无人机20的底部，钳夹式固定挂架40夹持灭火弹30，无人机20与灭火弹30之间通过脐带电缆50电性连接，以进行数据通信，无人机通过脐带电缆50将火源地的信息发送给灭火弹30；无人机20的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架40松开灭火弹30，灭火弹30在自身重力的作用下与脐带电缆50脱离，灭火弹30检测到脱离无人机20的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火。

其中，请同时参看图3，钳夹式固定挂架40包括支撑架41、两个钳臂42、两个支撑臂43、驱动电机44、主动齿轮45、从动齿轮46；支撑架41包括上板410、下板412、左板413及右板414，上板410、下板412平行设置，左板413、右板414对应的与上板410、下板412的端部固定连接，两个支撑臂43的两端对应的与左板413、右板414固定连接，主动齿轮45、从动齿轮46设置在两个支撑臂43之间，且主动齿轮45、从动齿轮46通过转轴47与两个支撑臂43转动连接，主动齿轮45与从动齿轮46相啮合，主动齿轮45上的转轴47与主动齿轮45固定连接、从动齿轮46的转轴47与从动齿轮46固定连接，下板412上设置有长条孔415，两个钳臂42的一端穿过长条孔415后，对应的与主动齿轮45上的转轴47、从动齿轮46的转轴47固定连接，两个钳臂42与对应的转轴47垂直，驱动电机44与无人机20的控制系统电性连接，驱动电机44固定在下板412上，且驱动电机44的驱动端与主动齿轮45上的转轴47固定连接，驱动电机44在无人机20的控制系统的控制下进行工作并驱动主动齿轮45转动，主动齿轮45带动从动齿轮46转动，进而使两个钳臂42的另一端相互靠近以卡紧灭火弹30或使两个钳臂42的另一端相互远离以释放灭火弹30。

其中，请同时参看图4，灭火弹30包括壳体31、导引头32、弹体飞行控制系统33、热敏引信34、干粉灭火剂35、舵机36、推进剂37、火箭发动机38和引爆装置39，其中，壳体31设置三个舱，第一舱310内装载导引头32、弹体飞行控制系统33及热敏引信34，第二舱311内填装干粉灭火剂35及引爆装置39，第三舱312内安装推进剂37和火箭发动机38；舵机36安装在壳体31上，弹体飞行控制系统33与舵机36、导引头32、火箭发动机38及脐带电缆50电性连接，无人机20通过脐带电缆50将火源地的信息发送给弹体飞行控制系统33，弹体飞行控制系统33在检测到脐带电缆50与其断开连接时，延迟预定时间段后，控制火箭发动机38开始工作，以使灭火弹30在自由落体时开始飞行，弹体飞行控制系统33根据无人机20提供的火源地的信息、导引头32实时采集的环境信息控制舵机36及火箭发动机38工作，以使灭火弹20前往火源地，热敏引信34在感应到火源地的光、热信号后点燃引爆装置39，以利用散落的干粉灭火剂35对火源灭火。

进一步的，灭火弹30还包括挂钩392，挂钩392的一端与灭火弹30的壳体31固定连接，且挂钩392位于灭火弹30的壳体31的中部，挂钩392的另一端设置有弧形定位件396，钳夹式固定挂架40的两个钳臂42的另一端的形状与挂钩392的弧形定位件396相适配，驱动电机44驱动主动齿轮45转动，主动齿轮45带动从动齿轮46转动使两个钳臂42的另一端相互靠近以卡紧挂钩392的弧形定位件396。挂钩392内部设置有数据线，数据线的一端穿过灭火弹30的壳体31后与灭火弹30的弹体飞行控制系统33电性连接，数据线的另一端从弧形定位件396露出并与一接线槽398连接，脐带电缆50的一端插入接线槽398中，以将无人机20提供的火源地的信息传输给数据线并到达灭火弹30的弹体飞行控制系统33。

上述无人机灭火系统10中，钳夹式固定挂架40固定在无人机20的底部，钳夹式固定挂架40夹持灭火弹30，无人机20与灭火弹30之间通过脐带电缆50电性连接，以进行数据通信，无人机20通过脐带电缆50将火源地的信息发送给灭火弹30，无人机20的控制系统控制无人机控制钳夹式固定挂架40松开灭火弹30，灭火弹30在自身重力的作用下与脐带电缆50脱离，灭火弹30检测到脱离无人机20的信号后，延迟预定时间后在自由落体运动过程中开始点火飞行，以飞向火源进行灭火，如此灭火弹在离开钳夹式固定挂架后点火，不会对无人机产生大过载的反作用力、且火箭推进器的高温尾焰不会灼烧载机机体，避免了机体损伤。

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