高层建筑消防灭火:这款特种无人机值得期待

2018-04-03 09:19:16 来源: 科技日报 作者: 史俊斌

文.本报记者 史俊斌

3月31日上午9点50分,陕西省宝鸡市蔡家坡经济技术开发区通峪河畔的一幢废弃高层建筑顶楼,西北工业大学航空学院李占科副教授带领的特种无人机研究团队,正在进行着高层建筑消防灭火特种无人机平台的灭火性能测试试验,从实验室模拟到这次的实弹演练,历经了N次军民融合、央地融合和部省融合的艰辛之后, 这款代号为“天龙Ⅰ号”、具有20公斤挂载能力的高层建筑专用消防灭火特种无人机平台,4月1日下午本次试验圆满收官。试验证明:该消防灭火特种无人机对A、B类火灾很具有效性。

“天龙Ⅰ号”高层建筑专用消防灭火特种无人机平台具有20公斤挂载能力,可携带4枚灭火弹,在20米外发射,可穿破厚度达20毫米的双层钢化玻璃。一个架次飞行可抛射8公斤灭火剂,灭火覆盖能力80平方米。目前该无人机系统已获国家授权专利4项,还有2项已经受理。

针对高层建筑灭火救援中传统消防工具和手段面临的“够不着、进不去、展不开、打不准”等问题,李占科老师根据其多年从事航空飞行器设计研究的工作经验和充分的调研分析论证,创新性的提出了将具有垂直起降、任意高度悬停、机动灵活性高和理论飞行高度可达数千米等优点的航空多旋翼无人机和具有推进加速均匀,短时推力大等优点的航天微型火箭发动机以及消防灭火技术相融合,研发一种新型的高层建筑专用消防灭火特种无人机的设想。

谈及萌生研发高层建筑专用消防灭火特种无人机的设想,李老师早在多年前就对高层建筑消防灭火救援问题重点关注。2010年上海静安区胶州路728号公寓大楼那场夺走58人生命的“11.15”火灾事故让他至今难以释怀:“我们的消防灭火救援装备能力不足,拥堵狭小的楼间距消防云梯车根本没法靠近,消防云梯车作业高度明显不足,高出楼层压根就够不着,只能眼巴巴的看着高楼在燃烧”。无人机和其他相关技术迅猛发展,点燃了李占科对高层建筑灭火救援的激情。

在陕西省重点研发项目的资助下,基于多年从事航空飞行器设计研发的技术积累,李占科老师带领他的团队,经过3年多的艰苦努力和科研攻关,发展了一套工业级多旋翼无人机抗风能力的设计计算分析技术和评价体系,解决了无人机在高层建筑楼宇间的火场复杂大气强紊流环境下的抗风稳定飞行和悬停问题。结合气动、推进、结构和弹道等多个学科,他们采用一体化设计优化方法,提高了灭火弹弹道的稳定性和射击精度。通过大量的理论计算分析和外场地面/空中试验测试,研发出了国内首架载重量大、抗风能力强、抛撒精度高,能够在复杂火场气象环境下远程发射灭火弹的“天龙Ⅰ号”高层建筑专用消防灭火特种无人机。

实验表明,该无人机平台系统具有传统消防灭火装备所无法比拟的优势,除了可用于专业消防部门进行高层建筑灭火救援外,也适用于机场、仓库、石油化工企业的储罐区、港口码头、交通和林区等场所的远程消防灭火救援。如果后期能够作为普通消防装备,配备到小区物业部门,市场前景将非常巨大。

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责任编辑:赵英淑
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