“天龍”“天雷”問世 滅火無人機(jī)更加精準(zhǔn)高效

有人說，消防員是和平年代最危險的職業(yè)——人們向外奔跑，尋找生機(jī)，他們卻向火而行，在濃煙和烈焰中以生命護(hù)衛(wèi)生命。那么，你是否想象過：用現(xiàn)代科技產(chǎn)品直接代替人類滅火？

如今，這樣美好的愿望即將變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。由西北工業(yè)大學(xué)航空學(xué)院李占科副教授團(tuán)隊(duì)研制的“消防滅火救援無人機(jī)”——“天龍Ⅰ號”（射彈式）、“天雷Ⅰ號”（投彈式）設(shè)備日前問世，這樣的“無人機(jī)+火箭彈”設(shè)備堪稱當(dāng)前“消防滅火的最佳組合”。

通俗講，“消防滅火救援無人機(jī)”是將航空多旋翼無人機(jī)技術(shù)與微型火箭彈技術(shù)、消防滅火技術(shù)相結(jié)合，研發(fā)出的一種機(jī)動靈活、操縱簡單、響應(yīng)迅速、投彈精準(zhǔn)、“察滅”一體、成本低廉，且安全可靠的新型消防救援裝備。

“消防滅火救援無人機(jī)的最大優(yōu)勢，在于可以直接代替人，出現(xiàn)在任何環(huán)境復(fù)雜的火情現(xiàn)場?！崩罾蠋熃榻B，它可以垂直起降和懸停，不受樓宇高度、樓間距以及森林等復(fù)雜地形環(huán)境的限制，而且響應(yīng)速度快，發(fā)射、投彈精度和滅火效率高，稱得上是“穩(wěn)、準(zhǔn)、狠”，可以實(shí)現(xiàn)真正意義上的“察滅一體化”。

依托西工大多年的無人機(jī)及相關(guān)技術(shù)研究積淀，研究團(tuán)隊(duì)在高抗風(fēng)穩(wěn)定飛行平臺設(shè)計(jì)技術(shù)、高精度滅火彈發(fā)射技術(shù)、高效滅火劑彌散技術(shù)和避障技術(shù)等方面，開展了大量富有成效的工作，使得“天龍Ⅰ號”和“天雷Ⅰ號”滅火無人機(jī)具有極強(qiáng)優(yōu)勢。

據(jù)介紹，高精度射彈式滅火的“天龍Ⅰ號”，主要應(yīng)用于不同的高層建筑。它的難度在于：一是要保證無人機(jī)可以靈活、準(zhǔn)時、準(zhǔn)確到達(dá)火情點(diǎn)；二是發(fā)射滅火彈時，要保證高命中率和滅火彈的有效破窗效率、爆破率。

“天龍Ⅰ號”恰恰具備這三大特性：強(qiáng)大的環(huán)境適應(yīng)能力；高命中率，彈無虛發(fā)；高“破窗率”、高“爆破率”。為保證無人機(jī)能夠適應(yīng)復(fù)雜的建筑環(huán)境，團(tuán)隊(duì)在飛行器平臺設(shè)計(jì)上充分考慮不同樓層、樓群的風(fēng)力影響，包括無人機(jī)的穿越、避障，在飛行器外形設(shè)計(jì)、動力設(shè)計(jì)、自動控制等方面進(jìn)行了大量創(chuàng)新與改進(jìn)，保證了無人機(jī)能夠在各類復(fù)雜建筑環(huán)境中完成任務(wù)。

同時，“在復(fù)雜的環(huán)境中穿越飛行，懸停瞄準(zhǔn)后，高速發(fā)射滅火彈”——這一系列操作，都是在空中進(jìn)行。在保證高命中率的前提下，巨大的“后坐力”沖擊對設(shè)備提出了極大挑戰(zhàn)。在無數(shù)次試驗(yàn)嘗試中，團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新性的提出了“滑軌式無后坐力”發(fā)射技術(shù)，徹底解決了這一難題。

此外，目前高層窗戶絕大多數(shù)采用的是“鋼化玻璃”，由于動力和載重有限，無人機(jī)會遇到無法穿透窗戶的情況。針對這一難題，團(tuán)隊(duì)改良了滅火彈彈頭，發(fā)明了滅火彈的二次沖擊破窗技術(shù)，在不增加動力載重的情況下實(shí)現(xiàn)了滅火彈的高“破窗率”。為避免“啞彈”的出現(xiàn)，團(tuán)隊(duì)還提出了“雙保險”導(dǎo)爆技術(shù)，保證了高“爆破率”。

采用“轟炸”投彈式滅火的“天雷Ⅰ號”，則是針對類似森林火災(zāi)的火情現(xiàn)場研發(fā)。

針對大規(guī)?；鹎?，團(tuán)隊(duì)采用多架無人機(jī)“編隊(duì)集群”式滅火。同時，還采用了高精度激光瞄準(zhǔn)測距、輕質(zhì)脆性可降解阻燃彈殼，以及任意高度滅火劑彌散等技術(shù)，保證了滅火的效率和效果。

團(tuán)隊(duì)為設(shè)備自行設(shè)計(jì)了“彈藥”。經(jīng)檢測試驗(yàn)，這種特制“彈藥”的滅火效果遠(yuǎn)超一般滅火劑。李老師告訴記者，團(tuán)隊(duì)研發(fā)的設(shè)備不僅僅只是滅火，還可以在火場等特殊環(huán)境中投放藥品、食品等救援物資。

目前，“天龍Ⅰ號”“天雷Ⅰ號”設(shè)備已在多地的森林火災(zāi)、高層建筑火災(zāi)測試中出色完成任務(wù)，各項(xiàng)指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于傳統(tǒng)的消防滅火方式。

對于無人機(jī)滅火的應(yīng)用前景，李老師表示：無論是從滅火的效率效果，還是從成本上，無人機(jī)滅火相對于傳統(tǒng)的滅火方式都具有巨大的潛力和優(yōu)勢?！昂罄m(xù)研發(fā)中，團(tuán)隊(duì)將針對大型火災(zāi)，努力開發(fā)攜帶更多滅火介質(zhì)的大載重?zé)o人機(jī)，以進(jìn)一步提高滅火效率；另一方面，針對高層建筑火災(zāi)，開發(fā)出更加便攜、更易于操控的小型化滅火無人機(jī)?！?/p>

在李占科看來：將來理想的情況，將是“每一個高層住宅小區(qū)，都可以配備和使用滅火無人機(jī)，在專業(yè)消防人員到達(dá)前就可以有效抑制火情或滅火”。