本發(fā)明涉及滅火裝備，具體涉及一種單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)及其拋投方法。

背景技術：

我國目前森林草原滅火裝備狀況不足以支撐應對日益嚴峻的重特大森林草原火災發(fā)生威脅?，F(xiàn)有滅火裝備多以人工作業(yè)為主，效率低下，危險性高。以滅火彈為例，單兵攜帶滅火彈通常采用人工投擲的方式從火場周圍向火場內(nèi)部拋射，受人體運動能力限制，這類滅火彈質(zhì)量輕因此滅火效率低下，拋擲的距離近因此作業(yè)危險性極高并且難以快速控制火勢。

由此期望一種可以由單兵攜帶的高效滅火彈及其拋投系統(tǒng)，可以具有較大的質(zhì)量，較遠的拋擲距離和較高的滅火效率。

技術實現(xiàn)要素：

針對以上問題，本發(fā)明提供一種單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)，具有存儲、運輸、發(fā)射一體化功能，采用高低壓氣室發(fā)射，可以有效解決滅火彈的高效滅火和較遠距離拋射的難題。

本發(fā)明的一個目的在于提出一種單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)。

本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)包括：發(fā)射器支架、固定卡板、發(fā)射筒和滅火彈；每一個發(fā)射筒內(nèi)裝配一發(fā)滅火彈；一個或多個發(fā)射筒安裝在發(fā)射器支架上；固定卡板將發(fā)射筒與發(fā)射器支架固定；每一個發(fā)射筒包括發(fā)射筒密封蓋、發(fā)射筒前筒、發(fā)射筒后筒、環(huán)形卡槽、發(fā)射推板、剪切簧片、發(fā)射筒限位片、限位蓋板、發(fā)射筒底蓋、低壓氣室和高壓進氣口；其中，剪切簧片為具有缺口的環(huán)形薄片；在發(fā)射筒后筒的前端的內(nèi)壁上設置有環(huán)形卡槽，剪切簧片裝配在環(huán)形卡槽內(nèi)；發(fā)射推板從發(fā)射筒后筒的前端旋入剪切簧片，二者匹配安裝；發(fā)射筒限位片從發(fā)射筒后筒的后端伸入至發(fā)射筒后筒內(nèi)，將發(fā)射推板與剪切簧片卡鎖；在發(fā)射筒后筒內(nèi)的發(fā)射筒限位片后設置限位蓋板，將發(fā)射筒限位片的位置固定；剪切簧片、發(fā)射筒限位片和限位蓋板構(gòu)成安裝定位組件；在發(fā)射筒后筒的后端設置發(fā)射筒底蓋；在發(fā)射筒后筒內(nèi)的限位蓋板與發(fā)射筒底蓋之間形成低壓氣室；在發(fā)射筒底蓋的中心設置高壓進氣口；高壓進氣口連接至外部的高壓氣體發(fā)生器；發(fā)射筒前筒與發(fā)射筒后筒連接；在發(fā)射筒前筒內(nèi)裝入滅火彈；在發(fā)射筒前筒的頂端安裝發(fā)射筒密封蓋，滅火彈的前端抵住發(fā)射筒密封蓋，滅火彈的后端抵住發(fā)射推板；外部的高壓氣體發(fā)生器生成的高壓氣體通過高壓進氣口，進入低壓氣室，低壓氣室的內(nèi)部壓力升高，在達到壓力閾值前，滅火彈在安裝定位組件、發(fā)射筒密封蓋和低壓氣室內(nèi)氣體的共同作用下保持靜止；當氣體壓力持續(xù)升高超過壓力閾值時，低壓氣室內(nèi)的壓力高于安裝定位組件所受的剪切力和發(fā)射筒密封蓋所受的剪切力之和，氣體的壓力通過發(fā)射推板推動滅火彈從發(fā)射筒內(nèi)發(fā)射，滅火彈與發(fā)射推板運動出發(fā)射筒后，發(fā)射推板與滅火彈分離，提高滅火彈的彈道精度。

剪切簧片為具有缺口的環(huán)形薄片，環(huán)形薄片上沿周向分布多個相間的凸塊和凹缺，其中一個凹缺中間斷開，斷開的弧度角θ范圍在10°～60°之間；發(fā)射推板的底部沿周向分布多個相間的凹槽和滑槽，發(fā)射推板的凹槽與剪切簧片的凹缺相對應；剪切簧片安裝在發(fā)射筒后筒的環(huán)形卡槽內(nèi)，剪切簧片的凹缺比發(fā)射筒后筒的內(nèi)半徑大，而凸塊比發(fā)射筒后筒的內(nèi)半徑小，從而安裝剪切簧片完畢后凸塊比發(fā)射筒后筒的內(nèi)壁凸出；發(fā)射推板上的凹槽對準發(fā)射筒后筒內(nèi)凸出的凸塊插入，之后將發(fā)射推板旋轉(zhuǎn)，使得凸塊完全滑入發(fā)射推板的滑槽內(nèi)，同時剪切簧片的凹缺與發(fā)射推板的凹槽正對，二者之間形成的空腔作為定位腔；發(fā)射筒限位片為筒狀，頂端具有沿筒壁方向的多個卡板，每一個卡板與定位腔相對應，將發(fā)射筒限位片的卡板插入剪切簧片與發(fā)射推板之間的定位腔，從而限定發(fā)射推板的與剪切彈簧之間不會發(fā)生旋轉(zhuǎn)，防止發(fā)射推板因旋轉(zhuǎn)而脫落。

發(fā)射筒限位片后設置限位蓋板，從而固定發(fā)射筒限位片、剪切簧片和發(fā)射推板卡鎖在發(fā)射筒后筒內(nèi)；限位蓋板采用螺紋、卡鎖或者插銷的方式將發(fā)射筒限位片的位置固定。限位蓋板采用螺紋連接的方式，在發(fā)射筒后筒的內(nèi)壁設置有內(nèi)螺紋，限位蓋板設置有外螺紋，限位蓋板從后至前旋進發(fā)射筒后筒，抵住發(fā)射筒限位片，將發(fā)射筒限位片固定。

發(fā)射器支架包括支撐連桿、把手、發(fā)射筒定位槽和固定卡板裝配螺紋孔；其中，在支撐連桿的一端設置把手；在支撐連桿上設置一對或多對發(fā)射筒定位槽，在發(fā)射筒前筒和發(fā)射筒后筒的外壁上分別設置有發(fā)射筒卡槽，發(fā)射筒卡槽與發(fā)射筒定位槽相匹配，將每一個發(fā)射筒通過發(fā)射筒卡槽安裝在一對發(fā)射筒定位槽內(nèi)；在支撐連桿上設置有固定卡板裝配螺紋孔，固定卡板通過螺釘與固定卡板裝配螺紋孔連接，將發(fā)射筒固定。

滅火彈包括依次連接的滅火彈頭、滅火彈殼和滅火彈底；其中，在滅火彈殼內(nèi)安裝滅火藥；滅火彈頭抵住發(fā)射筒密封蓋，滅火彈底抵住發(fā)射推板。在滅火彈頭與發(fā)射筒密封蓋之間設置墊片，采用橡膠或毛氈，以防止滅火彈在發(fā)射筒內(nèi)發(fā)生軸向運動。

在發(fā)射推板的頂部設置有電極，與滅火彈的底部電學連接，在發(fā)射推板的底部設置有電學凹槽，電學凹槽內(nèi)設置有電極，通過在發(fā)射筒底蓋上開孔走線與外部電學連接，從而實現(xiàn)滅火彈與外部的電學連接；開孔處采用膠密封手段，有效保證壓力密封。

在發(fā)射筒前筒的頂端安裝發(fā)射筒密封蓋的方式采用密封銷，或者在發(fā)射筒密封蓋上制作倒鉤結(jié)構(gòu)，或者用膠粘發(fā)射筒密封蓋，或者自鎖帶緊固，或者發(fā)射筒密封蓋與發(fā)射筒前筒過盈配合。采用密封銷的方式是在發(fā)射筒前筒的頂端沿周向均勻分布多個密封銷，將發(fā)射筒密封蓋卡鎖。

發(fā)射筒前筒與發(fā)射筒后筒連接采用螺紋連接。

本發(fā)明的另一個目的在于提供一種單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的拋投方法。

本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的拋投方法，包括以下步驟：

1)裝配滅火彈：

i.將剪切簧片裝配在發(fā)射筒后筒的前端的環(huán)形卡槽內(nèi)；

ii.將發(fā)射推板從發(fā)射筒后筒的前端旋入剪切簧片，二者匹配安裝；

iii.將發(fā)射筒限位片從發(fā)射筒后筒的后端伸入至發(fā)射筒后筒內(nèi)，從而將發(fā)射推板與剪切簧片卡鎖；

iv.將限位蓋板設置在發(fā)射筒后筒內(nèi)的發(fā)射筒限位片后，從而將發(fā)射筒限位片的位置固定，剪切簧片、發(fā)射筒限位片和限位蓋板構(gòu)成安裝定位組件；

v.在發(fā)射筒后筒的后端設置發(fā)射筒底蓋；在發(fā)射筒后筒內(nèi)的限位蓋板與發(fā)射筒底蓋之間形成低壓氣室；

vi.將發(fā)射筒底蓋中心高壓進氣口連接至外部的高壓氣體發(fā)生器；

vii.將發(fā)射筒前筒與發(fā)射筒后筒連接；

viii.將滅火彈裝入發(fā)射筒前筒內(nèi)；

ix.將發(fā)射筒密封蓋安裝在發(fā)射筒前筒的頂端，滅火彈的前端抵住發(fā)射筒密封蓋，滅火彈的后端抵住發(fā)射推板；

x.將一個或多個安裝有滅火彈的發(fā)射筒安裝在發(fā)射器支架上，通過固定卡板將發(fā)射筒與發(fā)射器支架固定；

2)打開高壓氣體發(fā)生器的高壓閥門，外部的高壓氣體發(fā)生器生成的高壓氣體通過高壓進氣口，進入低壓氣室；

3)低壓氣室的內(nèi)部壓力升高，在達到壓力閾值前，滅火彈在安裝定位組件、發(fā)射筒密封蓋和低壓氣室內(nèi)氣體的共同作用下保持靜止；

4)當氣體壓力持續(xù)升高超過壓力閾值時，低壓氣室內(nèi)的壓力高于安裝定位組件所受的剪切力和發(fā)射筒密封蓋所受的剪切力之和，氣體的壓力通過發(fā)射推板推動滅火彈從發(fā)射筒內(nèi)發(fā)射；

5)發(fā)射推板與滅火彈分離，提高滅火彈的彈道精度。

在步驟4)中，壓力閾值為安裝定位組件和發(fā)射筒密封蓋的最大抗剪切應力之和。

本發(fā)明的優(yōu)點：

本發(fā)明采用將滅火彈設置在發(fā)射筒內(nèi)，多個發(fā)射筒安裝在發(fā)射器支架上，一次可以攜帶多發(fā)滅火彈，且裝藥量是現(xiàn)有裝備的2倍以上，提高了滅火效率；并且具有存儲運輸發(fā)射一體化功能，提高了滅火彈適應性；采用低壓氣室發(fā)射，具有更大的射程和更精確的落點，可增大撲火人員與火場距離，降低了撲火人員的工作危險性。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2為本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的發(fā)射器支架的示意圖；

圖3為本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的發(fā)射筒的剖面圖；

圖4為本發(fā)明的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)的發(fā)射推板、剪切簧片和發(fā)射筒限位片的示意圖，其中，(a)為剪切簧片的俯視圖，(b)為發(fā)射推板、剪切簧片和發(fā)射筒限位片連接關系的爆炸圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。

如圖1所示，本實施例的單兵裝備的滅火彈拋投系統(tǒng)包括：發(fā)射器支架、固定卡板、發(fā)射筒和滅火彈；其中，每一個發(fā)射筒內(nèi)裝配一發(fā)滅火彈；一個或多個發(fā)射筒300安裝在發(fā)射器支架100上；固定卡板200將發(fā)射筒300與發(fā)射器支架100固定。

如圖2所示，發(fā)射器支架100包括支撐連桿104、把手101、發(fā)射筒定位槽102和固定卡板裝配螺紋孔103；其中在支撐連桿104的一端上設置把手101；在支撐連桿104上設置一對或多對發(fā)射筒定位槽102發(fā)射筒卡槽與發(fā)射筒定位槽相匹配，將每一個發(fā)射筒通過發(fā)射筒卡槽320和321安裝在一對發(fā)射筒定位槽102內(nèi)；在支撐連桿104上設置有固定卡板裝配螺紋孔103，固定卡板200通過螺釘與固定卡板裝配螺紋孔103連接，將發(fā)射筒固定。

如圖3所示，發(fā)射筒包括發(fā)射筒密封蓋301、密封銷308、發(fā)射筒前筒302、發(fā)射筒后筒303、環(huán)形卡槽、發(fā)射推板310、剪切簧片311、發(fā)射筒限位片312、限位蓋板304、發(fā)射筒底蓋306、低壓氣室305和高壓進氣口307；其中，剪切簧片311為具有缺口的環(huán)形薄片；在發(fā)射筒后筒303的前端的內(nèi)壁上設置有環(huán)形卡槽，剪切簧片311裝配在環(huán)形卡槽內(nèi)；發(fā)射推板310旋入剪切簧片311，二者匹配安裝；發(fā)射筒限位片312從發(fā)射筒后筒303的后端伸入至發(fā)射筒后筒303內(nèi)，將發(fā)射推板310與剪切簧片311卡鎖；在發(fā)射筒后筒303內(nèi)的發(fā)射筒限位片312后設置限位蓋板，將發(fā)射筒限位片312的位置固定；在發(fā)射筒后筒303的后端設置發(fā)射筒底蓋；在發(fā)射筒后筒303內(nèi)的限位蓋板與發(fā)射筒底蓋之間形成低壓氣室；在發(fā)射筒底蓋的中心設置高壓進氣口；高壓進氣口連接至外部的高壓氣體發(fā)生器；發(fā)射筒前筒302與發(fā)射筒后筒303螺旋連接；在發(fā)射筒前筒302內(nèi)裝入滅火彈；滅火彈包括依次連接的滅火彈頭401、滅火彈殼402和滅火彈底403；在發(fā)射筒前筒302的頂端安裝發(fā)射筒密封蓋301，滅火彈的前端抵住發(fā)射筒密封蓋301，滅火彈的后端抵住發(fā)射推板310；在發(fā)射筒前筒302的頂端沿周向均勻分布多個密封銷308，將發(fā)射筒密封蓋301卡鎖；在發(fā)射筒前筒302和發(fā)射筒后筒303的外壁上分別設置發(fā)射筒卡槽320和321。

如圖4所示，剪切簧片311為具有缺口的環(huán)形薄片，環(huán)形薄片上沿周向分布相間的3個凸塊3112和3個凹缺3111，其中一個凹缺中間斷開，斷開的弧度角θ為30°；發(fā)射推板310的底部沿周向分布相間的3個凹槽3101和3個滑槽3102，發(fā)射推板的凹槽與剪切簧片的凹缺相對應；剪切簧片安裝在發(fā)射筒后筒的環(huán)形卡槽內(nèi)，剪切簧片311的和凹缺比發(fā)射筒后筒的內(nèi)半徑大，而凸塊3112比發(fā)射筒后筒的內(nèi)半徑小，從而安裝剪切簧片完畢后凸塊3112比發(fā)射筒后筒的內(nèi)壁凸出；發(fā)射推板上的凹槽3101對準發(fā)射筒后筒內(nèi)凸出的凸塊3112插入，之后將發(fā)射推板310旋轉(zhuǎn)，使得凸塊3112完全滑入發(fā)射推板的滑槽3102內(nèi)，同時剪切簧片的凹缺3111與發(fā)射推板的凹槽3101正對，二者之間的空腔形成定位腔；發(fā)射筒限位片312為筒狀，頂端具有沿筒壁方向的多個卡板，每一個卡板與定位腔相對應，將發(fā)射筒限位片的卡板插入剪切簧片與發(fā)射推板內(nèi)的定位腔，從而限定發(fā)射推板的位置，防止發(fā)射推板因旋轉(zhuǎn)而脫落。

外部的高壓氣體發(fā)生器生成的高壓氣體通過高壓進氣口，進入低壓氣室，低壓氣室的內(nèi)部壓力升高，在達到壓力閾值前，滅火彈在安裝定位組件、密封銷和低壓氣室內(nèi)氣體的共同作用下保持靜止；當氣體壓力持續(xù)升高超過壓力閾值時，低壓氣室內(nèi)的壓力高于安裝定位組件所受的剪切力和密封銷所受的剪切力之和，氣體的壓力通過發(fā)射推板推動滅火彈從發(fā)射筒內(nèi)發(fā)射，滅火彈與發(fā)射推板運動出發(fā)射筒后，發(fā)射推板與滅火彈分離，提高了滅火彈的彈道精度。

最后需要注意的是，公布實施例的目的在于幫助進一步理解本發(fā)明，但是本領域的技術人員可以理解：在不脫離本發(fā)明及所附的權利要求的精神和范圍內(nèi)，各種替換和修改都是可能的。因此，本發(fā)明不應局限于實施例所公開的內(nèi)容，本發(fā)明要求保護的范圍以權利要求書界定的范圍為準。