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設備與工具有人說，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，他們卻向火而行，在濃煙和烈焰中以生命護衛(wèi)生命。那么，你是否想象過：用現(xiàn)代科技產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。由西北工業(yè)大學航空學院李占科副教授團隊研制的“消防滅火救援無人機”——“天龍Ⅰ號”（射彈式）、“天雷Ⅰ號”（投彈式）設備日前問世，這樣的“無人機+火箭彈”設備堪稱當前“消防滅火的最佳組合”。
通俗講，“消防滅火救援無人機”是將航空多旋翼無人機技術與微型火箭彈技術、消防滅火技術相結合，研發(fā)出的一種機動靈活、操縱簡單、響應迅速、投彈精準、“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)境復雜的火情現(xiàn)場。”李老師介紹，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雜地形環(huán)境的限制，而且響應速度快，發(fā)射、投彈精度和滅火效率高，稱得上是“穩(wěn)、準、狠”，可以實現(xiàn)真正意義上的“察滅一體化”。
依托西工大多年的無人機及相關技術研究積淀，研究團隊在高抗風穩(wěn)定飛行平臺設計技術、高精度滅火彈發(fā)射技術、高效滅火劑彌散技術和避障技術等方面，開展了大量富有成效的工作，使得“天龍Ⅰ號”和“天雷Ⅰ號”滅火無人機具有極強優(yōu)勢。
據(jù)介紹，高精度射彈式滅火的“天龍Ⅰ號”，主要應用于不同的高層建筑。它的難度在于：一是要保證無人機可以靈活、準時、準確到達火情點；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：強大的環(huán)境適應能力；高命中率，彈無虛發(fā)；高“破窗率”、高“爆破率”。為保證無人機能夠適應復雜的建筑環(huán)境，團隊在飛行器平臺設計上充分考慮不同樓層、樓群的風力影響，包括無人機的穿越、避障，在飛行器外形設計、動力設計、自動控制等方面進行了大量創(chuàng)新與改進，保證了無人機能夠在各類復雜建筑環(huán)境中完成任務。
同時，“在復雜的環(huán)境中穿越飛行，懸停瞄準后，高速發(fā)射滅火彈”——這一系列操作，都是在空中進行。在保證高命中率的前提下，巨大的“后坐力”沖擊對設備提出了極大挑戰(zhàn)。在無數(shù)次試驗嘗試中，團隊創(chuàng)新性的提出了“滑軌式無后坐力”發(fā)射技術，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，無人機會遇到無法穿透窗戶的情況。針對這一難題，團隊改良了滅火彈彈頭，發(fā)明了滅火彈的二次沖擊破窗技術，在不增加動力載重的情況下實現(xiàn)了滅火彈的高“破窗率”。為避免“啞彈”的出現(xiàn)，團隊還提出了“雙保險”導爆技術，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的火情現(xiàn)場研發(fā)。
針對大規(guī)?；鹎椋瑘F隊采用多架無人機“編隊集群”式滅火。同時，還采用了高精度激光瞄準測距、輕質脆性可降解阻燃彈殼，以及任意高度滅火劑彌散等技術，保證了滅火的效率和效果。
團隊為設備自行設計了“彈藥”。經檢測試驗，這種特制“彈藥”的滅火效果遠超一般滅火劑。李老師告訴記者，團隊研發(fā)的設備不僅僅只是滅火，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”設備已在多地的森林火災、高層建筑火災測試中出色完成任務，各項指標遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的消防滅火方式。
對于無人機滅火的應用前景，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，團隊將針對大型火災，努力開發(fā)攜帶更多滅火介質的大載重無人機，以進一步提高滅火效率；另一方面，針對高層建筑火災，開發(fā)出更加便攜、更易于操控的小型化滅火無人機。”
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，在專業(yè)消防人員到達前就可以有效抑制火情或滅火”。
拍攝:盧迪
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