智能森林滅火航彈研究.pdf

1、森林火災(zāi)是一種危害嚴(yán)重的自然災(zāi)害。在各種類型的森林火災(zāi)中,以樹(shù)冠火為主的森林火災(zāi)危害最大,現(xiàn)有的撲救設(shè)備都無(wú)法直接有效地實(shí)施撲救。本課題源于哈爾濱工程大學(xué)中央高?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)基金“智能森林消防航彈研究”(項(xiàng)目編號(hào):HEUCFZ1025),并與九江中船消防設(shè)備有限公司合作研究。課題目標(biāo)是針對(duì)目前難以撲救的以樹(shù)冠火為主的森林火災(zāi)研制一種智能森林滅火航彈,該航彈以子母彈形式制作,由直升機(jī)掛載,在火場(chǎng)上方投放。在控制系統(tǒng)的智能控制下,能夠

2、完成母彈開(kāi)艙、子彈分離和拋出降落傘減速等一系列動(dòng)作,最終使子彈在火場(chǎng)內(nèi)爆炸,彌散滅火劑,達(dá)到較好的滅火效果。
　　 本文介紹了森林火災(zāi)的分類以及撲救現(xiàn)狀,利用TRIZ理論對(duì)以樹(shù)冠火為主的森林火災(zāi)撲救過(guò)程中的矛盾進(jìn)行分析求解,獲得了航彈的概念模型和各個(gè)子系統(tǒng)。并結(jié)合實(shí)際情況,確定了子母彈的總體結(jié)構(gòu)。
　　 針對(duì)總體技術(shù)要求,結(jié)合子母彈飛行的具體條件,建立子彈外彈道模型。并通過(guò)MATLAB軟件進(jìn)行數(shù)值仿真,獲得子彈外彈道曲線

3、和彈道參數(shù)。利用外彈道參數(shù),進(jìn)行降落傘的具體參數(shù)計(jì)算,求得降落傘的具體參數(shù)。根據(jù)降落傘的拋傘要求和拋傘程序研究了傘彈連接器和拋傘裝置。
　　 根據(jù)各種子彈分離方式的特點(diǎn),確定燃?xì)鈷伾渥鳛樽訌椃蛛x方式。結(jié)合外彈道參數(shù),建立了拋射過(guò)程的動(dòng)力學(xué)模型,確定拋射氣囊的各參數(shù)。闡述了子母彈分離系統(tǒng)各部件的具體設(shè)計(jì)過(guò)程。
　　 最后,對(duì)子母彈工作流程中的子母彈分離和子彈開(kāi)傘對(duì)系統(tǒng)的沖擊進(jìn)行仿真研究。利用有限元法和有限元分析軟件ANSY