灭火弹
一种消防灭火装备
灭火弹是一种消防灭火装备,它采取爆炸灭火原理来灭火。通过炸药爆炸产生的冲击波以及高压气流来扑灭大火,或通过引爆装有灭火剂的炮弹将灭火剂释放,以此来压灭火头,控制火势发展。通常用在应对大面积森林火灾
灭火弹是由导火线、雷管和灭火药剂(有水剂和干粉两种)组成。需用人携带,抛向燃烧处爆炸灭火。按投放方式可以分为手投式灭火弹、机载式灭火弹和炮射式灭火弹、悬挂式灭火弹四种。
设计背景
森林火灾,特别是大面积的森林火灾,被认为是世界性的重大自然灾害之一。它具有发生面广、突发性强、扑救困难等特点。一旦发生森林火灾,将会造成人畜重大伤亡及巨大财产损失,并使生态环境受到破坏。近几十年来,由于世界范围的人口膨胀,工业化进程加快,以及全球变暖的影响,森林火灾发生的频率越来越高,破坏性也越来越强。防御和控制森林火灾越来越受到各国的重视,各国政府采取了大量的预防措施和消防手段,避免森林火灾的发生和减少造成的损失。世界各国已经研制出大量的森林消防设备,种类繁多,功能各异,在森林消防中发挥了积极的作用,森林灭火弹就是其中之一,它采用的是爆炸灭火的方法来扑灭森林大火。
设计原理
灭火弹采取爆炸灭火原理,是通过炸药爆炸产生的冲击波以及高压气流来扑灭大火,或通过引爆装有灭火剂的炮弹将灭火剂释放,以此来压灭火头,控制火势发展。爆炸灭火方法在应对大面积森林火灾时的作用尤其明显。
设备特点
结构
灭火弹的结构与常规炮弹形似,不同的是灭火弹的壳体内部装的是灭火剂,而非常规弹药所装的是炸药。
虽然结构与常规弹药类似,但是灭火弹与常规弹药不同,有自己的一系列特点。
技术指标
灭火能力
灭火弹进人火场后利用爆炸将灭火剂抛撒到周围,使灭火剂与可燃物充分接触,从而达到灭火的效果。灭火能力与灭火剂的灭火效率、灭火剂撒布形状和灭火剂的浓度有直接的关系。为了提高灭火弹的灭火能力,应尽量增大灭火弹的圆柱部长度来增大装药量,选择可靠、高效的灭火剂。
射程与散布精度
散布精度即在同样的射击条件下,弹丸在作用点的散布程度。影响灭火弹的射程和散布精度的因素除发射误差、生产误差和引信对目标的测量误差等外,对于弹丸本身结构而言,主要影响因素有弹形、弹重及质量偏心等。因此,应设计合理的弹体结构,使弹丸具有良好的飞行稳定性,尽量避免质量偏心。
弹道性能
灭火弹的弹道性能要求有远射性和高射性,即根据火场条件要求灭火弹达到最优的抛撒高度。弹道性能主要取决于弹丸初速及弹道系数。弹丸初速决定于空气压缩炮的能力和弹丸重量。弹道系数与弹丸结构联系密切。弹丸的外形合理,飞行稳定性好,弹丸单位横断面积上的重量大,都将使弹道系数小,使弹丸在弹道上的速度衰减小,这是有利的。因此,最佳的弹道性能应综合考虑初速与稳定性之间的关系。
发射安全性
发射安全性主要指避免灭火弹早炸现象。
设备类型
按投放方式分类
手投式灭火弹
手投式灭灭弹的投掷方法类似手榴弹,通过拉环保险栓起爆,也有通过超导热敏线起爆的。在火灾现场,森林消防人员把灭火弹投掷到火场,使灭火弹以爆破的方式将灭火剂瞬间冲击到火焰表面,可以在短时间内使火灾得到有效控制。该类灭火弹一般采用干粉灭火剂,弹体外壳由塑料或硬纸壳制成,生产工艺简单,操作方便,成本低,灭火机动性好。但由于采用手拉保险栓的引爆装置,因而存在引线裸露在外、易受潮、拉断引线的情况。同时,抛射距离近,需消防人员近距离接触火场,危险系数大。由于尺寸和重量的限制,这种灭灭弹的灭火能力有限,只适用于小范围灭火以及初起火灾,对已经形成蔓延趋势的大火来说,这种类型灭火弹就不再适用了。
机载式灭火弹
机载式灭火弹通过固定翼飞机或直升机将其携带到火场上空后,将其空投到火灾现场以实现灭火。这类灭火弹外形类似航空炸弹,与一般小型手投式灭火弹相比,灭火威力更大,覆盖面更广,启动方式主要有热超导启动、撞击启动、红外启动等。由于飞机机动性强、速度快,尤其能在偏远林区发挥作用,与地面扑火相比,具有受地形、地物限制较少的优点,是今后灭火设备研究的重点方向。但在气候恶劣的条件下不宜采用机载式灭火弹。同时,机载式灭火弹还受到航空业水平的限制。由于我国的航空灭火技术与世界先进水平比,还有很大差距,各地区发展也不平衡,不能满足森林防火事业发展的需求。另外我国载重量较大的飞机少,现有能进行航空灭火的飞机数量也很少,全国航空护林防火的林地面积占全国总面积的比例很小。所以机载式灭火弹在我国森林消防过程中的作用还未充分发挥。
炮射式灭火弹
炮射式灭火弹是-种新型的森林消防装备,它可以利用原有的军工产品为载体发射灭火弹,因此按其发射装置又可分为迫击炮灭火弹、冲天炮灭火弹和空气炮灭火弹。由于森林火灾发生的地方多为山区,交通不方便,一些地方消防人员根本无法进人。若采取飞机高空灭火,由于森林大火产生的浓烟和强烈的空气对流的影响,灭火飞机只能在很高的高度进行灭火,因此灭火效率非常低。而这种炮射式灭火弹则可以在消防人员远离火场的条件下实现远距离精确灭火,能大大降低地形的影响。此外,这类灭火弹还可以在军用装备的基础上进行研制,可以继承军用装备精度高、反应迅速、远程打击的特点,并能够缩短研制周期。
悬挂式灭火弹
悬挂式灭火弹也叫悬挂式自动灭火器,一般用在电动自行车充电棚,当温度超过68摄氏度“灭火弹”将自动启动,喷洒ABC干粉灭火剂,迅速压制扑灭火灾。
型式
灭火弹的型式主要有两种,一种是拉环式,在拉环拉出后2~38内即爆炸;另一种是无拉环式引信碰到火就爆炸,后者比较安全。
注意事项
投挥人员拉火时必须严格意守使用要求,投掷点需离灭火人员5米以外;
不得将灭火弹投入油罐、油槽、油缸等盛有大量易燃液体罐槽内;
若有投出不炸的,应在2min后拣起,由使用部门指定专人处理;
保管和发放应有专人负责,防止乱丢乱用,以免发生意外;
对因保管不慎而失效需报废的产品,应将壳体拆掉,倒出干粉,取出拉火体,并按火工器销毁规则统一销毁。
应用优势
爆炸灭火可用于森林消防灭火。森林火灾一般出现在深山野林,便于利用飞机投掷炸药或利用火炮发射拋掷炸药实施消防灭火,弥补常规灭火器材在山林地区不便于机动运输的缺陷。
解决大面积森林火灾,迅速控制火势
利用炸药爆炸扑灭林火的方法适用于土壤黏重、土层深厚的原始林区。其方法有两种:第一种是将硝炸药或三硝基甲苯装入爆破筒,把爆破简安装在事前钻好的土孔中,按爆破力大小,每穴相距1~3m,各爆破简排列成一条线,用电池引爆,一次可开辟长宽各100m的生土带。第二种是将炸药盛装于细塑料管中,接连导火线,做成爆破索,每根长30m,缠绕于圆简上,便于携带。使用时,将每根爆破索展开平放贴近地面,几根接连起来,可达数百米,用电池引爆。
解决悬崖上高压水枪喷射不到、灭火机具上不去的问题
人员全部撤离后,向室内投掷爆炸物,只要控制好爆炸物的威力,不造成由爆炸引起的新的火情,爆炸就会像用嘴吹灭火苗一样轻松地将火扑灭。这时消防队员再迅速进入屋中扑灭余火,这会节省大量时间,不给火势蔓延的机会。
节省成本
这种技术日益成熟,成为一个成熟、高效的灭火技术,为人类造福。目前市场上能找到的森林灭火弹有几十种之多,灭火弹对环境无毒性污染,爆炸时对人体、树木、建筑物及其他物品不会造成伤害,只对火源起灭火作用,其还有使用轻便、不附带设备、灭火迅速、能在较短时间内将火源消灭,而当火源燃着弹体时能自动引爆灭火、及时控制火源迅速扩展、有利于争取更多时间、减少损失的特点。
手投式灭火弹携带使用方便
手投式超细干粉灭火弹有貌似手榴弹形状的,也有像大罐头瓶样式的;有带拉环和保险顶的(拉发式),还有只需掏出超导热敏线的(引燃式)。弹体外壳由纸制成。发生火情时,灭火人员握住弹体,撕破保险纸封,勾住拉环,用力投向火场,灭火弹在延时7g后在着火位置炸开(拉发式),或握住弹体,撕破保险纸封,掏出超导热敏线,直接投入火场,超导热敏线在火场受热速燃并爆炸;释放出超细干粉灭火剂,可在短时间内使突发初起火灾得到有效控制。特别适应森林火灾的扑救;对避免消防人员接近大火,减少扑救人员的伤亡效果显著。现在灭火弹的发展趋势是小型化、高效化、安全化、简单化。
应用情况
中国自1962年开始研制灭火弹,取得了一定的成果,灭火弹在历年森林火灾的扑救中起到了重要作用。据不完全统计,1987年扑救5·6大兴安岭特大森林火灾,共消耗森林灭灭弹16万余发。在最近国内几次较大规模的火灾扑救工作中,森林灭火弹的用量均在万发以上。目前,国内各级林业部门灭火弹保有量在2000万发以上,年均需求量在300万发左右。
森林灭灭弹的研究已在国内外引起普遍重视,灭火弹作为森林灭火的一种有效工具也开始被人们所承认。灭火弹的发展趋势是:从单一的手投式灭火弹研制转向灭火弹系列化的弹、炮、箭产品;从单一使用普通干粉灭火剂转向使用多用途的混合、高效的灭火剂。同时,将现有的军工技术运用于新型消防装备,能有效地、远距离对付大面积的火灾,从理论技术到工程实践都是可行的。森林消防装备正向着发射准确、可控、快速、灭火效能高、安全可靠、成本低廉、使用方便的多用途、综合性方向发展。
应用实例
2009年1月20日下午4时30分,陕西临潼骊山景区一山头突起大火,继而引燃两道山梁。通往火点的全是土路,非常狭窄,消防车无法进入,主要靠人力扑救。临潼区警方紧急调集了40余名警力,附近数十名村民还带着铁锨等农具步行到火点扑救。下午4时许,扑救人员兵分几路,用手中的铁锨、扫把等农具奋力阻断火势蔓延,有些人赤手抓起土块投掷灭火。但因相线过长,加之山风不止,扑救人员根本无法靠近。随后,当地消防人员运来灭火弹,一连投放8枚后,才将火势控制,下午5时许,起火山头以及被引燃的两道山梁的森林火灾终被扑灭。
2021年,在丰台区南苑街道的翠海明苑小区,那里的电动自行车充电棚里,都挂起了“红灯笼”,而这个外形酷似大红灯笼的装置,实际上是悬挂式干粉灭火装置,也叫“灭火弹”。丰台支队指导南苑街道在电动自行车充电棚设立“灭火弹”即悬挂式干粉灭火装置,它的外形酷似一盏大红灯笼,一旦超过68摄氏度“灭火弹”将自动启动,每个“灭火弹”覆盖3个充电单元,每个覆盖面积2平方米,对电动自行车初起火灾实施有效扑救。
目录
概述
设计背景
设计原理
设备特点
结构
技术指标
灭火能力
射程与散布精度
弹道性能
发射安全性
设备类型
按投放方式分类
手投式灭火弹
机载式灭火弹
炮射式灭火弹
悬挂式灭火弹
型式
注意事项
应用优势
解决大面积森林火灾,迅速控制火势
解决悬崖上高压水枪喷射不到、灭火机具上不去的问题
节省成本
手投式灭火弹携带使用方便
应用情况
应用实例
参考资料