消防无人机扑灭高楼大火,解决世界难题!

2019-9-19 11:50| 发布者: Yimng| 查看: 56| 评论: 0

简介:近代,随着科技的进步,人类自古就有的“征服天空”的精神也被贯彻到建筑学上,越来越多的摩天大楼出现在城市中。高耸入云的大厦寄托着人美好梦想都的同时也带来了隐藏的危险——高楼火灾。

近代,随着科技的进步,人类自古就有的“征服天空”的精神也被贯彻到建筑学上,越来越多的摩天大楼出现在城市中。高耸入云的大厦寄托着人美好梦想都的同时也带来了隐藏的危险——高楼火灾。自摩天大楼诞生以来,人就在努力与其斗争。但传统的灭火手段随着楼层的提高效果逐渐下降,常见的云梯车受到结构、通行性等阻碍,无法跟上高楼“增高”的步伐。传统的消防水管也受到水管长度、水压的问题。而楼内自备的消防系统在火灾来临时往往也效果有限。

高楼消防的首次转折点出现在直升机的诞生,不同于传统的固定翼飞机,直升机能够进行悬停,从而使得从窗口扑灭大火成为可能。但是城市高楼群中气流相对复杂,直升机灭火具有一定危险性,即使到了飞控如此发达的今天,城市楼群灭火依旧需要一位牢靠的机长。而一些楼群密集的地区,依旧是直升机难以触及的地方。

近年来,随着无人机技术的发展,高楼消防又迎来新的曙光。无人机无需人类亲自驾驶的性质就规避了大多直升机需要顾忌的危险,而无人机灵活小巧的身躯能更贴近高楼,乃至于从窗口深入火场,提高灭火效率。 就反应速度、通过性、出动效率来看,无人机都是现今高楼消防的不二之选。

但是消防无人机之前一直没有进入大众视野,其中也有属于无人机的难处,其中飞控是一大难题。对于无人机来说,城市上空复杂的气流带来的影响同样严重,而火场往往还有热流造成的紊乱气流,怎样保持稳定,为灭火剂的喷洒或投放提供一个稳定平台是一件复杂的事情。由于驾驶员并不在飞行器上,对飞行的态势感知较弱,飞控本身的修正就显得非常重要。

对无人机来说,光有了稳定还不够。由于本身重量轻、载荷比大,载荷的大量流出会造成严重的质心变化和,而质量的减轻在电机出力不变的情况下会导致高度提升,令灭火剂喷洒出现偏差。此时就需要飞控根据载荷的流出实时调整无人机的飞行姿态和电机出力,保证灭火剂准确进入燃烧处。此外,灭火剂喷出时产生的反作用力也会推动无人机,这些都是飞控系统需要解决的。文字表述看起来并不复杂,实际操作却并不简单,所以较早期的消防无人机大多都是以投掷灭火弹、发射灭火火箭等方式执行灭火任务。即使在代表中国航空界顶尖水平的珠海航展,消防无人机出场数目也很少。

但在近日一则由人民日报上传至推特的无人机灭火演习视频却吸引了不少人的目光,短短十秒的视频中,无人机悬浮在火场高度,稳定地向火源处喷射灭火剂,整个视频过程中无人机的位置非常稳定,没有出现大幅度的位移,灭火剂被准确喷入火场,火情得到了有效控制。该视频所展示出高超的无人机飞控技术,在视频下方的评论区引起了一阵赞叹。

事实上,我国在无人机飞控技术上已经处于世界领先水平,无人机在火场外的复杂气流环境条件下仍能稳定执行任务,其实用性已经达到了投入市场的水平,实际上,再我国市场上已经有多款同类型无人机,并参与了多次类似演习,在将来,一些不适用灭火弹的高楼火灾中,这些无人机将挽救被困者与消防员的生命。


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