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神兵天降|联合飞机TD5无人机成为现代消防救援杀手锏

2022-09-30 09:04:44来源:联合飞机 作者:深无协 点击次数:5791次字号:|
耐高温·、抗强风、重载荷,无人直升机成为中国未来消防的“刚需”。
       近期以来,重庆多地连续发生森林大火,重新引发人们关于如何利用新技术进行快速火灾救援的思考。无人直升机耐高温、强抗风,而且灵活轻巧,可精准悬停,更能贴近火场,提高灭火效率。以反应速度、通过性、出动效率、载重大来看,无人直升机更是现代消防的“刚需”必选。

现代消防亟需解决的难题

       绝大多数火灾源于一人一事一时之误,很容易发生,消灭它却很难,综合来看,目前消防救援面临以下难题:

时间“反应慢”

       治病救人有黄金时间,消防灭火同样也有。通常黄金灭火时间是起火后的前30sec,起火后6min是最佳灭火时机。火灾往往发生在无人看管或疏于处置的情形,浪费了最佳的黄金灭火时间。

地点“到不了、靠不上、够不着”

       作为现行消防主力的消防车在使用上面临诸多限制,譬如消防通道净宽和净空高度要大于4.0m、消防车停留空地坡度小于3%。100m以上高层火灾,即使及时赶到楼下也只能望楼兴叹。最佳灭火点往往是距离火源1.5至3m左右的上风位。

工具“带错了、不够了”

       灭火的基本原理归纳为冷却、窒息、隔离和化学抑制四个方面。消防车最大容器是装满了水或泡沫剂的水罐,油田、汽油火灾要用泡沫、二氧化碳和干粉灭火机;电器火灾要先切断电源再用二氧化碳、干粉灭火器或者干沙土等等。



态势“看不清、看不全”

      假如把消防工具比作双手的话,通信可以比作人的眼睛。救援需要实时掌握现场火势情况、协调联动。在野外、林区等传统通信手段无法覆盖的环境里,数据支撑不足,现场内攻定位难,无法准确判断火情。

预防意识不足

       消防工作的方针是“预防为主,防消结合”。消、防二者不可偏废,相当于鸟之双翼、车之双轮,火灾预防工作做得好的话,许多火灾不会发生。

伤亡问题

       传统的消防手段,意味着一线人员的巨大伤亡风险。消防员是高危职业。正如人们口口相传的:“消防员是和平年代最危险的职业,不打仗时消防兵最累。”据我国应急管理部消防救援局公布,新中国成立以来有636名消防员牺牲。 



无人机重塑消防救援模式

       随着工业级无人机逐渐应用到各个领域当中,以消防为主的高危领域也亟需无人机的参与,在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦察监测、抛投救援物资等尝试,效果非常明显。在天津爆炸事故救援中,各部门也曾利用无人机对事故现场进行高空侦察,为救援决策提供了部分参考依据。综合来看,无人机的快速反应和空中进入,在处理消防灭火情况时具备很大优势。

       当城市火灾险情发生时,无人机机动性强,无时空限制。在消防车遇堵车等无法到达情况下,不需绕路,与目的地两点一线直线前进,可真正做到快速反应,黄金灭火时间内无人机可快速抵达任务目的地,飞行起落环境要求低。



       无人机本身具备的网络平台,能实现定位、摄影、测绘、通信等多功能协同。空中俯瞰,红外、激光等各种设备载荷可有效全面掌握火场局势,可灵活穿梭火场进行火灾火情监控,寻找高温火点、监控火灾蔓延方向、勘测火场附近危险物、搜救被困人员,为消防救援提供决策关键信息。通过功能模块,以“上帝视角”反馈火灾灾情,精确地把火灾事故现场的准确信息传送到消防指挥部门,以最快的时间决策救援控灾的战略布局,从而在最短时间内实现灭火救援工作。尤其还可以作为通信中继,有非视距传输和多跳中继自组网能力,能打造消防救援一线与指挥中心的畅连不间断通信。

       载荷量大,提供多种载荷设备、全面的灭火工具选择。可从携带的灭火弹、干冰、灭火剂中灵活选用工具,也可现场接驳水龙带。空中洒水或化学灭火剂(含阻燃剂)抛洒,防火隔离带开设、防火线点烧、人工降雨等,都可以实现火场快速到达及快速扑灭。



TD5消防应急无人直升机带8枚10kg灭火弹前视图

      人机分离,安全性最大化,最大限度保障消防官兵的生命安全。由于无人机上无人,不必考虑机上人员生命安全,不必考虑任务危险性。比如森林灭火用无人机,消防人员远程操控作业,可远离高危区域,有效避免或减少大火对消防人员的伤害。而且环境适应性强,无论是火场的高温、烟雾导致低可见度、有毒气体蔓延的环境下,依然能高效率完成工作。

       无人机运行成本低、结构简单、所需要的机械零部件相对较少,无论是拆卸、更换还是维修都十分方便。而且无人机的操作技术较为简单,训练周期较短,可以快速熟悉掌握。最主要的是,无人机具备垂直起降和悬停等功能,对环境的接受程度高,无论是恶劣天气还是危险区域,均可以实时准确地获得有价值的信息。无人机具备双重控制模式,备车准备时间短,应用在一些紧急险情时,能在第一时间发挥自身作用,在侦察掌握火场情况方面具有无可替代的优势价值。



TD5无人机成为高空精准消防救援“杀手锏”

       TD5消防救援无人直升机是联合飞机集团针对城市消防、森林消防和应急救援等需求研发的消防救援型无人直升机。其主要优点在于:

       大载荷、多任务。TD5无人直升机空机重量占比较低,任务载荷能力较大,有效载荷100kg续航3h以上,可执行察灭一体消防、大重量灭火物资投送、火情巡逻和监测等多种任务;预留了大尺寸载荷安装空间、多路直流28V供电接口和载荷测控通信接口,可搭载多种任务载荷设备,并可实现载荷快速换装,具备较强的多任务能力。



       智能控制、简单易用。无人直升机配置多种传感器和环境感知设备,支持与其他无人机或有人机在同空域执行飞行任务,可实现就近迫降、规避禁飞区、限制区域内飞行、吊挂稳定控制、移动平台起降、超低空飞行、机动躲避飞行、突风响应控制、绕楼盘旋爬升、区域自动巡逻等控制功能,具备较高的智能控制水平;配置智能化地面控制站,结合视距链路、北斗短报文、4G/5G移动通信等手段和多种安全控制措施,仅通过地面控制软件就可实现无人直升机完整飞行过程的监控,简单易用且使用维护成本较低。

       低成本、高安全。采用低成本航空发动机配置组合导航设备,具有双天线差分测量航向和地磁航向测量能力、双余度传感器配置、机载应急供电、一键返航、断链路自主返航等多种安全设计,能够在不同环境下安全稳定飞行,飞行安全性较高。

       耐高温,强抗风。采用钛合金机体结构、碳纤维复材旋翼和机壳,具备卓越的高温环境适应能力和防雨性能。具备较强抗风能力,抗风可达14 m/s(七级风)。



TD5消防应急无人直升机在沙漠开展沙尘环境适应性测试

多应用场景载荷配置

       TD5消防救援无人直升机主要应用场景配置有:

       城市及森林防火巡查及火情探测:配置双光吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、探照灯及高音喊话器,在城市郊区低空飞行或在森林区域上空进行防火巡查,对浓烟、高温区及明火进行探测和抵近火情探测,识别潜在着火危险并进行喊话处理,对火场现场进行实时探测及视频转播。

       城市高楼消防灭火及救援物资投送:配置双光吊舱、烟雾探测模块、高亮探照灯及普通喊话模块、10kg灭火弹(6-8枚,单枚超细干粉5kg,单枚灭火面积20㎡,可破窗)及挂载控制装置,执行高楼小范围火场紧急灭火;或配置双光吊舱、烟雾探测模块、高楼干粉直喷灭火装置、破窗器等,执行高楼较大范围的灭火作业;也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、救援物资(如防毒面具、防火服或防火隔热毯、逃生绳索、手抛灭火弹、灭火及救援工具、食物淡水等)及灭火弹垂直空投装置,执行高楼救援物资投送任务。


       城市工业园区消防灭火:配置光电吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、高亮探照灯、高音喊话器,执行园区火场探测及空中救援指挥与作业区辅助照明灯工作;也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、救援物资及灭火弹垂直空投装置(配置5kg灭火弹10枚左右),执行园区火场核心区或危险区的快速灭火,也可执行园区火场救援通道的快速构建工作;也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、5镜头倾斜摄影模块、高精度成像SAR雷达等,执行园区火场环境三维成像及爆炸后环境快速三维重建探测工作。

       森林初期火灾扑灭:配置光电吊舱、探照灯、救援物资及灭火弹垂直空投装置(装载5kg自动感知垂直灭火弹及地面触发灭火弹共计16枚),执行森林初期多个起火点的快速扑灭工作。



       消防及被困人员吊运:配置光电吊舱、探照灯、普通喊话器、伤员运输担架及吊挂装置等任务设施,针对交通不便且急需救援的场景,可对体重满足要求(体重≤80kg)的消防人员或被困人员实施无人直升机快速吊运,实现被困人员快速转运和施救。

       应急通信中继:针对民用通信信号中断、复杂地形区域、大型活动现场以及野外救援消防等环境,为了提高现场救援及安全管控工作的协调性,可配置光电吊舱、探照灯、高音喊话器、空中应急通信中继设备(包括移动通信运营商信号转发模块、救援人员对讲及视频中继传输模块、军用通信中继设备等)执行一定区域内的应急通信保障任务(飞行高度≥2500m、盘旋飞行,覆盖直径50km区域,支持地面多个通信节点)。

       火灾致困人员疏散指挥及测绘搜救:在火灾来临前,配置光电吊舱、高音喊话器、高亮探照灯、救援物资及灭火弹垂直空投装置等执行灾害(包括海啸、暴雨洪灾、台风、泥石流、地震、火灾、爆炸物、疫情、空气及水体污染等类型可提前预警的灾难)影响区域的民众疏散指挥工作,对民众进行就近告警喊话,指挥其撤离到制定的安全区域,对拒不执行撤离人员投放烟雾弹和催泪弹等强制驱离措施;针对灾难发生后,配置光电吊舱、5镜头倾斜摄影装置、高精度成像SAR雷达、气体分析模块、救援物资及灭火弹垂直空投装置等,执行灾难现场精确测绘及三维建模,并对受困人员进行搜索,投放救援物资,必要时可将复杂环境中被困人员吊离被困现场。


       大气及水污染监测:针对雾霾等大气污染源、水体及土壤污染等情况,配置光电吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、吊挂取样装置等执行大气成分探测、烟尘探测、水污染取样、土壤污染取样以及污染区域探测等任务,采用抵近探测方式找出污染源头。

       医疗及救援物资运输:针对地面或水面无法快速到达的医疗及救援物资,可采用无人直升机执行物资快速运输及精确投放任务。配置光电吊舱、探照灯、普通喊话器、专用运输吊舱(定制并集成)、吊挂运输装置、小型电动绞车(选配并集成)等,针对不同环境情况进行运输补给。







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