[发明专利]用于抑制大范围火灾的耐火飞行器

说明书

同心、双壳、耐损伤的机身载具双层，其采用轻质、耐冲击的陶瓷基复合材料，以隔热和阻燃，并安装有隔热材料，以在极端热环境下在内部机身区域长时间提供针对35℃至1,650℃的热保护，其将用作有人驾驶或无人驾驶的半自动或全自动载具，优选地无人飞行器，其被设计为通过反复排放压力波来抵抗火焰而抑制或扑灭火焰而不用必须离开火灾环境的输送装置。

相关申请的交叉引用

本申请要求2017年12月14日提交的美国临时申请60/598,602的优先权，其全部内容通过引用合并于此。

发明背景

1.技术领域

本发明涉及灭火载具，尤其涉及在大范围区域内灭火的飞行器。

2.相关技术的描述

几种现有技术的设备教导了使用“智能”系统来传递、瞄准和释放阻燃材料。一个普遍的特征是使用GPS，并与降落伞、雪橇或滑行系统配合使用，从而达到预定的位置或高于火树线的高度，然后使用炸药包相应地释放其化学负荷。有几种是地面撞击设备，它们使用炸药包散布其内含物，或者在设备不会因撞击而爆炸的情况下用作故障保护机制。许多系统都与可伸缩翼或空气制动器相连，以帮助发射物或智能炸弹的下降，尽管在实际的半自动或自主飞行中，没有利用它们作为利用机载推进机构在空中航行的飞行器或发射物。不幸的是，这些设备在投射或空降到火灾环境中时利用惯性作为传递机制，没有采用当今的智能技术来思考和学习，也没有能力在火灾的树线内实现真正的飞行。

由于这是用于输送灭火剂(阻燃剂和其他)材料的系统和机制，因此此处将不讨论实际的灭火剂和其他此类材料。

美国专利第9,393,450号教导了一种用于空中输送灭火剂的方法、系统和设备，其包括具有至少一个输入端口、至少一个输出端口和至少一个袋的外壳。至少两个橇固定在外壳的底部，并且在外壳的内部形成有囊。固定在囊上的导爆索和爆震装置布置在至少一个袋中，并且可操作地连接到构造成释放容纳在囊中的液体的导爆索。雷管装置触发雷管索将阻燃种子释放在目标上。

此处的局限性之一是，它不是一种可以自行操纵以输送阻燃包的精确输送机构。

美国专利9,120,570教导了用于从飞行器进行部署操作的系统和方法。在飞行控制系统处接收目标的指定位置，该飞行控制系统与包括试剂的位置跟踪制导容器耦合。位置跟踪制导容器大致在目标的指定位置的上方从飞行器的弹出点被弹出，以下降速率和下降角度下降。基于指定位置和位置跟踪制导容器的当前位置计算到指定位置的计算路径。位置跟踪制导容器由滑行控制结构进行气动引导，以沿着计算的路径从弹射点飞行到目标的指定位置附近的负荷释放高度。通过在指定位置附近的负荷释放高度释放试剂，将试剂输送到目标的指定位置。

这里也是由带滑行控制系统的降落伞部署的GPS制导系统。

美国专利号8,746,355教导了一种预编程的灭火炸弹，其在距地面或树线2-200英尺处引爆。它结合GPS高度传感器应用了激光或气压高度传感器，以在适当的高度上以极高的精度进行故障安全起爆。美国专利申请公开号2017/0007865教导了美国专利号8,746,355的类似但升级的方法，该方法装有GPS定位装置、位置发送装置和电子耦合到爆炸装置的远程引爆装置，与地面撞击时将引起C4炸药爆炸，导致其内容物从中散布。它还使用了空气制动系统，以“确保外壳装置以确保第二端撞击地面的方向跌落”，并且可以在距离地面或树线上方2到200英尺的范围内引爆。

空气制动器适用于稳定设备，但不是真正的“飞行”系统的一部分，也不可部署用于帮助抵消引爆时产生的爆炸。美国专利号8,746,355和美国专利申请公开号2017/0007865均不能执行自主的常规飞行活动。

美国专利号7,975,774教导了一种包含阻燃剂的制导炸弹，该炸弹包括具有可伸缩翼、尾和具有常规释放载具外形因素的升降机的容器，其中控制面通过控制器耦合到具有惯性制导控制并具有接收外部指令的能力的GPS，以及可分解和分散阻燃剂或水的包芯。