一种基于飞机平台的灭火方法及系统与流程

本发明属于一种基于飞机平台的灭火任务系统构架，具体涉及一种灭火控制系统逻辑构架的发明。

背景技术：

在某大型水路两栖飞机的研制过程中，森林灭火是其主要的一个功能，但是目前国内的航空企业没有一家专门从事大型灭火任务系统研发。基于飞机平台的灭火任务系统，主要针对我国目前没有自主的飞机平台灭火飞机，此项发明填补了国内航空界的空白。

技术实现要素：

本发明提出了一种基于飞机平台的灭火方法及系统，实现基于飞机平台的灭火任务。

第一方面，本申请提供一种基于飞机平台的灭火方法，所述方法包括：

飞机根据预先获得的飞机可载水量，进行载水；

根据注入药剂模式，执行药剂注入；

若飞机飞行速度及飞机飞行高度在预设范围内，则打开对应的投水舱门。

优选的，在所述根据预先获得的飞机可载水量进行载水之前，所述方法还包括：上电自检和地面自检测。

优选的，所述根据预先获得的飞机可载水量，进行载水工作，具体包括：

根据预先获得的飞机可载水量，进行注水工作；

或者，根据预先获得的飞机可载水量，进行水面滑行汲水工作。

优选的，所述注入药剂模式包括人工模式和自动模式，其中：

所述人工模式为根据飞机当前载水量进行药剂注入；

所述自动模式为在汲水完成，经过预设时间后，依据飞机当前载水量进行药剂注入。

第二方面，本申请提供一种基于飞机平台的灭火系统，所述系统包括灭火任务计算机、药剂箱液量传感器、水箱液量传感器、水箱阀、药剂箱阀、汲水斗、药剂箱、水箱，其中：

灭火任务计算机分别与药剂箱液量传感器、水箱液量传感器、水箱阀、药剂箱阀连接，用于采集所述药剂箱液量传感器和所述水箱液量传感器的信息，控制所述水箱阀和所述药剂箱阀；

药剂箱液量传感器安装在药剂箱内，用于测量药剂箱内灭火药剂装载量；

水箱液量传感器安装在水箱内，用于测量水箱内水量；

汲水斗通过汲水管路与水箱连接。

优选的，所述系统还包括应急放水系统，所述应急放水系统用于在所述灭火任务计算机故障状态下对水箱进行紧急防水。

优选的，所述系统还包括紧急放水系统，所述紧急放水系统用于在飞机液压源失效或者飞机电源失效的情况下，通过应急汇流条供电，开启水箱的放水管路。

优选的，所述系统还包括舱门收放位置传感器，所述舱门收放位置传感器实时监控飞机投水舱门的位置状态信息。

优选的，所述系统还包括汲水斗位置传感器，所述汲水斗位置传感器与汲水斗连接，用于实时监控汲水斗收放位置状态信息。

本发明提出了一种基于飞机平台的灭火任务系统构架，用于大型灭火飞机，考虑飞机由于灭火任务系统在功能失效下引起灾难级事故的安全性要求，做出各种人工保护措施；同时又兼顾自动化操纵的简便性，设置各种逻辑判断，自动保护飞机的安全通过汲水准备，投水准备开关，规避了飞行员的误操作和非指令的汲水，投水。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种基于飞机平台的灭火系统的示意图。

具体实施方式

本发明属于设计发明，具体涉及基于飞机平台的灭火任务系统。在某大型水路两栖飞机的研制过程中，森林灭火是其主要的一个功能，但是目前国内的航空企业没有一家专门从事大型灭火任务系统研发。基于飞机平台的灭火任务系统，主要针对我国目前没有自主的飞机灭火平台灭火任务系统，此项发明填补了国内航空界的空白。

如图1所示，灭火任务系统主要设计原理为：灭火任务系统包含七个任务模块：系统自检、地面注水、汲水工作、投水工作、药剂注入、系统维护、应急操作。七个任务的执行均需要满足一定的条件，如燃油剩余量、轮载信号、载水量、药剂量、地速等；药剂注入模式为后台自动运行模式或人工注入模式。地速信号作为投汲水开关的触发逻辑限制。

系统自检测包括上电自检和地面自检测测。

上电自检：当有灭火任务执行时，飞行员操作灭火控制面板上的电源键给系统上电，系统上电后，自动进行上电自检。系统上电自检结束后，采集燃油量信号(0t＜燃油量≤8t,选择12t汲水；8t＜燃油量≤11t，选择9t汲水；11t＜燃油量≤14t，选择6t汲水)，进行载水量计算，同时检测飞机轮载信号、地速和液位传感器信号，判断系统可执行的操作。

地面系统自检测：系统进行地面检测指令，所有作动部件按照程序依次作动，并恢复到初始状态。

地面注水：根据飞机自检后显示的可载水量，选择模式(6t/9t/12t)，操纵控制面板，选择注水量。阀门打开，发动机关机，系统下电。默认为1号和4号水箱接通模式(阀门关闭)，注水6t。9t/12t注水，必须操作控制面板中1号，2号汲水准备开关。当小溢水口明显有水流出后，注水完成。发动机开机，系统上电，水箱阀门自动恢复初始关闭位置(防止水箱间窜水)，关闭控制面板汲水准备开关。

水面滑行汲水：执行水面滑行汲水任务时，在到达汲水区前3分钟左右，一键调出灭火任务显示区，根据燃油量计算出的可选汲水6t/9t/12t模式，同时机械师同机长进行确认燃油计算数据正确性；操作控制面板汲水准备开关1或2至“通”，水箱阀接通电路并动作同时任务区显示接通状态；然后操作控制面板汲水准备开关至“断”，断开水箱汲水阀供电，任务区提示“xxt可放下汲水斗”。飞机着水后，当飞机速度降为汲水速度后，驾驶员按压汲水开关，将汲水斗放下。水满后，水柱显示区满水闪烁并提示“汲水完成”，驾驶员将汲水斗收起；操作控制面板汲水准备开关至“通”，水箱阀自动关闭，任务区提示“可以起飞”。汲水斗放下到位20s后，灭火任务计算机还没有检测到汲水斗收上指令，灭火任务计算机自动将汲水斗自动收起。操作汲水准备开关，关闭水箱阀。

药剂注入：汲水完成后，飞机转入平飞阶段，选择注入药剂模式(自动或人工)。

人工：依据汲水选择的模式(6t/9t/12t)，在药剂量充足的情况下，按压控制面板上药剂加注开关6t或9t或12t，程序自动运行，注入定量药剂。

自动：计算机依旧汲水量信息，检测药剂量信息，在汲水指令完成后(提示“可以起飞”)，2分钟开始自动注入灭火药剂。选择自动后，持续到本次系统下电为止。

投水：在飞机飞往着火点前3分钟左右，调出任务管理界面，飞行员通过控制面板，结合显示信息，选择投水模式，6t、9t默认为齐头模式，12t不选择，默认齐头模式。然后，在观察员确定了投水策略后，操作控制面板6t、9t投水准备开关，任务区显示提示“等待投水”。如12t投水需要分次投或是连投模式，则需要进一步在控制面板选择投放模式。飞行员根据飞行情况，在适当的时机按压投水，系统将投水舱门打开，进行投水。投水舱门开启2s后，灭火任务计算机自动发出投水舱门收起指令。投水舱门收起并锁定后提示投水完成。

维护：液压源接通，系统上电，调出任务显示区“地面维护”，并确认，进入地面维护模式；依次接通并控制面板汲水准备2号键，投水准备12t键，然后操作维护开关至“维护放”，水箱阀1、2打开，8个舱门放下，药剂箱上下阀门都打开，操作维护开关至“维护中”，任务区提示“维护中”；维护完成后，操作维护开关至“维护收”，水箱阀恢复关闭状态，舱门收起。完成后，任务区显示“维护完成”。关闭液压源，系统下电。

系统状态监控：在投水舱门、解机构/机构定机构、汲水斗和水箱阀上均布置有位置传感器，这些传感器向灭火任务计算机反馈执行机构状态信号，灭火任务计算机接收状态信号后对这些信号进行处理，并上报。当系统出现故障时，灭火任务计算机还向指示记录系统上报故障信号。当出现汲水斗无法放下/收起和投水舱门无法放下/收起故障时灭火任务计算机向指示记录系统上报故障的同时上报告警信号，并显示在任务区。在水箱内和药剂箱内，布置有液量传感器，可以实时监控汲水量及药剂剩余量的信息，并作为逻辑判读的依据。

应急操作：

应急放水：灭火任务计算机故障时，操作应急放水开关，可以打开所有水箱舱门，放掉所有水箱中的水，并且放水完成后可以收起投水舱门。保证飞机在安全的着陆范围内降落。

紧急放水：独立的一套系统，在飞机液压源失效或者飞机电源失效的情况下，通过应急汇流条供电，可以开启2个水箱的放水管路，使飞机安全着陆。

本发明专利，通过汲水准备，投水准备开关，规避了飞行员的误操作和非指令的汲水，投水；

通过燃油计算机的燃油量信息，可以选择汲水量的控制；

通过轮载空/地信号，可以判断飞机的空地状态，保证维护模式的安全使用；

通过惯导提供的地速信号，可以在控制逻辑上锁定在安全范围内使用投水、汲水开关。防止错误操作对于飞机安全的影响；

通过舱门收放位置传感器，实时监控飞机投水舱门的位置状态信息；

通过指示记录系统，显示灭火任务计算机的图像处理后的数据；

通过汲水斗位置传感器，实时监控汲水斗收放位置状态信息。