附录2：森林灭火弹三维结构图 56

 1  绪论

1.1  森林灭火弹概述与研究意义

森林火灾，特别适合大面积森林火灾，被认为是世界性重大自然灾害之一。它具有发生面广、突发性强、扑灭困难等特点。一旦发生森林火灾将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[1]。如：烧毁林木资源，使森林蓄积下降，减少野生动植物数量或造成灭绝，引起水土流失，导致山洪暴发、泥石流等灾害，影响水质和导致河流养分改变，产生一氧化氮、一氧化碳以及微粒烟尘，造成空气污染，危害人民群众身体健康。近几十年来,由于世界范围内人口膨胀、工业化进程加快，以及全球变暖、森林火灾发生频率加大、破坏性增强。据统计，全球每年森林火灾的发生次数约在22万次以上，每年烧毁的森林面积超过640万ha，约占世界森林覆盖率的0.23%以上。我国的森林面积为1亿2千万ha，而每年被火灾吞噬的森林面积为110万ha，占全国森林面积的0.8~0.9%，可见森林火灾的危害是相当严重的[1]。目前，防御和控制森林火灾越来越受到各国重视，各国政府采取了大量的预防措施和消防手段，千方百计避免森林火灾的发生和造成的损失。

森林火灾火情复杂严重，尤其是树冠火不易扑救，在有大风的作用下，易形成狂燃大火，是影响或蔓延速度的主要原因之一[2]。目前，世界各国虽已研制出大量种类繁多、功能各异的森林消防装备。但当发生树冠火或高强度地表火时，一般消防人员难以接近着火区域，因而背式喷雾器、灭火水泵、风力灭火机等手用工具就难以使用。远程森林灭火弹可以为熄灭这种火灾提供工具，其可可以通过各种发射器或者直升机搭载在远距或高空进行灭火作业，弹体内灭火剂—如干粉等在起爆剂的作用下可以迅速、均匀的弥散到火场中，能压灭火头，控制火势发展[1]。灭火弹灭火威力大，覆盖面广，启动效率高且安全可靠，灭火效率高、速度快。是尖端的灭火武器，适用范围为山林、森林、草原等大面积火灾。

1.2 国内外发展现状

1.3  本论文设计主要内容

灭火弹需要在森林中使用，环境复杂，如发射仰角高，触底土质松软，但是不需要灭火弹有多大杀伤、毁伤甚至破甲能力，只要能顺利破开战斗部，使灭火剂能尽可能散开。

本论文先根据灭火弹具体要求进行参量预定，然后进行发动机壳体设计、燃烧室及装药设计、其他部件的设计，以及外弹道和气动参量的计算，并且编制了计算零维内弹道微分方程的VB程序，以便绘制了燃烧室p-t曲线图，制作了火箭弹基本的三维solidworks模型，并对燃烧室进行了校核。

设计过程涉及了气动力学、火箭弹原理、机械等多门学科的知识。选方案选材料主要考虑了成本问题，保证最终制造成本低廉，又能达到设计要求。

2  火箭弹总体设计过程

2．1  火箭弹参量预定

火箭弹设计前需要进行参量预定，将不同参量选择进行对比，得出设计参量的最佳预估值。火箭弹的参量包括任务指标、初选参量和基本参量[3]。

2.1．1  任务指标

任务书中给出的任务指标包括弹径、射程、战斗部装药量、发射管最大长度、落点圆概率偏差、成本。列表如下：

                表 1  130mm森林灭火弹任务性能指标 

诸元     参量值       诸元