灭火剂爆轰现象简介及影响抛撒效果的主要因素

森林灭火弹是通过爆炸作用将灭火剂快速、均匀地抛撒到火场，使灭火剂与森林可燃物充分接触，从而达到灭火效果。灭火剂抛撒的形状和灭火剂的浓度与灭火效果有直接的关系，但是火药爆轰过程非常复杂，加上弹体破裂的不确定性使得灭火剂的抛撒面积、形状、浓度都极难控制。影响抛撒效果的主要因素为以下几条：

（1）壳体材料强度及结构。容器上下两面的强度高于侧面时，有利于形成扁圆柱形云雾。同时，在壳体侧面加工应力槽，可以使壳体均匀解体，以利于形成均匀分布的云雾，提高灭火效率。在不考虑弹药发射时壳体强度的前提下，战斗部结构宜选用带有应力槽的钢质薄壳圆柱结构。

（2）比药量。比药量是指抛撒装药质量与被抛撒介质的质量之比，它在一定的范围（＜5%）内，与云雾半径成正比。灭火弹爆炸后云雾的最大半径可通过式（4-29）来确定：

式中，R为爆炸后的云雾半径，m；h为云雾高度，m；m为灭火剂的装填量，kg；Q为灭火剂的用量，kg/m3。

（3）长径比。战斗部的长径比在一定范围内（1.35～5）对云雾的最终尺寸参数影响不大，但大的长径比有利于形成扁平状云雾，而且有利于改善弹药的外形，减小弹药的飞行阻力。因此，战斗部宜选用较大的长径比。

（4）爆轰角。一般火源高度H火源较小，通常不大于1.5 m。以地表面为XOY面，弹体轴线为Z轴，建立灭火剂动态抛撒示意图，如图4-19所示。

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图4-19　灭火剂动态抛撒示意图

判断灭火剂能否作用到火焰根部的表达式为

式中，H为该点处灭火剂飞离地面的高度；R为火场中某点到炸点的距离。

当H＞H火源时，灭火剂不能有效作用到火焰根部；当H≤H火源时，灭火剂能够有效作用到火焰根部。

从式（4-30）可知

以R为半径的区域为灭火剂作用到火焰根部的有效范围。所以，当爆轰角α越大时，R越小，即灭火面积越小，灭火弹效能越差。