ES2326013A1 - Sistema balistico para el control y la extincion de incendios forestales. - Google Patents
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Abstract
Sistema balístico para el control y la extinción de incendios forestales. Cuenta con medios de disparo de proyectiles en los que se alojan sustancias extintoras que son liberadas en cada proyectil tras su lanzamiento, facilitando tanto actuaciones de extinción directas como posicionamientos preventivos y cortafuegos.
Description
Sistema balístico para el control y la extinción
de incendios forestales.
La presente invención, tal y como se expresa en
el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un sistema
balístico para el control y la extinción de incendios forestales,
cuya finalidad es proporcionar unos medios novedosos para
actuaciones de extinción directas de fuegos, preferentemente
forestales, facilitándose también posicionamientos preventivos y
cortafuegos, para lo cual la invención cuenta con unos medios de
disparo de proyectiles en los que se alojan sustancias extintoras
que son liberadas en cada proyectil tras su lanzamiento.
Con el desarrollo de un sistema balístico móvil
que posicione cargas de un determinado agente extintor a
distancia, se pretende tener una capacidad de actuación rápida y
segura, aumentar la eficacia de los medios actuales de extinción de
incendios, reducir los riesgos del personal involucrado en su
extinción, y minimizar los efectos del fuego en los
ecosistemas.
Los principales inconvenientes de los sistemas
de extinción de incendios actuales se refieren principalmente al
peligro que corren los operarios, tanto terrestres como de
vehículos aéreos, a dificultades de acceso al lugar del incendio, a
factores meteorológicos y a limitaciones del abastecimiento y
transporte de las sustancias extintoras.
El fenómeno de los incendios forestales se ha
convertido en uno de los mayores problemas ecológicos a nivel
mundial, especialmente en España y Portugal. La tendencia actual en
el número de incendios y superficie quemada es creciente. Las
innovaciones tecnológicas en este campo, se centran principalmente
en técnicas de prevención, predicción y gestión de recursos en la
lucha contra el fuego.
Es un hecho muy conocido que el agua en estado
natural no es un medio muy efectivo para apagar un incendio debido
a que hasta un 98% del agua no participa en la extinción sino que
al contrario, resbala de los objetos candentes sin alcanzar
siquiera la combustión primaria.
Actualmente, la extinción de incendios se
realiza mediante vehículos aéreos, con aviones (hidroaviones o
terrestres) y helicópteros, y con vehículos terrestres; autobombas,
motobombas, etc. que transportan agua y que es lanzada sobre el
foco del incendio, normalmente con aditivos químicos, como son
retardantes del punto de ebullición del agua o espumantes para
dificultar la combustión una vez esparcida la mezcla.
La operación de los medios aéreos ha de
realizarse a muy baja altura y en condiciones de "vuelo
visual", es decir de día y a la vista del incendio y de la
orografía circundante. Una vez realizado el lanzamiento del líquido
sobre la zona del incendio, la aeronave ha de volver a recargar
agua en un pantano, lago o mar cercano en el caso de hidroaviones y
helicópteros o en un aeropuerto, aeródromo o lugar habilitado al
efecto, en el caso de aviones terrestres y aunque depende del
entorno geográfico y de las infraestructuras en la zona del
incendio, se puede establecer en no menos de 15 minutos el tiempo
medio que la aeronave tardará en volver a estar en posición de
lanzamiento.
En cuanto a los medios terrestres, poseen una
gran limitación en el acceso al incendio forestal y su acción se
limita a las zonas próximas a vías de comunicación que permitan su
paso.
Respecto al área de extinción efectiva que es
capaz de abarcar una aeronave, depende de variados y complejos
factores, difíciles de evaluar, como son el tipo, cantidad y estado
de la vegetación que esté ardiendo, el viento, el humo reinante y
la turbulencia existente, así como la altura y precisión del
lanzamiento, que a su vez pueden depender del entorno orográfico y
por supuesto de la cantidad de líquido que sea capaz de transportar
la aeronave, ya que ésta puede variar desde 500 a 6.000 litros,
llegando incluso a haber aviones con mayor capacidad, pero con el
inconveniente de que debido a su gran tamaño tienen escasa
maniobrabilidad, especialmente a muy baja altura. Además, debido a
su tamaño, son aviones terrestres que requieren mucha
infraestructura para su uso. Por otra parte, su tiempo de reacción
y rotación es mucho más elevado que el de los aviones pequeños o
medianos, por lo que solo son realmente efectivos en entornos
orográficos y geográficos muy determinados, de manera que a efectos
del estudio que nos concierne, se puede considerar como área útil
extinguida el rango que va de los 500 m^{2} para los helicópteros
o aviones pequeños a los 2.000 m^{2} en el mejor de los casos
para los aviones medianos. De cualquier manera, las estadísticas y
datos al respecto son escasos, difusos e incluso contradictorios,
dependiendo de quien los emita, si los constructores u organismos
oficiales.
Lo que si es evidente es la gran importancia de
los medios aéreos en el combate contra los incendios forestales,
así como que la precisión y la oportunidad del lanzamiento y la
continuidad en éstos son los factores más importantes para
conseguir la máxima efectividad en la extinción.
Las nuevas invenciones en este campo de la
extinción se centran en mejorar ciertos aspectos de los sistemas ya
existentes; reducción de tiempos, aumento de la capacidad de
carga, etc. Ejemplos de estas mejoras son los nuevos Canadair
CL-415, BE-200, en vehículos aéreos
y Jumbo Tank PHF 20T en vehículos terrestres.
Los medios aéreos y terrestres convencionales de
extinción de incendios presentan limitaciones de operación, como
son las de tipo meteorológicas (operación exclusivamente diurna,
nubes, nieblas, vientos, etc), las de tipo orográficas
(inaccesibilidad de las zonas incendiadas, peligrosidad de las
pasadas) o las de tipo operativas (tiempos de reacción, tiempos
entre pasadas).
La accesibilidad al foco del incendio es uno de
los problemas más importantes en la extinción de un incendio
forestal. Aproximadamente el 60% de los incendios son de carácter
intencionado por lo que el foco suele localizarse lo más
inaccesible posible para causar el mayor daño posible.
La dependencia de las vías de comunicación y de
las condiciones ambientales son las grandes limitaciones de los
sistemas actuales. Para poder acceder allí donde no existen tales
vías y en cualquier momento, se hace necesario el uso de vehículos
aéreos. Estos deben realizar las tareas de carga y descarga, por lo
que el tiempo útil de extinción es prácticamente la mitad del
tiempo de vuelo.
No conocemos en el estado actual de la técnica
ningún sistema balístico para el control y extinción de incendios
que cuente con medios de disparo de proyectiles en los que se
alojen las sustancias extintoras, según lo hace el sistema de la
presente invención.
Para lograr los objetivos y evitar los
inconvenientes indicados anteriormente, la invención consiste en un
sistema balístico para el control y la extinción de incendios
forestales, que facilita la extinción del correspondiente fuego con
aplicación de agua y/o sustancias extintoras.
Novedosamente, según la invención, el sistema de
la misma cuenta con medios de disparo de proyectiles en los que se
alojan las referidas sustancias extintoras, las cuales son
liberadas en cada proyectil tras su lanzamiento; facilitando tanto
actuaciones de extinción directas como posicionamientos preventivos
y cortafuegos.
Según una realización preferente de la
invención, los aludidos medios de disparo consisten en al menos un
cañón capaz de actuar con ángulos mayores y menores de 45º y
posicionado en el chasis de un vehículo o instalado de forma fija
en lugares estratégicos.
Según la realización preferente de la invención,
el aludido cañón cuenta con un compresor de aire capaz de alcanzar
presiones del orden de los 100 bar y un depósito de aire comprimido
de volumen suficiente.
En dicha realización, cada proyectil presenta
una base que sujeta mediante bisagras a dos mitades laterales
unidas superiormente por una cabeza, y lateralmente por un sistema
de tipo cremallera, y entre las que se alojan unas cápsulas
extintoras; presentando esa base un alojamiento de un paracaídas
que se libera una vez que el proyectil se ha desarmado, con lo que
también se liberan las referidas cápsulas.
Esas cápsulas extintoras se configuran, según la
realización preferente de la invención, en cápsulas hexagonales
apiladas en una torre de varios niveles y unidas en una red que
mejora la distribución y espaciamiento entre las mismas en su
aplicación.
En la realización preferente de la invención,
cada uno de esos niveles cuenta con treinta y siete cápsulas
dispuestas hexagonalmente.
Según la referida realización preferente de la
invención, las mencionadas cápsulas de un mismo nivel están unidas
mediante elementos flexibles, permitiendo mantener una geometría
determinada, así como un espaciado entre las cápsulas, mientras que
los niveles siguientes van unidos a alguna de las cápsulas del
nivel precedente, para así ir dibujando en su caída un mosaico; de
manera que mediante la variación de la separación entre cápsulas
contiguas se consigue variar la densidad de agente extintor
disipado por unidad de superficie; creándose mosaicos en línea o en
forma poligonal según la aplicación sea para ataque directo o
cortafuegos.
Dentro de las cápsulas, conjuntamente con el
agente extintor, se puede añadir una pequeña cantidad de agua
(aproximadamente 10 g) u otro producto químico con apropiada
relación de expansión en fase vapor.
En la realización preferente de la invención,
cada cápsula cuenta con una apertura por temperatura (entre 300 y
500ºC) determinante del aumento de la presión interna (entre 60 y
80 bares) que produce su rotura.
Además, cada cápsula puede disponer de dos tapas
con una entalla que favorece su rotura de forma controlada.
En la realización preferente de la invención, la
cabeza de cada proyectil cuenta con un temporizador mecánico que
permite programar el momento de desarmado del proyectil tras su
lanzamiento.
Ese temporizador se puede montar en dos mitades
separables y disponer de un accionador que se desplaza por acción
de la presión del aire tras el lanzamiento activando así al
temporizador, un mecanismo de cierre que actúe sobre un disparador
y un elemento elástico de almacenamiento de energía.
Transcurrido el tiempo con el que se ha
programado el temporizador, y a una cierta altura sobre el
objetivo, éste liberará el enclavamiento del mecanismo de cierre
del disparador, produciéndose la separación de las mitades
separables, las cuales giraran en dirección contraria al avance del
proyectil por la acción del viento, de manera que al entrar el aire
en el interior del proyectil a gran velocidad el paracaídas es
desplazado hacia atrás rápidamente, desplegándose y produciendo el
frenado del proyectil, comenzando en ese momento las cápsulas una
caída libre, separadas ya del proyectil, con lo que las cápsulas
irán separándose en su caída, pero mantendrán la distancia y
distribución espacial con la que han sido unidas.
Con la estructura que se ha descrito, el sistema
de la invención presenta las ventajas de que permite un ataque
continuado del incendio, permite realizar acciones de extinción con
independencia de las condiciones climatológicas, permite ataques
directos sobre el incendio, posibilita realizar la extinción desde
la base de las llamas, permite evitar uso de agua en la extinción
en períodos de mayor riesgo y facilita el uso del sistema de forma
aislada para creación de cortafuegos y creación de perímetros de
control. Además, se evitan riesgos de aproximación excesiva de los
operarios al incendio.
A continuación, para facilitar una mejor
comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante
de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter
ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la
invención.
\vskip1.000000\baselineskip
Figura 1.- Representa una vista en perspectiva
de un vehículo con medios de disparo de proyectiles, realizado
según el sistema balístico para el control y la extinción de
incendios forestales de la presente invención.
Figura 2.- Es una vista en perspectiva de un
proyectil utilizable con los medios de disparo referidos en la
anterior figura 1 y realizado según el sistema de la invención.
Figura 3.- Representa una vista en perspectiva
del proyectil de la anterior figura 2 una vez que se encuentra
parcialmente abierto, mostrando una torre de cápsulas de material
extintor en su interior.
Figura 4.- Representa una vista en perspectiva
del proyectil de las anteriores figuras 2 y 3 una vez que ha sido
disparado y abierto, encontrándose en fase de despliegue los medios
de extinción de incendios.
Figura 5.- Es una vista en perspectiva análoga a
parte de la anterior figura 4 pero estando los referidos medios de
extinción en una fase de mayor despliegue.
Figura 6.- Representa una vista en perspectiva
de un detalle del proyectil de las anteriores figuras 2 a 5,
mostrando la base en la que se articulan unas mitades laterales y
en la que se aloja un paracaídas.
Figura 7.- Representa una vista en perspectiva
de parte de un dispositivo temporizador que se incluye en la
cabeza del proyectil referido en las anteriores figuras.
Figura 8.- Es una vista análoga a la anterior
figura 7 pero encontrándose un mecanismo de cierre del dispositivo
temporizador en disposición abierta, en tanto que la anterior
figura 7 lo mostraba cerrado.
Figura 9.- Representa una vista en perspectiva
de la parte superior del proyectil que se mencionó en anteriores
figuras, mostrando la disposición en el mismo del mecanismo
temporizador referido en las figuras 7 y 8.
Figura 10.- Es una vista en perspectiva del
mecanismo temporizador de las figuras 7 a 9 pero mostrando detalles
de su constitución interna.
Figura 11.- Es una vista en perspectiva de unas
mitades separables en las que se monta el dispositivo temporizador
referido en las figuras 7 a 10.
\vskip1.000000\baselineskip
Seguidamente se realiza una descripción de un
ejemplo de la invención haciendo referencia a la numeración
adoptada en las figuras.
Así, el sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales del presente ejemplo de la
invención cuenta con unos medios de disparo 1 que en el presente
ejemplo se materializan mediante un cañón que puede actuar con
ángulos mayores y menores de 45º y que se posiciona en el chasis de
un vehículo 2, tal y como se puede apreciar en la figura 1.
Los proyectiles que lanza ese cañón 1 pueden
verse en la figura 2 en su disposición de disparo, apreciándose en
la figuras 3 a 11 detalles de dichos proyectiles 3 o fases del
mismo tras su lanzamiento.
Cada proyectil 3 aloja unas sustancias
extintoras, de manera que tras su lanzamiento se libera dicha
sustancia extintora, permitiendo actuaciones de extinción directa
de incendios y posicionamientos preventivos, así como
cortafuegos.
En el presente ejemplo el cañón 1 dispone de un
compresor de aire capaz de alcanzar presiones del orden de 100 bar
y un depósito de aire comprimido de volumen suficiente.
Por otra parte, cada proyectil 3 presenta una
base 5 que sujeta mediante unas bisagras 11 a dos mitades
laterales 4 unidas superiormente por una cabeza y entre las que se
alojan unas cápsulas extintoras 7, disponiendo esa base de un
alojamiento 10 para un paracaídas 8 que se libera una vez que el
proyectil 3 se ha desarmado, con lo que también se liberan las
referidas cápsulas 7, tal y como muestran las figuras 3 a 6.
En el presente ejemplo las referidas cápsulas
extintoras 7 se configuran en cápsulas hexagonales apiladas en una
torre de varios niveles y unidas en una red 9 que mejora la
distribución y espaciamiento entre las mismas en su aplicación, tal
y como se aprecia en las figuras 3, 4 y 5; disponiendo cada uno de
dichos niveles de treinta y siete cápsulas 7 dispuestas
hexagonalmente; aunque en otros ejemplos tanto la geometría como la
disposición de esas latas o cápsulas 7 puede variarse.
Además, según el presente ejemplo de la
invención, las cápsulas 7 de un mismo nivel se encuentran unidas
mediante elementos flexibles, permitiendo mantener una geometría
determinada, así como un espaciado entre las mismas, mientras que
los niveles siguientes van unidos a algunas de las cápsulas 7 del
nivel precedente, para así ir dibujando en su caída un mosaico, de
manera que mediante la variación de la separación entre cápsulas 7
contiguas se consigue variar la densidad de agente extintor
disipado por unidad de superficie, apreciándose parte del referido
mosaico en la figura 5.
En el presente ejemplo, dentro de las cápsulas
7, junto con el agente extintor, se añade una pequeña cantidad de
agua de unos 10 g., u otro producto químico con apropiada relación
de expansión en fase vapor.
Por otra parte, en el presente ejemplo cada
cápsula 7 cuenta con una apertura por temperatura entre 300 y 500ºC
determinante del aumento de la presión interna, entre 60 y 80 bar,
que produce su rotura.
Las cápsulas 7 pueden realizarse con dos tapas y
una entalla que favorezca su rotura de forma controlada.
Otro detalle característico del presente ejemplo
consiste en un temporizador mecánico 12 que se encuentra en la
cabeza 6 del proyectil 3 y que permite programar el momento del
desarmado, apreciándose dicho temporizador 12 en las figuras 7 a
10. Este temporizador mecánico 12 se monta en dos mitades
separables 17 que pueden apreciarse en las figuras 9 y 11.
Además, el temporizador 12 cuenta con un
accionador 14 que se desplaza por acción de la presión del aire
tras el lanzamiento activando así al temporizador, un mecanismo de
cierre 13 que actúa sobre un disparador 16 y un elemento elástico
de almacenamiento de energía 15, tal y como puede verse en las
figuras 7, 8 y 10.
Transcurrido el tiempo con el que se ha
programado el temporizador 12, a cierta altura sobre el objetivo de
la aplicación, se libera el enclavamiento del mecanismo de cierre
del disparador 16, produciéndose la separación de las mitades
separables 17, las cuales giran en dirección contraria al avance
del proyectil por la acción del viento. Así, al entrar el aire en
el interior del proyectil a gran velocidad, el paracaídas 8 es
desplazado hacia atrás, desplegándose y produciéndose el frenado del
proyectil 3, de manera que las cápsulas 7 comienzan una caída libre
ya separadas del proyectil y separándose pero manteniendo una
distancia y distribución espacial que optimiza la distribución de
los agentes extintores.
Además, se ha previsto que en el manejo del
sistema del presente ejemplo se disponga al menos de dos personas
encargadas de maniobras de tiro y recarga, pudiendo realizar sus
tareas de extinción en un área igual a 2\pir^{2}, siendo r el
radio de acción del cañón 1, creando perímetros de control dentro
de esa superficie. Así, con un número reducido de personas se puede
actuar sobre una amplia extensión de terreno, disponiendo a los
operarios y a los recursos de una manera eficiente.
Claims (13)
1. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, que facilita la extinción del
correspondiente fuego con aplicación de agua y/o sustancias
extintoras; caracterizado porque cuenta con medios de
disparo (1) de proyectiles (3) en los que se alojan las referidas
sustancias extintoras, las cuales son liberadas en cada proyectil
(3) tras su lanzamiento; facilitando tanto actuaciones de extinción
directas como posicionamientos preventivos y cortafuegos.
2. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 1,
caracterizado porque dichos medios de disparo consisten en
al menos un cañón (1) capaz de actuar con ángulos mayores y menores
de 45º y posicionado en el chasis de un vehículo (2) o instalado de
forma fija en lugares estratégicos.
3. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 2,
caracterizado porque dicho cañón (1) cuenta con un compresor
de aire capaz de alcanzar presiones del orden de los 100 bares y un
depósito de aire comprimido de volumen suficiente.
4. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 1,
caracterizado porque cada proyectil (3) presenta una base
(5) que sujeta mediante bisagras (11) a dos mitades laterales (4)
unidas superiormente por una cabeza (6) y entre las que se alojan
unas cápsulas extintoras (7); presentando esa base (5) un
alojamiento (10) de un paracaídas (8) que se libera una vez que el
proyectil (3) se ha desarmado, con lo que también se liberan las
referidas cápsulas (7).
5. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 4,
caracterizado porque dichas cápsulas extintoras (7) se
configuran en cápsulas hexagonales apiladas en una torre de varios
niveles y unidas en una red (9) que mejora la distribución y
espaciamiento entre las mismas en su aplicación.
6. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 5,
caracterizado porque cada uno de dichos niveles cuenta con
treinta y siete cápsulas (7) dispuestas hexagonalmente.
7. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 5 ó 6,
caracterizado porque las cápsulas (7) de un mismo nivel
están unidas mediante elementos flexibles, permitiendo mantener una
geometría determinada, así como un espaciado entre las cápsulas
(7), mientras que los niveles siguientes van unidos a algunas de
las cápsulas (7) del nivel precedente, para así ir dibujando en su
caída un mosaico; de manera que mediante la variación de la
separación entre cápsulas (7) contiguas, se consigue variar la
densidad de agente extintor disipado por unidad de superficie;
creándose mosaicos en línea o en forma poligonal según la
aplicación sea para ataque directo o cortafuegos.
8. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 7, caracterizado porque dentro de las
cápsulas (7), conjuntamente con el agente extintor, se añade una
pequeña cantidad de agua (aproximadamente 10 g) u otro producto
químico con apropiada relación de expansión en fase vapor.
9. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque cada cápsula
(7) cuenta con una apertura por temperatura (entre 300 y 500ºC)
determinante del aumento de la presión interna (entre 60 y 80 bar)
que produce su rotura.
10. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según una cualquiera de las
reivindicaciones 4 a 9, caracterizado porque cada cápsula
(7) dispone de dos tapas con una entalla que favorece su rotura de
forma controlada.
11. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 4,
caracterizado porque en dicha cabeza (6) se dispone un
temporizador mecánico (12) que permite programar el momento de
desarmado del proyectil (3) tras su lanzamiento.
12. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 11,
caracterizado porque dicho temporizador (12) se monta en dos
mitades separables (17) y cuenta con un accionador (14) que se
desplaza por acción de la presión del aire tras el lanzamiento
activando así al temporizador, un mecanismo de cierre (13) que
actúa sobre un disparador (16) y un elemento elástico de
almacenamiento de energía (15).
13. Sistema balístico para el control y la
extinción de incendios forestales, según la reivindicación 12,
caracterizado porque transcurrido el tiempo con el que se ha
programado el temporizador (12), y a una cierta altura sobre el
objetivo, éste libera el enclavamiento del mecanismo de cierre del
disparador (16), produciéndose la separación de las mitades
separables (17), las cuales giran en dirección contraria al avance
del proyectil por la acción del viento, de manera que al entrar el
aire en el interior del proyectil a gran velocidad (velocidad del
proyectil en ese instante), el paracaídas (8) es desplazado hacia
atrás rápidamente, desplegándose y produciendo el frenado del
proyectil (3), comenzando en este momento las cápsulas (7) una
caída libre, separadas ya del proyectil (3), con lo que las
cápsulas (7) irán separándose en su caída, pero mantendrán la
distancia y distribución espacial con la que han sido unidas.
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