无人机投掷火球以引发极端可控的火灾

一种帮助拯救大平原的新工具
UNL Graduate student Christina Bielski recorded data during a high intensity prescribed fire burning through juniper-invaded grassland on private property.
一场高强度规定性野火正在烧毁被杜松入侵的草地。Dirac Twidwell

美国西部的大平原正变成一片灌木丛的海洋——而威力不足的人为火灾是问题的核心。生态学家 Dirac Twidwell 认为,受控火灾的强度不够,无法控制正在侵占草原的木本灌木。

Twidwell 在《生态学与环境前沿》(Frontiers in Ecology and the Environment) 杂志上发表的一篇论文中写道,需要的是“极端火灾”,即燃烧剧烈、移动无序且非线性的火灾。为了帮助管理这些极端火灾,Twidwell 和内布拉斯加大学的一组工程师开发了可以从空中引燃极端火灾的无人机,我们此前曾报道过其原型。

“没有人真正研究高强度火灾,因为每个人都会认为你疯了,”Twidwell 在一份新闻稿中说。他说,这是因为高强度受控火灾被认为太危险,尽管它们更接近塑造了大平原生态系统的自然火灾条件。

Fire starting drone prototype starting a fire in a field.
着火无人机原型。ESA

过去,闪电经常引燃平原的火灾,杀死树苗和灌木,并促进适应火灾的草的生长。但数十年来人类对火灾的控制改变了这一自然过程,使得木本灌木得以繁盛并占据草原。这对希望为牛群维持优质牧场的牧民和寻求维持原生生态系统的野生动物管理者来说是个问题。他们采用低强度受控火灾,通过限制潜在燃料来抑制大规模野火,但这样做也加速了灌木的蔓延,灌木能够耐受低温火灾。

“如果我们想了解火在自然界中的作用,我们就需要研究更大范围的强度,并且需要新的方法来做到这一点,”Twidwell继续说。“新方法”例如从空中投掷火源的无人机。

着火无人机的想法最初是 Twidwell 和合著者、美国地质调查局研究员 Craig Allen 开的一个玩笑。但他们很快意识到它具有真正的潜力。Twidwell 与内布拉斯加大学NIMBUS 实验室的一组工程师合作,开发了能够投放装有化学引火剂的乒乓球大小的“龙蛋”来引燃受控火灾的无人机。Twidwell 说,它们安全且成本低廉,承担了通常由草场工作人员和直升机飞行员承担的危险工作。

这段视频展示了这两磅重的六旋翼无人机如何装载、准备和投放引火的“龙蛋”。

Twidwell 和他的团队在内布拉斯加州进行了两次无人机实地测试,结果令人鼓舞。最终,他认为无人机可以在受控的极端火灾中发挥重要作用,无论是在精确引燃还是监测方面。在这篇论文中,作者们描绘了一种未来,即无人机群执行灭火和管理作业,从而降低成本和人员生命风险。

至于大平原的草地,Twidwell 的研究表明,极端火灾可以摧毁那些正在改变地貌的难以杀死的灌木。也许着火无人机将在恢复西部标志性草原方面发挥作用。

 

更多优惠、评测和购买指南

 
© .