无人机投掷火球以点燃极端可控的燃烧

美国西部的大平原正在变成一片灌木丛——而人为的无力燃烧正是问题的核心。生态学家狄拉克·特威德威尔认为，控制燃烧的热量不足以控制正在占领大草原的木本灌木。

特威德威尔在《生态与环境前沿》杂志上发表的一篇论文中写道，我们需要的是“极端火灾”，即燃烧温度高、运动不稳定且非线性的火灾。为了帮助管理这些极端火灾，特威德威尔和内布拉斯加大学的一组工程师发明了可以从空中引发极端火灾的无人机，我们之前报道过这种无人机的原型。

特威德威尔在一份新闻稿中表示：“没有人真正研究高强度火灾，因为每个人都会认为你疯了。”他说，这是因为高强度控制燃烧被认为太危险了，尽管它们更接近于塑造大平原生态的自然火灾条件。

过去，雷电经常在平原上引发火灾，烧死树苗和灌木，促进耐火草类的生长。但数十年来，人类的防火措施改变了这一自然过程，使木本灌木茂盛生长并占领了草原。对于希望为牛群保留优质牧场的牧场主和寻求维护本地生态系统的野生动物管理人员来说，这是一个问题。他们采用的低强度控制燃烧通过限制潜在燃料抑制了大规模野火，但这样做也促进了灌木的蔓延，因为灌木可以在低热火灾中生存。

“如果我们要了解火在自然界中的作用，我们需要研究更大范围的强度，我们需要新的方法来做到这一点，”特威德威尔继续说道。“新方法”比如从空中投火的无人机。

消防无人机的想法最初是特威德威尔和论文合著者、美国地质调查局研究员克雷格·艾伦之间的一个玩笑。但他们很快意识到它有真正的潜力。特威德威尔与内布拉斯加大学 NIMBUS 实验室的工程师团队合作开发了无人机，这种无人机可以部署乒乓球大小的“龙蛋”，里面装满了引火化学物质，可以点燃可控火灾。特威德威尔说，它们安全又便宜，可以承担通常由靶场工作人员和直升机飞行员执行的危险工作。

该视频展示了重达两磅的六旋翼飞行器如何装载、启动和部署能点燃火焰的“龙蛋”：

Twidwell 和他的团队在内布拉斯加州对无人机进行了两次实地测试，结果令人鼓舞。最终，他相信无人机可以在控制极端燃烧方面发挥重要作用，无论是在精确点火还是监控方面。在论文中，作者描述了未来无人机群进行灭火和管理行动的前景，这将降低成本并降低对人类生命的风险。

至于大平原的草原，特威德威尔的研究表明，极端火灾会摧毁那些难以杀死的灌木，而这些灌木正在改变着地貌。也许灭火无人机将在西部标志性草原的恢复中发挥作用。