梁文超，趙鵬祥

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

川西高原森林航空消防探索

梁文超，趙鵬祥

（西北農(nóng)林科技大學(xué)林學(xué)院，陜西 楊凌 712100）

對(duì)森林航空消防滅火直升機(jī)機(jī)型、直升機(jī)取水、灑水滅火方式等進(jìn)行研究，并對(duì)川西高原森林航空消防滅火實(shí)例進(jìn)行分析。結(jié)果表明：在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上，中小型直升機(jī)采用機(jī)腹水箱灑水更適合為川西高原林區(qū)實(shí)施森林航空消防直接滅火作業(yè)。

森林；航空消防；川西高海拔林區(qū)；機(jī)型；機(jī)腹取水

1 直升機(jī)機(jī)型的性能探索

目前國(guó)內(nèi)森林航空消防工作主要使用的直升機(jī)機(jī)型有M-26，M-171，K-32A，AS-350B3這4種直升機(jī)機(jī)型。通過(guò)對(duì)比分析這4種直升機(jī)機(jī)型的性能，從而探索、研究適合在川西高原林區(qū)開(kāi)展森林航空消防直接滅火工作的飛機(jī)機(jī)型。

從這4種機(jī)型主要性能數(shù)據(jù)（表1）進(jìn)行對(duì)比分析：一是機(jī)身、翼展長(zhǎng)度比較，AS-350B3直升機(jī)＜K-32直升機(jī)＜M-171直升機(jī)＜M-26直升機(jī)，說(shuō)明AS-350B3直升機(jī)小巧靈活、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)彎半徑小；二是懸停高度比較，AS-350B3直升機(jī)＞K-32直升機(jī)＞M-26直升機(jī)＞M-171直升機(jī)，說(shuō)明AS-350B3直升機(jī)懸停灑水能力最強(qiáng)，K-32直升機(jī)次之；三是吊桶機(jī)腹載水量比較，M-26直升機(jī)＞K-32直升機(jī)＞M-171直升機(jī)＞AS-350B3直升機(jī)，說(shuō)明M-26直升機(jī)載水量最大，AS-350B3直升機(jī)載水最少；四是從最低起降場(chǎng)長(zhǎng)、寬要求比較，M-26直升機(jī)由于機(jī)體龐大，對(duì)起降場(chǎng)地的要求比其他機(jī)型要高。

表1 M-26，M-171，K-32A，AS-350B3直升機(jī)主要性能對(duì)比表

從這4種機(jī)型主要性能數(shù)據(jù)對(duì)比分析可知，M-26直升機(jī)由于其良好的性能、出色的載水量，是撲救森林火災(zāi)最為理想的機(jī)型。但是由于川西高原林區(qū)其特殊的地理位置、地形地貌，M-26直升機(jī)在這片區(qū)域撲救森林火災(zāi)存在以下2點(diǎn)困難，一是M-26直升機(jī)野外吊桶取水要求在川西高原難以滿足。二是M-26直升機(jī)吊桶的吊繩升降范圍是40～70 m，故在川西高原林區(qū)帶著吊桶飛行存在很大的安全隱患。

M-171直升機(jī)在高海拔地區(qū)飛行，僅僅只能完成火情偵查，機(jī)降指揮滅火，為火場(chǎng)指揮員決策撲救措施提供了火場(chǎng)信息等服務(wù)。M-171直升機(jī)適合在低海拔、凈空好的區(qū)域開(kāi)展吊桶滅火作業(yè)。

筆者認(rèn)為K-32直升機(jī)滅火啟動(dòng)原理是先啟動(dòng)小發(fā)動(dòng)機(jī)再帶動(dòng)大發(fā)動(dòng)機(jī)工作從而實(shí)現(xiàn)飛機(jī)起飛。K-32直升機(jī)由于其自身設(shè)計(jì)問(wèn)題，在海拔超過(guò)3 000 m的地域，由于空氣稀薄等原因，小發(fā)動(dòng)機(jī)不能正常啟動(dòng)，故帶動(dòng)不了大發(fā)動(dòng)機(jī)正常工作，飛機(jī)不能起飛。成都航站甘孜州藏族自治州道孚直升機(jī)起降場(chǎng)平地海拔3 000 m，故使用該直升機(jī)起降場(chǎng)為作業(yè)基地，K-32直升機(jī)難以正常起飛。成都航站金川直升機(jī)起降場(chǎng)海拔1 600 m，九寨溝彭布直升機(jī)起降場(chǎng)海拔2 400 m，k-32直升機(jī)可以以金川和九寨溝起降場(chǎng)為作業(yè)基地。

AS-350B3直升機(jī)屬于高原型直升機(jī)，其在高原飛行表現(xiàn)優(yōu)異，每次飛行前檢查步驟少，一旦發(fā)現(xiàn)森林火情，可迅速起飛，從而最大化爭(zhēng)取滅火時(shí)機(jī)。缺點(diǎn)是由于其自身體積小，每次飛行載水量少。理論上該機(jī)型對(duì)川西高原出發(fā)型森林火災(zāi)的撲滅具有其他機(jī)型不可替代的優(yōu)勢(shì)。

2 直升機(jī)機(jī)腹取水探索

經(jīng)過(guò)對(duì)直升機(jī)機(jī)腹水箱研究，其存在以下優(yōu)點(diǎn)：一是機(jī)腹水箱安裝簡(jiǎn)單、方便且與機(jī)體結(jié)合成為一體，飛機(jī)在川西高原峽谷中飛行安全、平穩(wěn)，飛行速度高于掛吊桶飛行；二是直升機(jī)降落到地面距水源百米的平地上，利用外置發(fā)電抽水泵抽水，對(duì)水源深度沒(méi)有特殊要求，溪流就可以滿足其取水條件；三是水箱內(nèi)部設(shè)計(jì)分成若干個(gè)儲(chǔ)水小格，減少水流在飛行中的運(yùn)動(dòng)從而影響飛機(jī)平穩(wěn)性。缺點(diǎn)：機(jī)腹水箱自重太重。以AS-350B3為例，AS-350B3直升機(jī)機(jī)腹水箱自重80 kg，由于該直升機(jī)體積小，有效載荷只有1 026 kg，故水箱自重影響了載水水量。

以AS-350B3直升機(jī)為例進(jìn)行研究：

1）實(shí)際載水研究。根據(jù)AS-350B3直升機(jī)操作手冊(cè)，其水箱載水量可以載水1 t，經(jīng)實(shí)際載水實(shí)驗(yàn)，AS-350B3直升機(jī)在保證安全飛行且乘坐正副機(jī)長(zhǎng)2人并加入60%航油的情況下，其機(jī)腹水箱可以載水800 kg。

2）機(jī)腹水箱加水時(shí)間的研究。從直升機(jī)起降場(chǎng)附近的河流給機(jī)腹水箱注水，由于飛機(jī)起降坪距離河流較遠(yuǎn)，故注滿800 kg水花費(fèi)時(shí)間太長(zhǎng)，經(jīng)成都航站工作人員共同商議，在起降場(chǎng)內(nèi)研究搭建了可以儲(chǔ)水20 t的臨時(shí)簡(jiǎn)易儲(chǔ)水池，從儲(chǔ)水池給飛機(jī)機(jī)腹水箱注水，雖然大大縮短了注水時(shí)間，但是經(jīng)秒表計(jì)時(shí)，注滿800 kg水卻還需要7 min時(shí)間，注水時(shí)間很不理想。經(jīng)全體同事的再一次商量、探索，在地方林業(yè)局的幫助下，為我們提供了一輛消防加水吉普車，該車以柴油為動(dòng)力，車內(nèi)有加水馬達(dá)，經(jīng)該車為機(jī)腹水箱注水，注滿800 kg水，只需要32 s的時(shí)間，機(jī)腹水箱加水時(shí)間問(wèn)題的研究終于得到了解決。

3）儲(chǔ)水工作的準(zhǔn)備。每次巡護(hù)飛行結(jié)束后，從附近河流抽水到臨時(shí)蓄水池和消防加水吉普車，保證臨時(shí)蓄水池和車內(nèi)儲(chǔ)滿水，從而為撲救森林火災(zāi)時(shí)刻準(zhǔn)備著。

3 直升機(jī)吊桶取水探索

2017年1月筆者走訪考察了九寨溝縣各個(gè)鄉(xiāng)（鎮(zhèn)）附近的河流、魚(yú)塘、水電站，找到了61個(gè)適合直升機(jī)吊桶取水的水源深度取水點(diǎn)，但是由于取水點(diǎn)上空電線眾多，最后經(jīng)過(guò)一一篩選確立了3處滿足直升機(jī)吊桶取水的取水點(diǎn)，并使用Google地圖進(jìn)行標(biāo)記，納入九寨溝基地常備取水點(diǎn)計(jì)劃。

3處取水點(diǎn)為：甘海子（N33°15′24″，E103°45′41″），海拔2 658 m；犀牛海（N33°10′58″，E:103°53′36″），海拔 2 329 m；長(zhǎng)海（N33°02′30″，E103°55′53″），海拔3 081 m 。

由于川西高原適合吊桶取水的取水點(diǎn)少之又少，經(jīng)過(guò)同事積極探討，研究、制作了移動(dòng)蓄水池。該缸型水池，材料為PVC夾網(wǎng)布熱和而成，尺寸為直徑5 m，高1.5 m，使用之前給氣管打氣，然后拉開(kāi)水袋，向水袋注水，人為的幫忙扶正，免得水池歪斜，上水到氣管以下，水位不能高于氣管，打包體積約0.25 m3，重量約12.5 kg。一旦發(fā)生林火，該蓄水池可以放進(jìn)越野車后備廂，車輛到達(dá)火場(chǎng)附近立即給蓄水池注滿水，直升機(jī)可利用吊桶從中取水，從而對(duì)火場(chǎng)進(jìn)行連續(xù)滅火。

4 川西高原林區(qū)森林航空消防直接滅火實(shí)例分析

2016年2月27日13時(shí)42分成都站九寨溝基地接到九寨溝縣林業(yè)局電話，九寨溝章扎鎮(zhèn)永竹村發(fā)生森林火災(zāi)?；亓⒓唇M織工作人員進(jìn)入機(jī)場(chǎng)并實(shí)施航空直接滅火，經(jīng)偵查，該火場(chǎng)位于九寨溝章扎鎮(zhèn)永竹村(E 103°53′23″，N 33°17′13″)，距離九寨溝景區(qū)較近，火場(chǎng)過(guò)火面積3.33 hm2，有林地面積0.66 hm2，地表火，火場(chǎng)主要樹(shù)種為油松，火場(chǎng)西北方向有一條100 m煙線；火場(chǎng)由東北至東南方向有1個(gè)200 m不連續(xù)煙線，向東北方向發(fā)展；火場(chǎng)內(nèi)已有地面撲火人員，由于地勢(shì)較陡，地面撲救困難，請(qǐng)求直升機(jī)增援。直升機(jī)高空連續(xù)向煙線灑水，降低燃燒強(qiáng)度，待煙霧減弱后實(shí)施旋停灑水。第一次直升機(jī)對(duì)火場(chǎng)連續(xù)灑水20箱，灑水11 394 kg，18時(shí)10分灑水結(jié)束，火場(chǎng)已無(wú)煙點(diǎn)。18時(shí)30分火場(chǎng)兩處煙點(diǎn)復(fù)燃，地面人員無(wú)法清理，基地立即組織飛行，直升機(jī)對(duì)火場(chǎng)煙點(diǎn)再一次灑水2箱。截止19時(shí)05分林火全部撲滅，直升機(jī)共灑水22箱，灑水12 334 kg。

此次撲火戰(zhàn)斗，是成都站自1991年對(duì)川西高原林區(qū)開(kāi)展森林航空消防工作以來(lái)，第一次實(shí)施空中直接滅火。成功撲滅林火是成都站所有工作人員25年來(lái)不斷努力及艱辛探索、研究的成果，也充分驗(yàn)證了中小型直升機(jī)采用機(jī)腹水箱灑水可以為川西高原林區(qū)實(shí)施森林航空消防直接滅火的理論證明。

2016年3月6日16時(shí)南方航空護(hù)林總站成都站金川基地接金川縣森防辦報(bào)，金川縣勒烏鄉(xiāng)孫家坪村發(fā)生森林火災(zāi)，請(qǐng)求直升機(jī)空中支援。接報(bào)后，金川基地全體人員迅速行動(dòng)，用時(shí)30分鐘，安排好人員進(jìn)場(chǎng)、計(jì)劃申報(bào)、直升機(jī)檢查放行、水箱加水等航前準(zhǔn)備工作。

16時(shí)43分2架小松鼠直升機(jī)從金川基地起飛，載水直飛火場(chǎng)實(shí)施機(jī)腹灑水滅火。2架直升機(jī)連續(xù)飛行灑水作業(yè)，在地面專業(yè)撲火人員配合下，安全、高效完成了該火場(chǎng)撲救任務(wù)。

此次撲救任務(wù)，2架直升機(jī)累計(jì)飛行3架次，4小時(shí)，灑水14箱，約8 t。這是小松鼠直升機(jī)在高原林區(qū)首次實(shí)施雙機(jī)滅火作業(yè)，同時(shí)也進(jìn)一步為中小型直升機(jī)在高原林區(qū)開(kāi)展機(jī)腹水箱灑水滅火和機(jī)群作業(yè)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

川西高原森林航空滅火仍處于探索階段，但從以上理論分析和實(shí)踐效果不難看出，在川西高原實(shí)現(xiàn)森林航空滅火完全可行：一是在機(jī)型選擇上，以K32和AS-350B3中小型直升機(jī)為最佳；二是在取水灑水滅火上采用機(jī)腹灑水雖有水量偏小的弊端，但可達(dá)到便捷安全的效果；三是若能在地面凈空條件好的地方建造一定數(shù)量且能滿足吊桶取水的蓄水池，中小型直升機(jī)吊桶滅火則為川西高原滅火的最佳方式。

隨著我國(guó)綜合國(guó)力的進(jìn)一步增強(qiáng)，科學(xué)技術(shù)進(jìn)一步發(fā)展，在國(guó)家林業(yè)局和全社會(huì)的大力支持下，川西高原森林航空消防一定有廣闊的發(fā)展前景，一定能實(shí)現(xiàn)“打早、打小、打了”的滅火目標(biāo)，也一定能為青山綠水提供堅(jiān)實(shí)的空中保障。

（責(zé)任編輯：韓煥金）

S762.6

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2017-03-12