文_金泉 畢淵通
消防車那些事兒
文_金泉 畢淵通
消防車是近代汽車技術(shù)發(fā)展與消防需要結(jié)合的產(chǎn)物,它不僅能夠滅火,而且現(xiàn)在已經(jīng)具備救援等其他用途。本文詳細(xì)介紹了消防車的歷史由來,全球市場中主要消防車的種類和特點(diǎn)。
消防車,又稱救火車,指主要用來執(zhí)行火災(zāi)應(yīng)對任務(wù)的特種車輛。在國外,消防車通常會被歸類為消防設(shè)備、消防卡車、消防器材一類,不過,它首先是一種基于滅火用途而生產(chǎn)的車輛。此外,多數(shù)消防車擁有者(部門、公司)還將消防車用作其他一些用途,比如緊急醫(yī)療救助、營救等。值得一提的是,北美地區(qū)對于消防車的說法通常是“fire truck”,而不是“fire engine”,不過在全球其他國家,“fire truck”和“fire engine”都指的是消防車。
在用途方面,消防車的首要用途就是將消防人員運(yùn)送到事故現(xiàn)場,提供所須的水、泡沫、干粉等滅火介質(zhì),并且車上攜帶消防人員常用的一些工具。消防車通常攜帶的工具主要是用于滅火、救援等任務(wù),其中包括消防鋼梯、自給式呼吸器、排煙通風(fēng)設(shè)備、急救包、液壓破拆工具等。
很多消防車都是基于一般卡車底盤改裝而成,不過根據(jù)具體的應(yīng)用領(lǐng)域不同,車輛上裝有所差別。這些車輛通常都有明顯的警報系統(tǒng)和視覺警示標(biāo)志,同時,車上還配有雙向無線對講機(jī)、移動計算機(jī)系統(tǒng)等。
如今所說的消防車通常指的就是消防汽車。而在以內(nèi)燃機(jī)為動力的汽車出現(xiàn)之前,人們早已開始嘗試把專門救火用具安裝在運(yùn)輸工具上,以便火災(zāi)發(fā)生時能及時趕赴現(xiàn)場。
早期的滅火設(shè)備比較簡單,基本上就是一個類似注射器的噴射系統(tǒng),直到公元前2世紀(jì)左右,亞歷山大大帝時期的克特西比烏斯發(fā)明了第一個滅火水泵,同時期的赫倫利用這種滅火水泵創(chuàng)造了早期滅火工具的雛形。16世紀(jì),滅火水泵得到了進(jìn)一步發(fā)展,有記錄顯示,這種改進(jìn)型的滅火設(shè)備分別于1518年和1657年在德國的奧格斯堡和紐倫堡出現(xiàn)過。一本著于1655年的著作表明,那個時期就已經(jīng)有能夠把水噴到12 m高度的滅火設(shè)備,但這種設(shè)備是否是便攜式的,書中并沒有交代。
另外,根據(jù)當(dāng)時美洲的殖民法律,每家每戶門前都要放一桶水,以防在夜間失火時使用。一旦有地方失火,這些水桶就會派上用場,最初“救火列隊”的滅火形式就是從這里來的。1654年,波士頓率先引進(jìn)了新型的消防設(shè)備,1719年費(fèi)城也開始采用由Joseph Jencks發(fā)明的一種手動泵水的消防設(shè)備,而在此之前,紐約也引進(jìn)了2臺新型消防設(shè)備。
1730年,Richard Newsham在倫敦發(fā)明了新型消防設(shè)備,第1款下線的產(chǎn)品被投入到紐約市,6年后紐約市成立了紐約志愿消防局。后來,本杰明·富蘭克林發(fā)現(xiàn)滅火工作需要大量的人力和一定的技巧,1737年,他決定成立有組織的消防隊。1743年,北美有了第1款本地生產(chǎn)的消防設(shè)備,它的創(chuàng)造者是Thomas Lote。不過,這種設(shè)備也被當(dāng)時的人們稱為“手動浴缸”,因為這套系統(tǒng)由一個噴水泵和大型儲水缸組成,噴水泵需要人工操作,儲水缸里面的水則需要“救火列隊”補(bǔ)給。滅火時,噴水泵下方與儲水缸連接,泵出水滅火。1822年,新型滅火設(shè)備成功地解決了水源補(bǔ)給的問題,因為它可以從有水源的地方泵水,而“救火列隊”也因此退出歷史舞臺。1822年,費(fèi)城本地的企業(yè)Sellers and Pennock公司生產(chǎn)了一款名為“The Hydraulion”的消防設(shè)備,這套設(shè)備是第1款具備吸水功能的消防設(shè)備。
這些早期的消防設(shè)備要么很小,要么需要由4個成年人搬動,要么是需要用滾木拖動到火災(zāi)現(xiàn)場,后來消防設(shè)備越來越大,需要用馬車來拉。記載在冊世界第一輛消防車,是1518年受德國奧格斯堡市的委托,由做金屬工藝品的手藝人安特尼·布拉特納制造的。據(jù)《奧格斯堡市工藝史》一書記載,這輛消防車是將用杠桿操作的大型水泵裝在車子上組成的。其動力則是用馬匹來牽引。再后來,消防車輛開始使用蒸汽機(jī)自我驅(qū)動。據(jù)稱,John Ericsson是北美第1臺蒸汽機(jī)驅(qū)動消防設(shè)備的發(fā)明者,而英國的同類產(chǎn)品是1829年在倫敦出現(xiàn)的,發(fā)明者是蒸汽機(jī)工程師John Braithwaite。但這種車仍然要由馬匹牽引,后部裝有1臺以煤為燃料、裝有一根軟水龍帶、用10 PS雙缸蒸汽機(jī)驅(qū)動的消防水泵。
1835年,美國紐約成立了世界上第1支專業(yè)化的消防隊,開始時編制只有4人。他們領(lǐng)取預(yù)付的工資,專門從事救火工作。次年,這支消防隊增加到了40人。后來定名為“消防警察”,納入城市警察的序列。
19世紀(jì)中葉以前,多數(shù)消防設(shè)備都是人工操作的,后來改用馬車托運(yùn),大大提高了消防設(shè)備趕赴現(xiàn)場的響應(yīng)速度。1841年,紐約市出現(xiàn)了第1款蒸汽機(jī)自我驅(qū)動的消防設(shè)備,很不幸的是,這款設(shè)備后來由于消防員的操作不當(dāng)最終損壞無法使用。20世紀(jì)初,機(jī)械化的消防設(shè)備終于登場。
1898年在法國凡爾賽舉辦的展覽中,法國里爾的甘比爾公司展出了世界最早的消防汽車,盡管它很原始也不完善。
1901年,英國利物浦的洛亞爾·卡利迪公司生產(chǎn)出的消防汽車,被利物浦市消防隊所采用。同年8月,這臺消防汽車首次出動執(zhí)行任務(wù),駕駛員喬治·貝克特爾沒等消防隊員全上車,就把車開動起來。由于車速很慢,沒上去車的消防隊員從后面追上來,都跳上了汽車。當(dāng)這臺消防汽車到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場時,連后續(xù)的消防馬車也都趕到了。據(jù)說它在行走時,還接連不斷地回火,因此人們給它起個外號叫作“放屁的阿尼”。
1905年,將內(nèi)燃機(jī)汽車與消防設(shè)備相結(jié)合的想法率先在雜志上出現(xiàn),這立刻吸引了很多人的關(guān)注,隨后很多集成了消防設(shè)備的卡車開始在英國出現(xiàn)。同年,曼徹斯特的Knox汽車公司開始銷售被認(rèn)為是世界上第1款現(xiàn)代消防車的產(chǎn)品。1年后,美國伊利諾伊州斯普林菲爾德市消防隊開始引進(jìn)Knox生產(chǎn)的消防車。
與現(xiàn)在大家熟悉的消防車不同,當(dāng)時的消防車并沒有給消防員提供可以乘坐的、封閉的駕駛室或乘客艙,消防員們搭乘早期的現(xiàn)代消防車只能站在車輛兩側(cè)的踏板上,或者站在車輛后面的暴露平臺上,而這也給消防員帶來了極高的風(fēng)險,當(dāng)車輛急轉(zhuǎn)彎時甚至有消防員被甩出去,其后果可想而知。
到了20世紀(jì)20年代,完全靠內(nèi)燃機(jī)工作的消防車開始出現(xiàn)。這時的消防車結(jié)構(gòu)簡單,大多是在已有的卡車底盤上改裝的,車上安裝了水泵及附加水箱,車身外側(cè)掛有消防梯、消防斧、消防水帶等。
在消防裝備方面,早期的消防車只是使用水箱作為滅火水源,水流通過木質(zhì)管子在街道上裝到水箱中,再由簡單的泵水裝置通過直接插入水箱的消防水帶泵出。后來的消防車供水系統(tǒng)與增壓的消防栓能組成工作系統(tǒng),當(dāng)消防警笛響起時,消防栓開始增壓,不過這種系統(tǒng)的可靠性并不高。今天的消防栓系統(tǒng)已經(jīng)裝配了閥門,以保證消防栓時刻都能增壓,而且能夠根據(jù)需要增加水壓。消防栓增壓系統(tǒng)很大程度上減輕了消防水帶泵水滅火的工作量,不過也有很多郊區(qū)用的消防車仍然采用水箱或其他水源泵水的方式。另外在高空消防救援方面,19世紀(jì)末,隨著高層建筑的增多,人們開始考慮到這一問題。起初大家使用的是人工擴(kuò)展的梯子,但隨著時間推進(jìn),梯子的長度和質(zhì)量都開始增加,人們只能為梯子專門裝配2個大車輪,掛在消防車的后面,這樣的設(shè)計不僅不方便而且十分顯眼。不久以后,可旋轉(zhuǎn)的消防梯出現(xiàn),它不僅能伸得更長,而且是機(jī)械系統(tǒng)操作,同時還能裝在消防車上,這樣就看起來十分協(xié)調(diào)。
第二次世界大戰(zhàn)以后,可旋轉(zhuǎn)式消防梯由高工作業(yè)平臺生產(chǎn)商提供,這樣,云梯消防車就能達(dá)到高處救援消防,而高空作業(yè)平臺也能擴(kuò)展到之前難以達(dá)到的高層建筑物的死角。
科技的發(fā)展不僅有力推進(jìn)了消防車技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步,而且不斷提高著消防救援工作的效率,經(jīng)過長時間的演變和發(fā)展,今天的消防車輛已經(jīng)可以根據(jù)具體用途細(xì)分到不同種類,更高的針對性也增加的消防救援工作的及時性和有效性。
正如前文所述,一般消防車的首要用途是用于滅火使用,運(yùn)送消防員、裝備消防設(shè)備也是必要的功能。消防車上所攜帶的工具更大程度上依賴于消防站的規(guī)模大小以及消防站主要應(yīng)對的出警情況。例如,消防站周圍有一些大型的水體或河流,他們的消防車就需要配備一些相應(yīng)的水上營救裝備。一般消防車上配備的通用裝備包括消防鋼梯、液壓破拆工具、探照燈、消防水帶、自給式呼吸器、熱成像相機(jī)等。消防車種類多樣,功能復(fù)雜,可依據(jù)不同的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分類,其中按消防車底盤承載能力分類包括微型消防車、輕型消防車、中型消防車、重型消防車;按外觀結(jié)構(gòu)可分為單橋消防車、雙橋消防車、平頭消防車、尖頭消防車;按滅火劑分類又可分為水罐消防車、干粉消防車和泡沫消防車。按水泵在消防車上的安裝位置分類可以分為前置、中置、后置、倒置泵式消防車。
消防車攜帶裝備的布局方式一般由消防站根據(jù)自己的需要決定。例如,位于城市區(qū)域的消防站處理火災(zāi)意外的情況并不算多,多數(shù)情況下是非火災(zāi)意外,可能是危險品轉(zhuǎn)移或清理,交通意外或建筑物坍塌的技術(shù)性營救;而位于非城市地區(qū)消防站更多時候需要到偏遠(yuǎn)地區(qū)執(zhí)行任務(wù),或者撲滅森林火災(zāi)。
一些消防車裝備了固定式的消防水炮,它可以用集中的水流精準(zhǔn)指向需要滅火的地方。除此之外,消防車還會配備小口徑消防水帶,水帶連接到消防車上的水罐,可以保證消防車到達(dá)事故現(xiàn)場的第一時間就能利用集中的水流進(jìn)行滅火。當(dāng)車載水罐中的水耗盡時,小口徑消防水帶可以連接到其他固定的消防栓或者供水用的后援消防車上,還可以利用河流、水庫等其他水源通過泵水的方式取水滅火。
就全世界范圍來看,除了常規(guī)型式的多功能集成式消防車外,還有以下幾種類型。
1.舉高類消防車
(1)消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車。
消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車可能是其他種類消防車中最容易被人記住的一種,因為它的用途非常特殊,它通過電動控制的消防云梯直達(dá)高處的起火點(diǎn),而普通消防車上裝備的消防鋼梯則很難達(dá)到這一高度。消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車一是可以幫助消防員和受災(zāi)者進(jìn)出火災(zāi)現(xiàn)場,二是提供滅火制高點(diǎn),三是提供可以排煙和現(xiàn)場偵查的平臺。
這種消防車的命名主要是因為消防車底盤后部上方安裝了能夠旋轉(zhuǎn)的大型消防云梯,并且可以在固定的底座上旋轉(zhuǎn)。為了增加消防云梯的延展長度,這些梯子通常都是電子控制的,現(xiàn)在多數(shù)電控消防云梯是采用液壓或者氣動的。通過機(jī)械結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,現(xiàn)代的消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車的消防云梯更長、更堅固。有些消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車也裝備了消防水帶或者其他裝備。
在這種車型中,有的消防云梯也布置在駕駛室的后方,這種中置式的布置方法主要用在軸距短一些的消防車上,在某些情況下,這種布置方式可以使消防云梯更加穩(wěn)固。
現(xiàn)在很多消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車都配備了泵水系統(tǒng),有些車型甚至還配備了水罐,然后通過與其匹配的延長水管將水流直接通向消防云梯遠(yuǎn)端的消防員位置。在一些情況下,消防云梯頂端可能還會裝備監(jiān)視器以方便觀察情況。還有一些此類消防車上裝備了簡單的水管固定裝置,并配以手動操作的軟管盤,固定延長的消防水管。
在美國,消防梯可旋轉(zhuǎn)式消防車會根據(jù)使用功能的不同分為四合一或五合一功能消防車(包括5種主要功能:泵浦、車載水罐、消防水帶、高空設(shè)備、地面消防梯),并且會裝備其他額外的裝備。
(2)牽引類高空消防車。
牽引類消防車有很多種,其中比較常見的是牽引式高空消防車、牽引式云梯消防車、吊鉤云梯消防車,這類消防車一般都有一個特殊的可旋轉(zhuǎn)的云梯安裝在半掛牽引車上。與商用車上的半掛車不同,牽引類消防車的牽引車和掛車部分十分牢靠地連接在一起,想要分開它們必須使用專用的工具。牽引類消防車由2個駕駛員操作,可以分別操作前方的駕駛系統(tǒng)和后方的消防裝備。
衡量牽引式消防車主要性能的指標(biāo)之一是車輛的機(jī)動性。牽引車的全輪轉(zhuǎn)向系統(tǒng)能夠保證車輛在狹窄的街道和高樓林立的住宅區(qū)進(jìn)行大角度的轉(zhuǎn)向。另一個衡量指標(biāo)則是它的半掛車長度,一般來說半掛車部分的長度都會超過15 m,并且裝備額外的工具和器材。極限長度下,牽引式消防車后方半掛車最多有14~18 m3的可用空間,即便是前方的牽引車駕駛室內(nèi)也能具備1.1~1.7 m3儲物空間。
在美國,有些消防站會選用五合一功能牽引式消防車,這樣車輛就可以加裝車載水罐。這種設(shè)計的車輛特別適合那些人員不是很多的消防站,多功能集成能夠使消防車輛最大程度地發(fā)揮作用。
(3)登高平臺消防車。
此類消防車的顯著特征是有一個消防云梯平臺,并且在消防云梯頂部安裝有一個籃子狀或桶裝的裝置,這為消防員提供了一個在高處可以操作的平臺,有些車輛上還裝備了用于營救的下垂吊鉤和繩索。
也有一些登高平臺消防車不是采用梯子與登高平臺組合的方式,而是可以折疊伸展臂的剪叉式平臺,后者相比前者有一個明顯的優(yōu)點(diǎn):在高空有障礙物時,剪叉式平臺能夠直升直降,避開障礙物的干擾。
2.救援消防車
救援消防車通常都是由專業(yè)營救機(jī)構(gòu)、救援隊、技術(shù)救援機(jī)構(gòu)采購的,這種車輛裝配有特殊的消防裝備。它在設(shè)計上首先要滿足裝備應(yīng)對交通事故中車輛破拆、狹窄空間營救、繩索救援、水上救援、樓房坍塌救援等用途的各種技術(shù)救援設(shè)備。
除了消防和救援機(jī)構(gòu)擁有救援消防車外,很多軌道交通和鐵路單位也有自己的特定的消防救援隊。例如鐵路救援隊的救援消防車可能裝備有處理火車事故的液壓千斤頂,這樣就能將發(fā)生故障的火車頭舉起或者平移,這些車輛也有可能裝備處理油罐車事故的相關(guān)裝備。
3.野外消防車
野外消防需要面對復(fù)雜的道路狀況和陡峭的路面,在遇到陷車等狀況時車輛能夠自我脫困;它們也需要具備其他車輛所不能的復(fù)雜路況地區(qū)緊急事故救援的響應(yīng)能力。因此,這種車輛需要匹配高通過性的車輪和懸架系統(tǒng)。四輪驅(qū)動系統(tǒng)一般是這類車輛的標(biāo)準(zhǔn)配置。野外消防車搭載的發(fā)動機(jī)一般比標(biāo)準(zhǔn)消防車要小,它們面對的狀況多數(shù)是野外火災(zāi)或者森林火災(zāi)。野外消防車還能一邊行駛一邊噴水,這與常規(guī)消防車有很大不同,后者只能在靜止時實施噴水滅火作業(yè)。行走作業(yè)的方式可以在森林火災(zāi)中發(fā)揮很大作用,有效控制過火面積。
4.后援消防車
后援消防車的功能十分豐富,有的車輛是為消防車輛提供燃油補(bǔ)給,有的是為消防車輛補(bǔ)給泡沫、干粉、二氧化碳、氮?dú)獾葴缁饎?,有的能提供特種規(guī)格或特殊用途的滅火和搶險救援器材,有的可以為長時間滅火或搶險的消防員提供基本的生活保障??傊?,不同的后援消防車有著不同的具體特殊用途。
不過,后援消防車也有采用模塊化功能組合的。有些后援消防車采用了可更換車廂吊裝系統(tǒng),不同的車廂具備不同的專業(yè)用途,即便有些也車廂很少用到,但也不可缺少,這種可更換車廂的模塊化設(shè)計不僅減少了為滿足不同功能而采購整車的成本,同時又滿足了各種特殊用途的消防需求。例如,芬蘭赫爾辛基消防局就有很多這種車廂可更換的消防車,同時他們也有40多個不同用途的車廂,其中包括了通訊指揮、移動急救室等,這些車廂也能用于存儲水、消防泡沫,攜帶消防水帶、水上救援工具、野外泵浦系統(tǒng)等。
5.通訊指揮車
隨著科技的進(jìn)步和對重大事故處理能力提升的需要,越來越多的消防部門開始采用消防通訊指揮車。通訊指揮車最大的優(yōu)勢是在重大事故處置中能夠協(xié)同各種消防車和救援設(shè)備,以提高消防救援效率。為了提高無線電的使用效率,最高指揮官通常需要地面通訊線路、衛(wèi)星通信、閉路電視系統(tǒng)等多種通訊系統(tǒng),及時全面了解事故現(xiàn)場的最新情況。通訊指揮車還能用作臨時會議室,以便對事故救援進(jìn)行規(guī)劃和統(tǒng)籌,保證救援行之有效。
6.水罐消防車
顧名思義,水罐消防車首要用途就是將大量的水運(yùn)輸至火災(zāi)現(xiàn)場,保證救火工作順利實施。在偏遠(yuǎn)地區(qū)不具備消防栓或者野外水源很難泵取的時候,水罐消防車就能派上用場了。
水罐消防車除了裝備消防水泵及器材以外,還設(shè)有較大容量的水罐及消防水炮等。它不僅能將水和消防人員輸送到火災(zāi)現(xiàn)場撲救火災(zāi),也可以從水源處吸水直接進(jìn)行撲救,或向其他消防車和滅火噴射裝備供水。
多數(shù)水罐消防車配備了車載泵浦系統(tǒng)。這些水泵一般不是直接用作消防滅火使用,而是將消防栓或者其他水源處的水泵到水罐中。有些地方發(fā)生洪水時,水罐消防車還能提供生活用水。
多數(shù)水罐消防車側(cè)面或后面設(shè)有快速排水口,有了這個排水口,上千升的水能夠在很短時間內(nèi)就能排空。在容量方面,水罐消防車一般至少能夠裝水3 800 L。
7.機(jī)場消防車
機(jī)場消防車是專門針對機(jī)場火災(zāi)而設(shè)計的,這些車輛一般都具備非常好的通過性,以便在機(jī)場及其周邊地區(qū)的崎嶇路面實施消防作業(yè)。大容量的泡沫存儲罐是機(jī)場消防車的必備裝備,高壓泵和水量/泡沫量監(jiān)視系統(tǒng)也必不可少。新型機(jī)場消防車已經(jīng)開始采用泡沫干粉聯(lián)用系統(tǒng)和碳酸氫鉀干粉滅火劑,并且通過液膜形成泡沫滅火器噴射,新技術(shù)的采用大大減少了滅火時間。這些滅火特性使得機(jī)場消防車有能力處置飛機(jī)迫降、迫降后起火等各種事故。
除了以上介紹的幾種消防車,全球消防車市場中還有其他很多種類的消防車。例如警用消防車、消防偵察車、軍用消防車,以及營救及救火機(jī)器人等消防設(shè)備。
目前看來,消防車的種類細(xì)分和技術(shù)發(fā)展仍然在繼續(xù),而隨著各項性能的增強(qiáng),消防車救援能力也是越發(fā)強(qiáng)大。隨著科技的進(jìn)步,未來的消防車究竟能發(fā)展到何種程度,誰也難以準(zhǔn)確預(yù)測,只能且行且看。