梁文超 趙鵬祥
【摘要】:川西高原森林航空消防護區(qū)內(nèi)有海拔高于5500米的山峰70多座,落差達(dá)3000米,雅礱江、岷江、大渡河等大川大河縱橫交錯,地勢險峻、地形復(fù)雜,氣候條件多變,但森林資源豐富,珍惜動植物品種繁多,旅游景點馳名海內(nèi)外,歷來是國家森林防火的重點區(qū)域。本文對森林航空消防滅火直升機機型、直升機取水、灑水滅火方式等進行研究探索,并通過對川西高原森林航空消防滅火實例的分析,結(jié)果表明:在現(xiàn)有條件基礎(chǔ)上,中小型直升機采用機腹水箱灑水更適合為川西高原林區(qū)實施森林航空消防直接滅火作業(yè)。
【關(guān)鍵詞】:森林航空消防 川西高海拔林區(qū) 探索 研究
1、直升飛機機型的性能探索
目前國內(nèi)森林航空消防工作主要使用的直升機機型有M-26,M-171,K-32A,AS-350B3這四種直升機機型。通過對比分析這四種直升機機型的性能,從而探索、研究適合在川西高原林區(qū)開展森林航空消防直接滅火工作的飛機機型。
從這四種機型主要性能數(shù)據(jù)(見上表)進行對比分析:一是機身、翼展長度比較:AS-350B3直升機﹤K-32直升機﹤M-171直升機﹤M-26直升機,說明AS-350B3直升機小巧靈活、機動性強、轉(zhuǎn)彎半徑??;二是懸停高度比較:AS-350B3直升機﹥K-32直升機﹥M-26直升機﹥M-171直升機,說明AS-350B3直升機懸停灑水能力最強,K-32直升機次之;三是吊桶機腹載水量比較M-26直升機﹥K-32直升機﹥M-171直升機﹥AS-350B3直升機,說明M-26直升機載水量最大,AS-350B3直升機載水最少;四是從最低起降場長、寬要求比較,M-26直升機由于機體龐大,對起降場地的要求比其他機型要高[2]。
從這四種機型主要性能數(shù)據(jù)對比分析可知,M-26直升機由于其良好的性能、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直升機在這片區(qū)域撲救森林火災(zāi)存在以下兩點困難,一是M-26直升機野外吊桶取水要求在川西高原難以滿足。二是M-26直升機吊桶的吊繩升降范圍是40-70米,故在川西高原林區(qū)帶著吊桶飛行存在很大的安全隱患[3]。
M-171直升機在高海拔地區(qū)飛行,僅僅只能完成火情偵查,機降指揮滅火,為火場指揮員決策撲救措施提供了火場信息等服務(wù)。M-171直升機適合在低海拔、凈空好的區(qū)域開展吊桶滅火作業(yè)。
筆者認(rèn)為K-32直升機滅火啟動原理是先啟動小發(fā)動機再帶動大發(fā)動機工作從而實現(xiàn)飛機起飛。K-32直升機由于其自身設(shè)計問題,在海拔超過3000米的地域,由于空氣稀薄等原因,小發(fā)動機不能正常啟動,故帶動不了大發(fā)動機正常工作,飛機不能起飛。成都航站甘孜州藏族自治州道孚直升機起降場平地海拔3000米,故使用該直升機起降場為作業(yè)基地,K-32直升機難以正常起飛。成都航站金川直升機起降場海拔高度1600米,九寨溝彭布直升機起降場海拔高度2400米,k-32直升機可以以金川和九寨溝起降場為作業(yè)基地,一旦遇到海拔高于3000米以上的森林火災(zāi),地面移動加油車先抵達(dá)火場附近,k-32直升機可以在海拔高于3000米的火場采用“不關(guān)車”加油,在滿足火場半徑10公里范圍內(nèi)有合適的取水水源的基礎(chǔ)上,可以對海拔高于3000米的火場進行連續(xù)灑水滅火作業(yè)。
AS-350B3直升機屬于高原型直升機,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,從而最大化爭取滅火時機。缺點是由于其自身體積小,每次飛行載水量少。理論上該機型對川西高原出發(fā)型森林火災(zāi)的撲滅具有其他機型不可替代的優(yōu)勢。
2、直升機機腹取水探索
經(jīng)過對直升機機腹水箱研究,其存在以下優(yōu)點:一是機腹水箱安裝簡單、方便且與機體結(jié)合成為一體,飛機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,對水源深度沒有特殊要求,溪流就可以滿足其取水條件;三是水箱內(nèi)部設(shè)計分成若干個儲水小格,減少水流在飛行中的運動從而影響飛機平穩(wěn)性。缺點:機腹水箱自重太重。以AS-350B3為例,AS-350B3直升機機腹水箱自重160斤,由于該直升機體積小,有效載荷只有1026KG,故水箱自重影響了載水水量。
以AS-350B3直升機為例的探索:
一是實際載水研究。根據(jù)AS-350B3直升機操作手冊,其水箱載水量可以載水一噸,經(jīng)實際載水實驗,AS-350B3直升機在保證安全飛行且乘坐正副機長2人并加入60%航油的情況下,其機腹水箱可以載水800KG。
二是機腹水箱加水時間的研究。從直升機起降場附近的河流給機腹水箱注水,由于飛機起降坪距離河流較遠(yuǎn),故注滿800KG水花費時間太長,經(jīng)成都航站工作人員共同商議,在起降場內(nèi)研究搭建了可以儲水20噸的臨時簡易儲水池,從儲水池給飛機機腹水箱注水,雖然大大縮短了注水時間,但是經(jīng)秒表計時,注滿800KG水卻還需要7分鐘時間,注水時間很不理想,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,該車以柴油為動力,車內(nèi)有加水馬達(dá),經(jīng)該車為機腹水箱注水,注滿800KG水,只需要32秒的時間,機腹水箱加水時間問題的研究終于得到了解決。 三儲水工作的準(zhǔn)備。每次巡護飛行結(jié)束后,從附近河流抽水到臨時蓄水池和消防加水吉普車,保證臨時蓄水池和車內(nèi)儲滿水,從而為撲救森林火災(zāi)時刻準(zhǔn)備著。
3、直升機吊桶取水探索
2017年1月筆者實際走訪考察了九寨溝縣和各個鄉(xiāng)鎮(zhèn)附近的河流、魚塘、水電站,找到了61個適合直升機吊桶取水的水源深度取水點,但是由于取水點上空電線眾多,最后經(jīng)過一一篩選確立了三處滿足直升機吊桶取水的取水點,并使用Google地圖進行標(biāo)記,納入九寨溝基地常備取水點計劃。
甘海子:N:33°15′24″ E:103°45′41″海拔高度2658米
犀牛海:N:33°10′58″ E:103°53′36″海拔高度2329米
長海: N:33°02′30″E:103°55′53″海拔高度3081米
由于川西高原適合吊桶取水的取水點少之又少,經(jīng)過同事積極探討,研究、制作了移動蓄水池,該缸型水池,材料為PVC夾網(wǎng)布熱和而成,尺寸為直徑5米,高1.5米,使用之前給氣管打氣,然后拉開水袋,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4分之一立方,重量約25斤。一旦發(fā)生林火,該蓄水池可以塞進越野車后備箱,車輛到達(dá)火場附近立即給蓄水池注滿水,直升機可利用吊桶從中取水,從而對火場進行連續(xù)掉滅。
移動蓄水池
4.川西高原林區(qū)森林航空消防直接滅火實例分析
2016年2月27日13時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織工作人員進入機場并實施航空直接滅火,經(jīng)偵查,該火場位于九寨溝章扎鎮(zhèn)永竹村(E 103°53′23″;N 33°17′13″),距離九寨溝景區(qū)較近,火場過火面積50畝,有林地面積10畝,地表火,火場主要樹種為油松,火場西北方向有一條100米煙線;火場由東北至東南方向有1 個200米不連續(xù)煙線,向東北方向發(fā)展;火場內(nèi)已有地面撲火人員,由于地勢較陡地面撲救困難,請求直升機增援。直升機高空連續(xù)向煙線灑水,降低燃燒強度,待煙霧減弱后實施旋停灑水。第一次直升機對火場連續(xù)灑水20箱,灑水11394kg,18時10分灑水結(jié)束,火場已無煙點。18時30分火場兩處煙點復(fù)燃,地面人員無法清理,基地立即組織飛行,直升機對火場煙點再一次灑水2箱。截止19時05分林火全部撲滅,直升機共灑水22箱,灑水12334kg。
此次撲火戰(zhàn)斗,是成都站自1991年對川西高原林區(qū)開展森林航空消防工作以來,第一次實施空中直接滅火。成功撲滅林火是成都站所有工作人員25年來不斷努力及艱辛探索、研究的成果,也充分驗證了中小型直升機采用機腹水箱灑水可以為川西高原林區(qū)實施森林航空消防直接滅火的理論。
2016年3月6日16時南方航空護林總站成都站金川基地接金川縣森防辦報,金川縣勒烏鄉(xiāng)孫家坪村發(fā)生森林火災(zāi),請求直升機空中支援。接報后,金川基地全體人員迅速行動,用時30分鐘,全部安排人員進場、計劃申報、直升機檢查放行、水箱加水等航前準(zhǔn)備工作。
16時43分兩架小松鼠直升機從金川基地起飛,載水直飛火場實施機腹灑水滅火。兩架直升機連續(xù)飛行灑水作業(yè),在地面專業(yè)撲火人員配合下,安全、高效完成了該火場撲救任務(wù)。
此次撲救任務(wù),兩架直升機累計飛行3架次,4小時,灑水14箱,約8噸。這是小松鼠直升機在高原林區(qū)首次實施雙機滅火作業(yè),同時也進一步為中小型直升機在高原林區(qū)開展機腹水箱灑水滅火和機群作業(yè)積累了寶貴經(jīng)驗。
川西高原森林航空滅火仍處于探索階段,但從以上理論和實踐效果不難看出,在川西高原實現(xiàn)森林航空滅火。一是在機型選擇上,以K32和AS-350B3中小型直升機為最佳;二是在取水灑水滅火上采用機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,中小型直升機吊桶滅火則為川西高原滅火的最佳方式。
筆者堅信隨著我國綜合國力的進一步增強,科學(xué)技術(shù)進一步發(fā)展,在國家林業(yè)局和全社會的大力支持下,川西高原森林航空消防一定有廣闊的發(fā)展前景,一定能實現(xiàn)“打早、打小、打了”的滅火目標(biāo),也一定能為青山綠山就是金山銀山提供堅強的空中保障。
【參考文獻(xiàn)】
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