閆光巍,張 昊,李寶倉
(中航通飛研究院有限公司/中航通飛華南飛機(jī)工業(yè)有限公司,廣東 珠海519040)
作為我國應(yīng)急救援體系的大型航空裝備,我國自主研制的大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機(jī)(以下簡稱AG600飛機(jī)),主要用途為森林滅火和海上搜索救援。其中森林滅火主要包括陸上機(jī)場注水和汲水滅火兩種模式。在火場附近有可用水源的情況下,AG600飛機(jī)可在水源和火場之間往返汲水和投水,該機(jī)單次最大投水量可達(dá)12 t,是航空護(hù)林非常重要的裝備。
我國地域廣闊,不同地區(qū)的森林火災(zāi)具備不同的時空分布特點(diǎn),分析AG600飛機(jī)在我國火災(zāi)高危區(qū)域的覆蓋滅火能力有利于促進(jìn)該機(jī)的運(yùn)用,更好地滿足我國森林防火的需求。
我國森林分布集中在東北、西南、東南三大林區(qū)。歷年來發(fā)生火災(zāi)次數(shù)最多、受害森林面積最大的主要是內(nèi)蒙古、黑龍江、云南、廣西、四川5個?。▍^(qū))。這5個?。▍^(qū))平均每年發(fā)生的森林火災(zāi)次數(shù)占全國平均每年發(fā)生火災(zāi)次數(shù)的40%,受害森林面積占全國同期受害森林面積的75%[1]。
國家林業(yè)局于2016年發(fā)布的《全國森林防火規(guī)劃(2016-2025年)》[2],將我國森林防火重點(diǎn)區(qū)域劃分為森林火災(zāi)高危區(qū)、森林火災(zāi)高風(fēng)險區(qū),其中火災(zāi)高危區(qū)主要包括黑龍江省(32個)、內(nèi)蒙古自治區(qū)(18個)、吉林?。?9個)、四川省(35個)、云南省(35個)和西藏自治區(qū)(12個)。
根據(jù)AG600飛機(jī)對陸上機(jī)場和汲水水域的需求,通過機(jī)場相關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)[3,4]和對水源地的調(diào)研走訪,篩選出可供AG600飛機(jī)使用的機(jī)場和水源。
1)機(jī)場共22個,包括漠河古蓮機(jī)場、加格達(dá)奇嘎仙機(jī)場、黑河璦琿機(jī)場、哈爾濱太平國際機(jī)場等。
2)汲水水源共15個,包括山口湖水庫、庫爾濱水庫、白龍湖、清河水庫等,此外林業(yè)部門計劃在大興安嶺十八站建立一個7.23 km2可供AG600起降、汲水的水庫,目前該項(xiàng)目已經(jīng)申報國家林草局審批。
將上述機(jī)場和水源疊加到東北林區(qū)火災(zāi)高危區(qū)域中如圖1所示。東北林區(qū)火災(zāi)高危區(qū)及周邊AG600飛機(jī)可用機(jī)場和水源分布不均勻,大興安嶺一帶可用水源匱乏,僅有呼和諾爾湖和規(guī)劃中的十八站水庫。
圖1 東北林區(qū)火災(zāi)高危區(qū)及AG600飛機(jī)潛在可用機(jī)場和水源地示意
為實(shí)現(xiàn)火災(zāi)高危區(qū)80%以上的任務(wù)覆蓋,針對水源和機(jī)場分布,盡量降低不同場景對同一地區(qū)的覆蓋,構(gòu)建的典型任務(wù)場景如圖2所示。
圖2 東北林區(qū)典型任務(wù)場景示意
圖2中藍(lán)色圓形區(qū)域代表汲水滅火投水覆蓋范圍,黃色區(qū)域代表注水滅火投水覆蓋范圍。圖3中汲水作業(yè)聯(lián)合注水作業(yè)投水覆蓋范圍可覆蓋東北林區(qū)約90%的范圍,滿足滅火任務(wù)需求。典型任務(wù)場景如表1所示,其中汲水滅火任務(wù)場景8個,機(jī)場注水滅火場景5個。
表1 東北林區(qū)典型任務(wù)場景
分析上述13個典型任務(wù)場景,建立AG600飛機(jī)東北林區(qū)典型任務(wù)剖面,如圖3和圖4所示。
圖3 東北林區(qū)注水滅火典型任務(wù)剖面
圖4 東北林區(qū)汲水滅火典型任務(wù)剖面
1)機(jī)場共21個,包括大理荒草壩機(jī)場、普洱思茅機(jī)場、昆明長水國際機(jī)場等。
2)汲水水源27個,包括澄碧河水庫、大朝山水庫、瀘沽湖、邛海等(由中航通飛市場調(diào)研獲得,暫無公開資料)。
與東北林區(qū)的分析類似,構(gòu)建的西南林區(qū)典型任務(wù)場景如圖5所示。西南林區(qū)火災(zāi)高危區(qū)附近機(jī)場和水源分布極不均衡,集中在東北部和中南部區(qū)域,中北部和西部區(qū)域?qū)儆跈M斷山脈區(qū)域,海拔高,地勢陡峭,可用機(jī)場和水源匱乏。詳細(xì)的任務(wù)場景如表2所示。
圖5 西南林區(qū)典型任務(wù)場景示意
表2 西南林區(qū)典型任務(wù)場景
分析上述10個典型任務(wù)場景,建立AG600飛機(jī)西南林區(qū)典型任務(wù)剖面,如圖6、圖7所示。西南林區(qū)火災(zāi)高危區(qū)中北部暫時為AG600飛機(jī)的高效率滅火盲區(qū),雖然通過機(jī)場遠(yuǎn)距離注水(任務(wù)半徑400 km)或者遠(yuǎn)距離汲水也具備一定的滅火能力,但是往往需要借助機(jī)群作業(yè),會造成較高的采購和運(yùn)營成本。
圖6 西南林區(qū)注水滅火典型任務(wù)剖面
圖7 西南林區(qū)汲水滅火典型任務(wù)剖面
1)東北林區(qū)采取汲水滅火和注水作業(yè)相結(jié)合的模式可以覆蓋90%的火災(zāi)高危區(qū),滿足滅火任務(wù)需求,大興安嶺一帶主要依靠機(jī)場注水模式。
2)西南林區(qū)以汲水模式為主,約80%的火災(zāi)高危區(qū)在AG600飛機(jī)的滅火能力以內(nèi),東北部、東部和中南部區(qū)域主要采用汲水滅火模式。由于橫斷山脈一帶高海拔的特點(diǎn),附近可用機(jī)場和水源地匱乏,中北部區(qū)域存在一定的滅火盲區(qū),需借助機(jī)群遠(yuǎn)距離滅火作業(yè);西部主要依靠林芝米林機(jī)場注水作業(yè)。
3)AG600飛機(jī)應(yīng)盡量提升其高原起降特性,降低對陸上跑道的需求,提升運(yùn)行適用范圍,以更好地滿足滅火任務(wù)需求。