森林航空滅火技術探究

李旭

摘要：航空滅火具有機動靈活性和“發現早、行動快、滅在小”的優勢，已成為現代森林防火中不可替代的手段。在森林火情監測方面，雖然有衛星林火遙感監測，但準確率低，需要地面花費大量的人力物力財力和時間進行核實，尤其山高坡陡、交通不便的邊遠山區，飛機的火情監測仍是其他手段不能完全替代的，在森林火災撲救方面，航空滅火被認為是最直接，最有效的方法。

關鍵詞：森林；航空滅火；監測中心；飛機

隨著科技進步和人類對森林火災認識的不斷深入，滅火技術和滅火裝備日趨完善，特別是在航空以水滅火這個森林消防發展的重要方向上，國內外開展了廣泛的研究。飛機載水、灑水，吊桶及人工增雨等一批技術裝備在森林消防中發揮了不可替代的作用，隨著機型和相關設備的不斷進步，航空以水滅火技術的優勢將會更加突出。

一、航空以水滅火的優勢

水是火的克星，以水滅火是當今最有效、最徹底、最安全的滅火手段。實施水滅火主要有以下優點：

（一）滅火迅速徹底。

水遇火轉化為蒸汽時，可以迅速吸收大量的燃燒熱，使可燃物冷卻，并增加可燃物的濕度，直接撲滅林火或減低火強度，為人員接近火線滅火創造條件。

（二）攔截火頭安全高效。

實施航空以水滅火時，可以居高臨下，機動靈活，遠離火線作業，避免人與火線直接交鋒，極大地降低了滅火難度，能有效保證滅火人員的安全。

（三）清理火線徹底。

實踐證明，用水清理火線是最徹底的清理方式，同時還可增加可燃物的含水率，防止死灰復燃。

二、林區實施航空以水滅火的條件

航空以水滅火需要具備水源、基礎設施和滅火飛機等三方面的基本條件，其中水源包括可供兩棲滅火飛機和直升機吊桶取水、吸水的河流，湖泊等天然水體和水庫等；基礎設施包括航空護林場站，以及油料、器材等與航空以水滅火有關的保障和固定設施；滅火飛機主要包括能夠實施航空以水滅火作業的固定翼飛機和直升機。

（一）滅火水源

就全國來看，一般森林密集的地方水資源也比較豐富，我國森林資源豐富的東北、西南和長江流域林區的水資源也比較豐富。按照經濟合理的原則，使用兩棲滅火飛機、直升機吊桶從天然水體直接取水滅火，火場與水源的距離應在30km以內，如距離超過50km就要考慮用兩架以上的機群滅火，但經濟性較差。

（二）水滅火基礎設施

主要指航空護林場站及附屬設施建設。目前，全國有18個航空護林場站，擔負著黑龍江、內蒙古、吉林、云南、廣西、四川和貴州7個省（區）森林的巡護和消防任務。在航站之外，還臨時增設了多處直升機臨時停機場和加油站。上述航站基本屬于具備航空以水滅火基地條件的機場。但由于這類機場以往僅供運一5、米一171等小型固定翼飛機和直升機使用，其油料、器材、水和化學滅火劑等供給設施以及其他條件還需視具體情況加以擴充，才能滿足中型以上滅火飛機作業要求。

三、航空水滅火技術的具體應用

在人煙稀少、交通不便的偏遠林區，可以利用固定翼飛機或直升機裝載水或化學滅火劑，進行撒水滅火、吊桶滅火，在條件允許的情況下，也可以實施人工增雨滅火。

（一）飛機撒水（化學滅火劑）滅火

采用飛機撒水滅火技術，以加拿大CL15水陸兩棲飛機為例，飛機上的主要機構有滅火水箱、吸水和操縱部分。滅火水箱由兩個玻璃纖維質的箱體構成，每個箱體下部都設有水門；吸水機構由低阻斗、導流板，單向閥和收放機構組成；操縱機構為液壓控制機構，主要控制水門的開與閉和吸水收放機構。當飛機掠過水面時，靠飛行沖力將水充入水箱，單向閥可防止水倒流。該飛機最主要的優點是在飛行中自吸加水，采用俯沖滑水方式，8s即可將6t水吸入水箱內。飛機也可以在航站機械加注水（化學滅火劑）。CL__415飛機滅火噴撒最大長度300m，寬度30m。幾架飛機配合作業，滅火威力較大。

（二）直升機吊桶（吊囊）滅火

吊桶滅火是直升機用懸掛的吊桶自動加滿河流、湖泊的水后，提到火場上空自動釋放達到滅火目的的技術。吊桶容量為0.5—1.8t。吊桶有兩種：一種用金屬板材焊接而成，自重0.5t，結構簡單，但保存攜帶不方便；另一種是用涂塑布（PVC）內加鋁合金支架制成，可折疊打包，便于攜帶，不影響直升機巡護、載人、載貨作業。直升機吊桶滅火主要用于滅火頭和高強度火線，盡管載量有限，但對水源條件要求較低，只要有深度0.5m、直徑1_2m的水源，即可實現吸水作業，加滿水時間2min，釋放時間0.5min。直升機吊桶不但可以直接撒水滅火，更重要的是可以向地面臨時水箱（折疊移動式）注水，供機動水泵、水槍使用，方法簡單易行，設備造價低廉，效果良好。

航空以水滅火技術是一種適合我國國情的森林消防手段，南北方林區經過多年試驗已經掌握了此項技術，局部的多次火場實踐也使此項技術日臻成熟，只要增加以水滅火飛機的數量，改良質量，航空以水滅火技術便能在森林防火戰線迅速推廣并見效，此項舉措雖然涉及到經費的問題，但從森林火災撲救總的支出來看，采用這一先進技術會更為經濟。

四、森林航空滅火技術的不足

（一）航空噴灑滅火效果不佳。

成災之后的林火空間范圍極大，一般高度達到10～20m，火線沿前進方向長度可達50m，溫度達900～C。由于要保證飛機的安全，滅火時飛機只能在距火場上空一定高度進行作業，這就導致灑水高度較高，水在降落過程中受到火場上空強熱氣流的影響，一部分滅火劑（液體滅火劑）在降落至火場的過程中受熱蒸發或被吹散到火場以外，致使真正作用于火場的滅火劑量很少，滅火效果不佳。

（二）航空灑水滅火水的利用率較低，成本相對較高。

水利用率太低導致單架次飛行滅火效果不佳，因此森林航空滅火很難推廣成為一種常規滅火手段。

（三）滅火效果取決于飛機的載重量。

飛機噴灑滅火劑滅火的面積與其攜水量成正比。理論上飛機攜帶的滅火劑越多越好，但這又將給大載重量飛機帶來研制與飛行成本升高的問題。

經對目前國內外機載滅火彈技術進行分析，筆者發現這些滅火彈對森林火災撲滅效果較差。現有機載滅火彈大多以遇火爆炸或觸地起爆作為引發方式，起爆位置或貼近地面或還在火場上空。在火場上空起爆相當于噴灑滅火劑滅火，滅火效果不佳；當森林火災擴大后，火災將成為由地下火、地表火、樹冠火組成的立體火災結構，其中樹冠火的危害最大，而貼近地面起爆的滅火彈無法對樹冠火進行有效撲滅。

參考文獻：

[1]李春雷.森林火災與人類[J].生命與災害，2009（6）：37—38

[2]桂潛波.遠程森林滅火彈藥設計與研究[D].石家莊：軍械工程學院碩士學位論文，2009