無(wú)人滅火機(jī)發(fā)展態(tài)勢(shì)

徐德康

2017年美國(guó)和加拿大等國(guó)發(fā)生了大規(guī)模山火，造成的損失創(chuàng)下了歷史最高紀(jì)錄，因此也促使許多國(guó)家開始重視發(fā)展新型滅火機(jī)，特別是無(wú)人滅火機(jī)。

2017年，美國(guó)大陸遭遇山火的過(guò)火土地面積達(dá)39700km2，美國(guó)農(nóng)業(yè)部動(dòng)用了24億美元（約為美國(guó)處理災(zāi)情預(yù)算的56%）對(duì)抗山火，其中10月和12月美國(guó)加利福尼亞州爆發(fā)的大規(guī)模山火，過(guò)火面積達(dá)4856km2，保險(xiǎn)索賠金額高達(dá)120億美元。同年，加拿大不列顛哥倫比亞省山火燒毀了近121OOkm2山林，損失達(dá)4.5億美元。2017年歐盟地區(qū)森林火災(zāi)的過(guò)火面積超過(guò)7284km2。鑒于近幾年山火火災(zāi)頻發(fā)，相關(guān)國(guó)家提升了對(duì)滅火機(jī)的重視程度，或著手升級(jí)現(xiàn)有滅火機(jī)。

對(duì)滅火機(jī)的新認(rèn)識(shí)

美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局的數(shù)據(jù)顯示，雖然2017年美國(guó)火災(zāi)過(guò)火面積達(dá)到有歷史記錄以來(lái)的第三位，但發(fā)生火災(zāi)的次數(shù)卻不是最頻繁的，從2000年算起只排第七位。這意味著如果能盡早發(fā)現(xiàn)火情并將其撲滅，那么每次火災(zāi)的損失就可大大降低?？梢姲l(fā)展能盡早發(fā)現(xiàn)火情并將其撲滅的初始滅火機(jī)（Initial Attack Aircraft）非常重要。

空中滅火機(jī)（Attack Aircraft）泛指實(shí)際用于滅火的空中資源，一般包括固定翼滅火機(jī)和旋翼滅火機(jī)，而初始滅火機(jī)可以是固定翼滅火機(jī)和旋翼滅火機(jī)，也可以是其他任何可監(jiān)視火情和滅火的航空資源。初始滅火機(jī)通常有靈敏的探測(cè)器，巡航時(shí)間長(zhǎng)，有大范圍監(jiān)視能力，在其他滅火資源上方飛行，一旦探測(cè)到初期的火情，可對(duì)山火的大小、位置和潛在的發(fā)展趨勢(shì)做出迅速評(píng)估和響應(yīng)，從而在火災(zāi)大面積蔓延前控制住火勢(shì)，包括建立控制線或火線。初始滅火機(jī)更強(qiáng)調(diào)能在初始發(fā)現(xiàn)火情時(shí)就將其撲滅，而常規(guī)滅火機(jī)是參與火情已經(jīng)蔓延了的大火，所以對(duì)初始滅火機(jī)的速度，航程，載水量及機(jī)載設(shè)備（探測(cè)儀器）的要求更高。

目前，空中滅火機(jī)主要是有人駕駛飛機(jī)。考慮到機(jī)組的安全，空中滅火行動(dòng)通常在日落時(shí)就被迫中止，而實(shí)際上夜間是滅火的最佳時(shí)機(jī)。如果有了無(wú)人滅火機(jī)，夜間滅火行動(dòng)就可以繼續(xù)。這也是現(xiàn)在許多國(guó)家均已開始研制無(wú)人滅火系統(tǒng)的主要原因。

“飛行?！睙o(wú)人滅火機(jī)

無(wú)人滅火機(jī)比其他滅火機(jī)飛得更高且機(jī)上配備的紅外攝像機(jī)、傳感器和綜合通信設(shè)備，可迅速掌握火災(zāi)蔓延的強(qiáng)度、速度和傳播方向，而收集的這些現(xiàn)場(chǎng)情報(bào)還可通過(guò)語(yǔ)音和數(shù)據(jù)傳輸發(fā)送給幾個(gè)不同的、彼此不兼容的通信系統(tǒng)，從而提高滅火的效率和消防安全水平。美國(guó)洛杉磯消防局2017年首次使用無(wú)人滅火機(jī)對(duì)火災(zāi)區(qū)域進(jìn)行了勘查并評(píng)估。同時(shí)，一些無(wú)人機(jī)制造商也開始研制更大的無(wú)人滅火機(jī)，只是這些無(wú)人機(jī)如何認(rèn)證還面臨著很大的挑戰(zhàn)。

目前，西班牙Singular飛機(jī)公司已經(jīng)研制出了一種被稱為“飛行牛”（ Flyox）的雙發(fā)水陸兩用無(wú)人滅火機(jī)，正在進(jìn)行飛行測(cè)試。

“飛行?！睙o(wú)人滅火機(jī)的最大起飛重量為4000kg，航程為8300km，可攜帶有效載荷1800kg，裝備了柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和衛(wèi)星通信設(shè)備，在1850km之內(nèi)的火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)一次可投2000L水。據(jù)稱“飛行?！睙o(wú)人滅火機(jī)是目前世界上最大的水陸兩棲無(wú)人滅火機(jī)，和同級(jí)的有人駕駛滅火機(jī)相比，其使用成本僅為四分之一，而且機(jī)體結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，發(fā)動(dòng)機(jī)燃油效率更高。除滅火外，“飛行牛”無(wú)人滅火機(jī)還能用于貨物運(yùn)輸、農(nóng)業(yè)等任務(wù)。

據(jù)悉，2016年下半年Singular飛機(jī)公司開始少量生產(chǎn)“飛行牛”無(wú)人滅火機(jī)，目前已賣出兩架，還有4架正在制造中。第一架“飛行?！睙o(wú)人滅火機(jī)采用馬自達(dá)公司的渦輪增壓汽油發(fā)動(dòng)機(jī)，續(xù)航時(shí)間為63h，已于2017年9月底在FAA泛太平洋無(wú)人機(jī)綜合測(cè)試機(jī)構(gòu)完成了基礎(chǔ)技術(shù)演示并獲得了FAA認(rèn)證。

510G“云霄飛車”無(wú)人滅火機(jī)

2018年1月，美國(guó)的畫眉鳥飛機(jī)公司（Thrush Aircraft）（研制了“畫眉鳥”系列水上轟炸機(jī)及510G農(nóng)業(yè)飛機(jī)）和美國(guó)無(wú)人機(jī)公司Drone America（研制了Ariel消防和監(jiān)視兩棲無(wú)人機(jī)）宣布將共同研制一種被稱為“世界上第一款自主空中滅火機(jī)”-510G“云霄飛車”（Switchback），用于監(jiān)視山火火災(zāi)的蔓延及滅火。

據(jù)悉，這種新型滅火機(jī)將結(jié)合畫眉烏飛機(jī)公司有人駕駛飛機(jī)和機(jī)載系統(tǒng)的專業(yè)技術(shù)與Drone America公司Ariel兩棲無(wú)人機(jī)的平臺(tái)技術(shù)。畫眉烏飛機(jī)公司的飛機(jī)具備良好的機(jī)動(dòng)性和速度以及卓越的效率和低成本，而Drone America公司設(shè)計(jì)和制造的無(wú)人機(jī)和自動(dòng)駕駛系統(tǒng)，又具有很突出的數(shù)據(jù)捕獲和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換能力，以及同時(shí)操作多個(gè)傳感器和高載荷的能力，所以兩家公司聯(lián)合研制的新型無(wú)人滅火機(jī)除滅火效率高之外，還能進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的戰(zhàn)術(shù)偵察飛行，使消防員、地面操作員和公共安全協(xié)調(diào)員能夠?qū)崟r(shí)了解火災(zāi)的蔓延情況，包括火勢(shì)的速度、強(qiáng)度和方向。510G“云霄飛車”無(wú)人滅火機(jī)將由一臺(tái)5880kW的GE H80發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)，該機(jī)可攜帶大約2290L的噴灑液體，并且可在消防和農(nóng)作物噴灑之間快速切換。除了510G“云霄飛車”，美國(guó)無(wú)人機(jī)公司表示還在研制一款被稱為Ariel Scooper的水上滅火機(jī)，但510G“云霄飛車”預(yù)計(jì)很快將獲得認(rèn)證。