浅析森林航空消防直接灭火技术

刘克韧

（东北航空护林中心，黑龙江 哈尔滨 150027）

森林航空消防空中直接扑火能力是衡量森林航空消防水平高低的重要标志之一。随着我国经济社会的发展，我国森林航空消防空中直接扑火能力不断提高，与国外森林航空消防先进国家的差距逐渐缩小，它在我国森林防火工作中地位十分重要，作用不可替代。尤其是对交通不便、人迹罕至的原始林区发生的森林火灾，对森林航空消防基地附近易于发现的面积较小的森林火情，对燃烧数日而难以扑救的重大、特大森林火灾，森林航空消防的空中优势就更加明显，直升机空中直接扑火能力得以充分体现。森林航空消防空中直接扑火能力主要体现在飞机洒液灭火、直升机吊桶灭火、机群航空化学灭火和人工增雨灭火方面。尽管直升机直接灭火技术日臻成熟，但在工作实践中采用各种灭火技术时，尚有一些应当引起高度重视的问题。

1 直升机吊桶灭火技术

1.1 直升机吊桶灭火的概念

直升机吊桶灭火就是利用直升机外挂吊桶载水，从空中将水喷洒到火头、火线上达到直接扑灭森林火灾的方法。吊桶灭火这一种森林航空消防直接灭火手段，在我国东北、内蒙古和西南林区已普遍运用，灭火效果显著。

1.2 直升机吊桶灭火的特点

直升机吊桶灭火的特点：一是喷洒较为准确，灭火效率较高；二是机动灵活性较强，提高了直升机的利用率；三是水源条件要求较低，中型、大型直升机分别要求水的深度在2m、3m以上，水源周边净空条件良好。四是直升机吊桶所载之水，既可用于空中直接灭火或间接扑火，又可以为前线扑火人员提供生活用水。五是以水作为灭火剂，既经济又可以在火灾频发而水源颇丰的林区广泛应用。

1.3 直升机吊桶灭火的适宜范围

从工作实践看，吊桶灭火不仅能直接、快速扑灭小火和初发阶段的火灾，而且在扑救较大森林火灾时，能够利用其居高临下的优势,以直接喷洒的方式迅速压住火头、火线或增大防火隔离带的湿度，为地面扑火人员创造有利扑火战机，以尽快扑灭森林火灾。从多次实战个例来看，吊桶灭火在扑救树冠火、地下火及陡坡、峭壁上的火线、火点时，扑火效果尤为显著，对于地面扑火队员无法接近、难于扑打的森林火灾，吊桶灭火作用更加明显。

1.4 直升机吊桶灭火数据分析

表1是东北航空护林系统2007-2011飞行灭火统计（摘录），这一飞行灭火数据充分说明了吊桶灭火在扑救森林火灾中的重要作用。

从表1我们不难看出：

表1 东北航空护林系统2007-2011年飞行灭火统计（摘录）

（1）吊桶灭火已经成为一种重要的灭火方式。每年飞行架次少则165架次，多则514架次，洒水量少则336t,多则1511t，5年飞行1621架次、洒水5901.5t。就洒水量而言，由于大多数灭火飞行是飞机降低速度和高度进行洒水灭火，悬停定点洒水较少，按照M-26TC洒水1m2受水量3.05kg计算，5年吊桶灭火 1934918m2，193.49hm2，可见吊桶灭火在森林防火中所发挥的重要作用。2009年“4·27”伊南河发生特大森林火灾，M-26TC直升机自28日调到火场后，执行机降灭火任务17架次，向火场运送扑火队员2000余人；执行吊桶灭火任务150架次，洒水1500t，尤其是在压住火场南线高强度火头、配合地面部队作战、防止火头向小兴安岭蔓延发挥了决定性作用。当时在火场查看火情的扑火前线指挥部领导，眼看着一个又一个火头被M-26TC直升机实施吊桶灭火被扑灭，赞叹不已，鼓掌祝贺。

（2）吊桶灭火架次与洒水量不是呈正比例关系。2007年直升机执行吊桶灭火任务飞行514架次，洒水1077.5t，平均每架次洒水2.095t，而2011执行吊桶灭火任务165架次，却洒水1511t，平均每架次洒水9.158t。这是因为2007年执行吊桶灭火任务的主要机型是M-8、M-171，当2007年秋季引进M-26TC直升机以后，其强大的载人、吊桶灭火和物资运输能力，极大地提高了森林航空消防直接灭火能力和我国抢险救灾应急处置能力。加之近年来利用卡-32直升机机内水箱或外挂吊桶执行灭火任务，使每架次的洒水量大幅度提升，扑火效率明显增强。2011年“4·12”河北抚宁森林火灾发生后，东北航空护林中心落实国家森林防火指挥的部署，迅速调动1架M-26TC、2架K-32A和2架As-350直升机支援火灾扑救，飞行221小时，吊桶灭火1094桶，创造了单个火场多架各型直升机协同作战，最大限度发挥空中灭火能力，地空配合快速扑灭森林大火的奇迹，完成了打火头、保重点的关键任务。接着，转战山东济南火场，组织M-26TC、K-32A直升机立即投入战斗，克服风力大、风向不定、地形复杂、能见度差等困难，灭火头、攻险段，累计飞行27小时，吊桶洒水灭火151桶，为夺取扑火胜利做出了重要贡献，得到了全体扑火指战员的一致赞誉。

（3）多架直升机参与同一火场扑救彰显空中直接灭火优势。发生重大、特别重大森林火灾，几乎所有的灭火措施都被采用，各方扑火力量作用突出，而森林航空消防所发挥的重要作用不容忽视，这就是多架不同机型直升机共同参与同一火场的扑救。这方面的例子不胜枚举：2006年黑龙江嫩江嘎拉山火场，调集7架直升机参加扑救森林火灾，在扑火队员的奋力扑打下，5天内将林火扑灭；2010年“6·26”大兴安岭呼中林业局发生雷击火，紧急调动直升机10架，含固定翼飞机共6种机型参与火灾扑救，飞行200小时25分，机降44架次743人；吊桶114架次，洒水570t，扑灭火线9950 m；空运给养16架次18.4t，为尽快扑灭森林火灾做出了突出贡献。

1.5 直升机吊桶灭火值得深思和改进的问题

（1）选定取水点并标注在森林防火地图上，以利于扑火就近取水。在我国南方，国家一、二级河流丰富，水量充沛，湖泊、水库星罗棋布，且无结冰期，在易发森林火灾区域内的河流上选定若干个取水点，并标注在防火地形图上。在东北、内蒙古林区，国家一级河流有内河松花江、海拉尔河，额尔古纳河-黑龙江是中俄界河，在界河上选定取水点难度较大；二级河流嫩江、辽河；三级河流较多，如呼玛河、甘河、汤旺河、牡丹江、绰尔河等，可以在二、三级河流上选定取水点，并进行必要的疏导、挖掘，建设直升机取水点，这比在荒郊野外修筑蓄水池经济、实用。

（2）机组加强吊桶灭火技术训练，提高洒水灭火准确性。每年春航在东北、内蒙古林区执行飞行灭火任务的直升机近30架，秋冬航在西南林区执行吊桶灭火任务的直升机10余架，大多数机组能够熟练掌握吊桶灭火技术，对火头、火线洒水准确，部分机组不能完全执行吊桶灭火任务，个别机组甚至没有经过吊桶灭火科目的训练，尤其是发生重大、特别重大森林火灾时临时调集支援火场的直升机机组，只能执行机降扑火任务。有必要与承担森林航空消防直接灭火任务的单位沟通，要求其加强吊桶灭火训练，直升机调到基地后进行必要的演练，以提高飞行灭火技能。

（3）在保证飞行安全的前提下，提高飞行灭火效率。安全是生产的前提，任何情况下都必须把保证飞行安全放在首位。实施吊桶灭火，对直升机的取水净空条件、取水量、洒水时的飞行速度和高度都有严格的要求，既要保证安全飞行，又要达到最佳的灭火效果，这就要求参加吊桶灭火工作的同志恪尽职守，严格执行《直升机吊桶灭火技术操作规程》，精心完成每一架次的吊桶灭火任务。

2 直升机洒液灭火技术

飞机洒液灭火，原来指利用机内载水设备对火场进行喷洒。既包括固定翼机、也包括旋翼机（直升机）执行洒液灭任务。严格地讲，飞机是指具有固定机翼的航空器。民航在制定飞行标准、规范时，所说的飞机就是指严格意义上的具有固定机翼的航空器。为了论述方便，本文将飞机洒液灭火分为直升机洒液灭火和机群航空化学灭火。

2.1 直升机洒液灭火的概念

直升机洒液灭火指利用直升机机内水箱载水，对火场进行喷洒的灭火方法。有别于吊桶灭火的是利用机内水箱而不是外挂吊桶。

2.2 直升机洒液灭火使用机型

目前使用的主要机型是AS-350小松鼠、K-32A。AS-350直升机带有机腹式水箱，靠水泵向水箱加水，可载水800kg；K-32A带有机腹式水箱，也可以外挂吊桶载水。可以根据需要在短时间内装卸。机箱载水量一般为3000kg，采取水泵式加水，要求取水点的水深在1m以上。K-32A外挂吊桶最大载水量为5000kg，对取水点的水深要求为2m以上。

2.3 直升机洒液灭火的特点

一是机动灵活性强。由于机型小，起飞重量轻，所以在飞行时非常灵活。二是可以执行多种灭火任务。AS-350用途最广的是执行火场侦察任务，其次才是执行洒液灭火任务；K-32A可以执行机降扑火、洒液灭火、吊桶灭火任务，而以执行吊桶灭火任务居多，且三者在短时间内即可装卸完毕。三是自带吸水和喷洒装置，对取水点及其水深要求较低。

2.4 直升机洒液灭火在生产中的应用

（1）配合机群进行航空化学灭火。在实施洒液灭火过程中，AS-350直升机经常作为长机，引领机群进行航空化学灭火作业。

（2）直接扑灭初发火。由于机动灵活，对于初发火实施洒液灭火成效尤为明显。2011年9月23-26日，伊春林区相继发生多起火情，伊春航空护林站立即安排AS-350直升机侦察火场并实施洒液灭火，累计飞行15小时29分，接连扑灭了3起初发火。

（3）参与重大火场的扑救。当发生重大森林火灾时，各种灭火手段尽数登场，直升机洒液灭火的特点得以发挥，时而侦察火场，时而洒水灭火，时而吊桶灭火，对控制火势发挥了重要作用。

2.5 直升机洒液灭火存在的不足

一是载水量小，应对高强度的森林火灾的能力较差。二是载水量、灭火效果受气温、海拔和火场风速的影响较大，导致灭火效果降低。三是续航时间相对较短，造成往返火场实施洒水灭火的次数较少。

3 机群航空化学灭火技术

利用多架飞机组成机群对火场实施航空化学灭火，已经成为扑救森林火灾的重要技术手段。

3.1 机群航空化学灭火的概念

航空化学灭火就是使用飞机装载化学灭火药液对森林火灾实施空中喷洒，以阻止火灾蔓延或直接扑灭森林火灾的方法。它是控制和扑救森林火灾的有效技术手段。在发达国家，航空化学灭火是扑救森林火灾的重要手段之一。在我国森林航空消防事业发展过程中，航空化学灭火是探索空中直接灭火措施的重要途径。

3.2 机群航空化学灭火的特点

机群航空化学灭火的特点：一是飞机快速到达火场，利于将森林火灾控制在初发阶段。二是扑灭火场最危险的火头、火线，以降低火势、阻止火灾蔓延或直接扑灭森林火灾。三是扑灭地面扑火队员难以到达的地段。四是喷洒阻火隔离带，阻止森林火灾的蔓延，为地面队员创造有利的扑火条件。五是使用高效森林灭火剂，价格较低，无药害，阻火、灭火效果良好。

3.3 机群航空化学灭火数据分析

机群航空化学灭火在森林火灾的扑救中占有重要地位，也是我国森林航空消防直接灭火技术的发展方向。表2是东北航空护林系统2007-2009年航空化学灭火、飞行统计表。

从表2可以看出：

（1）单独扑灭火灾是机群航空化学灭火的独特优势。机群一般由5-6架同一机型的飞机组成，机内药罐装载的是高效森林灭火溶液，对火场进行跟进式作业，连续几个群次即可扑灭森林火灾。2011年5月4日11时15分，扎兰屯航空护林站接到地方火情报告，距离机场30km发现1起火情。航站立即启动机群航空化学灭火预案，12时04分，5架飞机加满药液后连续起飞前往火场，对火场进行跟进式作业，在很短时间内作业5群次25架次，喷洒药液20t，扑灭火头3个，扑灭火线300m，完全依靠机群航空化学灭火将火灾扑灭。达到了航站对机群航空化学灭火“快速出动，保证安全，喷洒准确，及时扑灭”的要求。

（2）机群航空化学灭火飞行架次多，喷洒药液量大。由于机群航空化学灭火优势明显，配备航空化学灭火机群的航站高度重视森林火灾的扑救，在实施机降扑火、吊桶灭火的同时，精心组织实施航空化学灭火。3年间，飞行达1057架次，喷洒药液1394.5t，扑灭火头127个，扑火火线长度达到21650m，喷洒隔离带长度9750m，可见机群航空化学灭火在扑救森林火灾中发挥了重要作用。

（3）机群航空化学灭火飞行时间和飞行费呈双增长趋势。由于国家林业局对森林防火工作的高度重视，逐年增加森林防火飞行费，东北航空护林中心加大了对机群航空化学灭火工作的支持力度，机群航空化学灭火飞行时间逐年增加，用于直接灭火的飞行时间占总飞行时间的比例逐年提高，飞行费从2007年的1534.7万元增加到2009年的2402.1万元，净增867.4万元。每年春、秋航配备到各航站的飞机，均带航空化学灭火设备，一旦需要都可开展机群航空化学灭火。

表2 东北航空护林系统2007-2009年航空化学灭火、飞行统计

3.4 机群航空化学灭火有待进一步发展完善

一是机型小，受风力影响较大。森林大火往往发生在大风天气条件下，由于机型小 ，抗风能力较差，降低了参与扑救森林火灾的次数。二是飞机载量小，有效药带长度较短、宽度较窄。三是地面航空化学灭火设备保养维修资金不足。四是药带衔接有时不连贯，影响灭火效果。五是有的飞行员对森林航空消防专业飞行缺乏经验，实施机群航空化学灭火时不按操作规程办事，在一定程度上影响了航空化学灭火效果。

4 研发森林航空消防直接灭火新技术的建议

鉴于森林航空消防直接灭火技术重要作用和存在的应当完善的方面，结合我国森林防火实际建议如下：

（1）研发直升机机内载水装置，进而组建直升机灭火机群。可以借鉴K-32A直升机机内设备经验，研发在M-171直升机上安装载水、取水、喷洒装置，试验成功后可以组建直升机灭火机群。

（2）研发国产中型飞机机内载水、喷洒设备，以扑救重大、特别重大森林火灾。加拿大专门研究制造了CL-215、CL-415水陆两栖飞机，用于扑救森林火灾。美国研发出波音747超大型航空消防飞机，最大负荷可达60-75吨，曾经参加了以色列森林大火的扑救。我国中型飞机机型较多，可以选用适合的机型研发机内载水装置。

（3）继续扶持引进1-2架M-26TC直升机。目前国家扶持中国飞龙通用航空公司和青岛直升机航空有限公司已经引进了 3架 M26TC、2架M-171直升机，从飞行灭火效率看应当继续扶持公司引进；从南方、北方森林防火的需求看，也应当再引进1-2架M-26T直升机，解决南方、北方争着要配备M-26TC直升机和往返调机问题。