川西高原森林航空消防探索

梁文超，赵鹏祥

（西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100）

川西高原森林航空消防探索

梁文超，赵鹏祥

（西北农林科技大学林学院，陕西 杨凌 712100）

对森林航空消防灭火直升机机型、直升机取水、洒水灭火方式等进行研究，并对川西高原森林航空消防灭火实例进行分析。结果表明：在现有条件基础上，中小型直升机采用机腹水箱洒水更适合为川西高原林区实施森林航空消防直接灭火作业。

森林；航空消防；川西高海拔林区；机型；机腹取水

1 直升机机型的性能探索

目前国内森林航空消防工作主要使用的直升机机型有M-26，M-171，K-32A，AS-350B3这4种直升机机型。通过对比分析这4种直升机机型的性能，从而探索、研究适合在川西高原林区开展森林航空消防直接灭火工作的飞机机型。

从这4种机型主要性能数据（表1）进行对比分析：一是机身、翼展长度比较，AS-350B3直升机＜K-32直升机＜M-171直升机＜M-26直升机，说明AS-350B3直升机小巧灵活、机动性强、转弯半径小；二是悬停高度比较，AS-350B3直升机＞K-32直升机＞M-26直升机＞M-171直升机，说明AS-350B3直升机悬停洒水能力最强，K-32直升机次之；三是吊桶机腹载水量比较，M-26直升机＞K-32直升机＞M-171直升机＞AS-350B3直升机，说明M-26直升机载水量最大，AS-350B3直升机载水最少；四是从最低起降场长、宽要求比较，M-26直升机由于机体庞大，对起降场地的要求比其他机型要高。

表1 M-26，M-171，K-32A，AS-350B3直升机主要性能对比表

从这4种机型主要性能数据对比分析可知，M-26直升机由于其良好的性能、出色的载水量，是扑救森林火灾最为理想的机型。但是由于川西高原林区其特殊的地理位置、地形地貌，M-26直升机在这片区域扑救森林火灾存在以下2点困难，一是M-26直升机野外吊桶取水要求在川西高原难以满足。二是M-26直升机吊桶的吊绳升降范围是40～70 m，故在川西高原林区带着吊桶飞行存在很大的安全隐患。

M-171直升机在高海拔地区飞行，仅仅只能完成火情侦查，机降指挥灭火，为火场指挥员决策扑救措施提供了火场信息等服务。M-171直升机适合在低海拔、净空好的区域开展吊桶灭火作业。

笔者认为K-32直升机灭火启动原理是先启动小发动机再带动大发动机工作从而实现飞机起飞。K-32直升机由于其自身设计问题，在海拔超过3 000 m的地域，由于空气稀薄等原因，小发动机不能正常启动，故带动不了大发动机正常工作，飞机不能起飞。成都航站甘孜州藏族自治州道孚直升机起降场平地海拔3 000 m，故使用该直升机起降场为作业基地，K-32直升机难以正常起飞。成都航站金川直升机起降场海拔1 600 m，九寨沟彭布直升机起降场海拔2 400 m，k-32直升机可以以金川和九寨沟起降场为作业基地。

AS-350B3直升机属于高原型直升机，其在高原飞行表现优异，每次飞行前检查步骤少，一旦发现森林火情，可迅速起飞，从而最大化争取灭火时机。缺点是由于其自身体积小，每次飞行载水量少。理论上该机型对川西高原出发型森林火灾的扑灭具有其他机型不可替代的优势。

2 直升机机腹取水探索

经过对直升机机腹水箱研究，其存在以下优点：一是机腹水箱安装简单、方便且与机体结合成为一体，飞机在川西高原峡谷中飞行安全、平稳，飞行速度高于挂吊桶飞行；二是直升机降落到地面距水源百米的平地上，利用外置发电抽水泵抽水，对水源深度没有特殊要求，溪流就可以满足其取水条件；三是水箱内部设计分成若干个储水小格，减少水流在飞行中的运动从而影响飞机平稳性。缺点：机腹水箱自重太重。以AS-350B3为例，AS-350B3直升机机腹水箱自重80 kg，由于该直升机体积小，有效载荷只有1 026 kg，故水箱自重影响了载水水量。

以AS-350B3直升机为例进行研究：

1）实际载水研究。根据AS-350B3直升机操作手册，其水箱载水量可以载水1 t，经实际载水实验，AS-350B3直升机在保证安全飞行且乘坐正副机长2人并加入60%航油的情况下，其机腹水箱可以载水800 kg。

2）机腹水箱加水时间的研究。从直升机起降场附近的河流给机腹水箱注水，由于飞机起降坪距离河流较远，故注满800 kg水花费时间太长，经成都航站工作人员共同商议，在起降场内研究搭建了可以储水20 t的临时简易储水池，从储水池给飞机机腹水箱注水，虽然大大缩短了注水时间，但是经秒表计时，注满800 kg水却还需要7 min时间，注水时间很不理想。经全体同事的再一次商量、探索，在地方林业局的帮助下，为我们提供了一辆消防加水吉普车，该车以柴油为动力，车内有加水马达，经该车为机腹水箱注水，注满800 kg水，只需要32 s的时间，机腹水箱加水时间问题的研究终于得到了解决。

3）储水工作的准备。每次巡护飞行结束后，从附近河流抽水到临时蓄水池和消防加水吉普车，保证临时蓄水池和车内储满水，从而为扑救森林火灾时刻准备着。

3 直升机吊桶取水探索

2017年1月笔者走访考察了九寨沟县各个乡（镇）附近的河流、鱼塘、水电站，找到了61个适合直升机吊桶取水的水源深度取水点，但是由于取水点上空电线众多，最后经过一一筛选确立了3处满足直升机吊桶取水的取水点，并使用Google地图进行标记，纳入九寨沟基地常备取水点计划。

3处取水点为：甘海子（N33°15′24″，E103°45′41″），海拔2 658 m；犀牛海（N33°10′58″，E:103°53′36″），海拔 2 329 m；长海（N33°02′30″，E103°55′53″），海拔3 081 m 。

由于川西高原适合吊桶取水的取水点少之又少，经过同事积极探讨，研究、制作了移动蓄水池。该缸型水池，材料为PVC夹网布热和而成，尺寸为直径5 m，高1.5 m，使用之前给气管打气，然后拉开水袋，向水袋注水，人为的帮忙扶正，免得水池歪斜，上水到气管以下，水位不能高于气管，打包体积约0.25 m3，重量约12.5 kg。一旦发生林火，该蓄水池可以放进越野车后备厢，车辆到达火场附近立即给蓄水池注满水，直升机可利用吊桶从中取水，从而对火场进行连续灭火。

4 川西高原林区森林航空消防直接灭火实例分析

2016年2月27日13时42分成都站九寨沟基地接到九寨沟县林业局电话，九寨沟章扎镇永竹村发生森林火灾。基地立即组织工作人员进入机场并实施航空直接灭火，经侦查，该火场位于九寨沟章扎镇永竹村(E 103°53′23″，N 33°17′13″)，距离九寨沟景区较近，火场过火面积3.33 hm2，有林地面积0.66 hm2，地表火，火场主要树种为油松，火场西北方向有一条100 m烟线；火场由东北至东南方向有1个200 m不连续烟线，向东北方向发展；火场内已有地面扑火人员，由于地势较陡，地面扑救困难，请求直升机增援。直升机高空连续向烟线洒水，降低燃烧强度，待烟雾减弱后实施旋停洒水。第一次直升机对火场连续洒水20箱，洒水11 394 kg，18时10分洒水结束，火场已无烟点。18时30分火场两处烟点复燃，地面人员无法清理，基地立即组织飞行，直升机对火场烟点再一次洒水2箱。截止19时05分林火全部扑灭，直升机共洒水22箱，洒水12 334 kg。

此次扑火战斗，是成都站自1991年对川西高原林区开展森林航空消防工作以来，第一次实施空中直接灭火。成功扑灭林火是成都站所有工作人员25年来不断努力及艰辛探索、研究的成果，也充分验证了中小型直升机采用机腹水箱洒水可以为川西高原林区实施森林航空消防直接灭火的理论证明。

2016年3月6日16时南方航空护林总站成都站金川基地接金川县森防办报，金川县勒乌乡孙家坪村发生森林火灾，请求直升机空中支援。接报后，金川基地全体人员迅速行动，用时30分钟，安排好人员进场、计划申报、直升机检查放行、水箱加水等航前准备工作。

16时43分2架小松鼠直升机从金川基地起飞，载水直飞火场实施机腹洒水灭火。2架直升机连续飞行洒水作业，在地面专业扑火人员配合下，安全、高效完成了该火场扑救任务。

此次扑救任务，2架直升机累计飞行3架次，4小时，洒水14箱，约8 t。这是小松鼠直升机在高原林区首次实施双机灭火作业，同时也进一步为中小型直升机在高原林区开展机腹水箱洒水灭火和机群作业积累了宝贵经验。

川西高原森林航空灭火仍处于探索阶段，但从以上理论分析和实践效果不难看出，在川西高原实现森林航空灭火完全可行：一是在机型选择上，以K32和AS-350B3中小型直升机为最佳；二是在取水洒水灭火上采用机腹洒水虽有水量偏小的弊端，但可达到便捷安全的效果；三是若能在地面净空条件好的地方建造一定数量且能满足吊桶取水的蓄水池，中小型直升机吊桶灭火则为川西高原灭火的最佳方式。

随着我国综合国力的进一步增强，科学技术进一步发展，在国家林业局和全社会的大力支持下，川西高原森林航空消防一定有广阔的发展前景，一定能实现“打早、打小、打了”的灭火目标，也一定能为青山绿水提供坚实的空中保障。

（责任编辑：韩焕金）

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2017-03-12