森林航空灭火技术探究

李旭

摘要：航空灭火具有机动灵活性和“发现早、行动快、灭在小”的优势，已成为现代森林防火中不可替代的手段。在森林火情监测方面，虽然有卫星林火遥感监测，但准确率低，需要地面花费大量的人力物力财力和时间进行核实，尤其山高坡陡、交通不便的边远山区，飞机的火情监测仍是其他手段不能完全替代的，在森林火灾扑救方面，航空灭火被认为是最直接，最有效的方法。

关键词：森林；航空灭火；监测中心；飞机

随着科技进步和人类对森林火灾认识的不断深入，灭火技术和灭火装备日趋完善，特别是在航空以水灭火这个森林消防发展的重要方向上，国内外开展了广泛的研究。飞机载水、洒水，吊桶及人工增雨等一批技术装备在森林消防中发挥了不可替代的作用，随着机型和相关设备的不断进步，航空以水灭火技术的优势将会更加突出。

一、航空以水灭火的优势

水是火的克星，以水灭火是当今最有效、最彻底、最安全的灭火手段。实施水灭火主要有以下优点：

（一）灭火迅速彻底。

水遇火转化为蒸汽时，可以迅速吸收大量的燃烧热，使可燃物冷却，并增加可燃物的湿度，直接扑灭林火或减低火强度，为人员接近火线灭火创造条件。

（二）拦截火头安全高效。

实施航空以水灭火时，可以居高临下，机动灵活，远离火线作业，避免人与火线直接交锋，极大地降低了灭火难度，能有效保证灭火人员的安全。

（三）清理火线彻底。

实践证明，用水清理火线是最彻底的清理方式，同时还可增加可燃物的含水率，防止死灰复燃。

二、林区实施航空以水灭火的条件

航空以水灭火需要具备水源、基础设施和灭火飞机等三方面的基本条件，其中水源包括可供两栖灭火飞机和直升机吊桶取水、吸水的河流，湖泊等天然水体和水库等；基础设施包括航空护林场站，以及油料、器材等与航空以水灭火有关的保障和固定设施；灭火飞机主要包括能够实施航空以水灭火作业的固定翼飞机和直升机。

（一）灭火水源

就全国来看，一般森林密集的地方水资源也比较丰富，我国森林资源丰富的东北、西南和长江流域林区的水资源也比较丰富。按照经济合理的原则，使用两栖灭火飞机、直升机吊桶从天然水体直接取水灭火，火场与水源的距离应在30km以内，如距离超过50km就要考虑用两架以上的机群灭火，但经济性较差。

（二）水灭火基础设施

主要指航空护林场站及附属设施建设。目前，全国有18个航空护林场站，担负着黑龙江、内蒙古、吉林、云南、广西、四川和贵州7个省（区）森林的巡护和消防任务。在航站之外，还临时增设了多处直升机临时停机场和加油站。上述航站基本属于具备航空以水灭火基地条件的机场。但由于这类机场以往仅供运一5、米一171等小型固定翼飞机和直升机使用，其油料、器材、水和化学灭火剂等供给设施以及其他条件还需视具体情况加以扩充，才能满足中型以上灭火飞机作业要求。

三、航空水灭火技术的具体应用

在人烟稀少、交通不便的偏远林区，可以利用固定翼飞机或直升机装载水或化学灭火剂，进行撒水灭火、吊桶灭火，在条件允许的情况下，也可以实施人工增雨灭火。

（一）飞机撒水（化学灭火剂）灭火

采用飞机撒水灭火技术，以加拿大CL15水陆两栖飞机为例，飞机上的主要机构有灭火水箱、吸水和操纵部分。灭火水箱由两个玻璃纤维质的箱体构成，每个箱体下部都设有水门；吸水机构由低阻斗、导流板，单向阀和收放机构组成；操纵机构为液压控制机构，主要控制水门的开与闭和吸水收放机构。当飞机掠过水面时，靠飞行冲力将水充入水箱，单向阀可防止水倒流。该飞机最主要的优点是在飞行中自吸加水，采用俯冲滑水方式，8s即可将6t水吸入水箱内。飞机也可以在航站机械加注水（化学灭火剂）。CL__415飞机灭火噴撒最大长度300m，宽度30m。几架飞机配合作业，灭火威力较大。

（二）直升机吊桶（吊囊）灭火

吊桶灭火是直升机用悬挂的吊桶自动加满河流、湖泊的水后，提到火场上空自动释放达到灭火目的的技术。吊桶容量为0.5—1.8t。吊桶有两种：一种用金属板材焊接而成，自重0.5t，结构简单，但保存携带不方便；另一种是用涂塑布（PVC）内加铝合金支架制成，可折叠打包，便于携带，不影响直升机巡护、载人、载货作业。直升机吊桶灭火主要用于灭火头和高强度火线，尽管载量有限，但对水源条件要求较低，只要有深度0.5m、直径1_2m的水源，即可实现吸水作业，加满水时间2min，释放时间0.5min。直升机吊桶不但可以直接撒水灭火，更重要的是可以向地面临时水箱（折叠移动式）注水，供机动水泵、水枪使用，方法简单易行，设备造价低廉，效果良好。

航空以水灭火技术是一种适合我国国情的森林消防手段，南北方林区经过多年试验已经掌握了此项技术，局部的多次火场实践也使此项技术日臻成熟，只要增加以水灭火飞机的数量，改良质量，航空以水灭火技术便能在森林防火战线迅速推广并见效，此项举措虽然涉及到经费的问题，但从森林火灾扑救总的支出来看，采用这一先进技术会更为经济。

四、森林航空灭火技术的不足

（一）航空喷洒灭火效果不佳。

成灾之后的林火空间范围极大，一般高度达到10～20m，火线沿前进方向长度可达50m，温度达900～C。由于要保证飞机的安全，灭火时飞机只能在距火场上空一定高度进行作业，这就导致洒水高度较高，水在降落过程中受到火场上空强热气流的影响，一部分灭火剂（液体灭火剂）在降落至火场的过程中受热蒸发或被吹散到火场以外，致使真正作用于火场的灭火剂量很少，灭火效果不佳。

（二）航空洒水灭火水的利用率较低，成本相对较高。

水利用率太低导致单架次飞行灭火效果不佳，因此森林航空灭火很难推广成为一种常规灭火手段。

（三）灭火效果取决于飞机的载重量。

飞机喷洒灭火剂灭火的面积与其携水量成正比。理论上飞机携带的灭火剂越多越好，但这又将给大载重量飞机带来研制与飞行成本升高的问题。

经对目前国内外机载灭火弹技术进行分析，笔者发现这些灭火弹对森林火灾扑灭效果较差。现有机载灭火弹大多以遇火爆炸或触地起爆作为引发方式，起爆位置或贴近地面或还在火场上空。在火场上空起爆相当于喷洒灭火剂灭火，灭火效果不佳；当森林火灾扩大后，火灾将成为由地下火、地表火、树冠火组成的立体火灾结构，其中树冠火的危害最大，而贴近地面起爆的灭火弹无法对树冠火进行有效扑灭。

参考文献：

[1]李春雷.森林火灾与人类[J].生命与灾害，2009（6）：37—38

[2]桂潜波.远程森林灭火弹药设计与研究[D].石家庄：军械工程学院硕士学位论文，2009