体系是根本:漫聊航空消防
2019-09-03老虎
老虎
国产AG-600“鲲龙”水上飞机航程远、运载力强,可望在消防和其他应急行动中发挥作用。
进入2019年,残酷的火灾给人们上了几次课,航空装备在消防应急中的作用也展现在世人眼前。
忧思
2019年3月30日,四川省凉山彝族自治州木里县发生森林火灾。31日,包含消防员、当地干部群众,合计31人在消防前线牺牲。4月7日,山火复燃,应急管理部南方航空护林总站西昌站派出3架直升机,飞赴火场侦察,实施吊桶灭火作业。
4月8日,江西省景德镇市竟成镇银坑村发生森林火灾。9日上午,江西省应急管理厅紧急调用航空工业昌飞集团一架AC311轻型直升机勘察火场,紧接着2架AC313大型直升机携带消防吊桶投入消防作业。连同紧急征用的一架俄制米-171直升机,现场执行消防任务的直升机达到4架。火情很快得到控制。
当地时间4月15日下午6点50分左右,法国巴黎圣母院发生火灾,大火迅速将圣母院塔楼吞噬。警察用中国制造的大疆无人机及时向消防部门提供了火场信息,帮助消防员们寻找到最佳扑火位置,为救灾行动的精准实施做出突出贡献。圣母院主体结构保住了。
航空装备,已经在应急领域发挥不可替代的作用,而消防作为应急工作的重点之一,与人民生命财产高度相关。我们今天就说说航空消防装备,重点说体系。
这是因为,离开了体系,谈某一种航空装备有没有用、能不能用上,是没有多大意义的。面对场景多样的消防行动,进而推广到其他类型的应急行动,任务需求极其复杂,目前还没有哪一种航空装备可以做到包打天下。
一架大疆MaVic pro无人机可以挂载消防吊桶吗?不能。但是它可以及时查明火场的情况,向消防人员提供宝贵的救援信息。同样,一架执行森林消防任务的直升机,飞行速度比固定翼飞机低不少,但能够悬停作业,可以比较精准地把各类灭火剂投放下去,具备固定翼飞机难以比拟的优势。但直升机大多航程有限,一旦在任务航程半径内没有可以汲水的江河湖泊水库,甚至火情绵延数千米,吊运能力弱就显得杯水车薪。这时大型固定翼消防飞机就需要顶上来,它飞一个架次,灭火剂投放量可能是直升机的数倍,甚至十几倍。大型固定翼飞机也有解决不了的问题,比如很多大型陆基飞机对起飞基地的支援能力要求很高,一次需要加注几吨、十几吨甚至几十吨的水或化学消防剂,怎么解决?水上飞机有时还需要适合起降的开放空域,并不是所有的水面都适合起飞、汲水。此外,任务地区的空域有可能未必适合固定翼飞机低空作业,而这时消防火箭等其他远程投送装备可能发挥作用。监测成片的森林火情或隐患,需要天上具备近地观测能力的卫星。而实时监测集装箱码头、货站、人员密集的交通枢纽、油管、高危化學品储存罐,则需要众多的小型传感器和实地监控设备……尺有所短,寸有所长,发挥体系的集成优势,可能是将来我国消防、应急装备建设需要考虑的重点。
本文以固定翼消防飞机作为主要例子,也涉及了其他航空装备,说几句关于航空消防装备体系的话。肯定有片面之处,权当是抛砖引玉。若能引发有关人士思考拍砖,不甚欣慰。
“夏威夷火星”号消防飞机撒水,一次最多能撒2.7万升。
飞机消防,欲说还休
这个春天的4月23日,是人民海军成立70周年纪念日。在这盛大节日的前一天,4月22日,笔者在青岛采访到了两位老人——卢鉴豪、刘景升,他们来自北海舰队航空兵原独立第三团。1989年8月12日,青岛市黄岛油库区的储油罐遭雷击起火,一架海军航空兵独三团的水轰5飞机在机长魏明军、副驾驶卢鉴豪、领航员刘景升操纵下,从海面汲水,紧急赶往现场上空,实施灭火行动。这是国产大型固定翼水上飞机首次投入消防实战,成为当年媒体报道的焦点。
水轰5由中国特种飞行器研究所(航空工业605所)设计,生产单位是航空工业哈飞公司,1976年首飞成功,1986年服役。这种作为军方装备的水上轰炸机具备消防能力,原因是1987年大兴安岭的那场森林火灾。很多年长的朋友可能还对那场大火有印象,火灾给人民生命财产造成惨重损失,时任林业部长杨忠引咎辞职,成为官场罕见的先例。在笔者的幼年记忆中,成车皮外表熏黑的松木从东北拉出来,途经家乡的小站,运往南方。
大兴安岭火灾期间,哈飞敏锐地意识到中国缺乏大型固定翼消防飞机的现实,提出改装方案,机身中部增加了水箱,把水轰5变成了一款具备消防能力的多用途飞机。这个举措,在如今看来也有现实意义——军民融合,平战结合,多用途并举,降低了日常运维、使用的成本。飞机具备水上起降性能,本身就意味着快速反应能力,除了适合森林、草原等野外场景下的消防作业,对沿海、沿江城市地区的消防也极具现实意义。1989年黄岛灭火,让水轰5声名远扬。不过,水轰5并非国家的立项装备,虽然海军为该机研发投入不少(有些基础设施今日还在605所发挥作用),但是直到21世纪它光荣退役,海军航空兵也仅仅装备过4架,其中一架于2013年5月在执行训练任务时不幸坠海失事。
水轰5的退役,对于部队而言是撤编了一种靠目视飞行、座舱非加压、雷达和仪表均已落后的老飞机。但是对整个中国的航空消防装备体系而言,则意味着最后一种适合开阔水域起降的大型固定翼飞机被淘汰出局了。尽管它各方面性能确实落后了,但是,有,总比没有强。
航空工业605所最新的AG-600“鲲龙”水上飞机尚在试飞阶段。在它服役之前,中国大型固定翼消防飞机,无论是陆地起降的,还是“鲲龙”这种可以在水上兼陆地起降的,缺位。此外,还要考虑人的因素。消防飞机经常要穿越火场上空,为了保障作业质量,经常面低空飞行,对飞行员素质要求很高。我们面临的现实情况是,曾经执行过水轰5消防任务的北海舰队航空兵独立第三团已经撤编,飞行员或者退役,或者转业到地方。中国会开水上飞机的人,同时有过航空消防实战经验的人,本来很少,现在越来越少。培训新人,形成战斗力和应急作业能力,需要时间,远非一蹴而就。
落后的老飞机淘汰了,先进的新飞机一时半会儿还不能到手。严峻的现实是,消防应急压力就在那明摆着。此时最怕的,就是出事。
偏偏就出了事。在2019年爆发的几次森林火灾,为我们敲响了警钟。航空工业AC313直升机可以用消防吊桶一次吊水3吨。相比之下,水轰5一次可在水箱中汲水8吨,AG-600水上飞机一次汲水的上限设计指标是12吨。国外由大型商用飞机改装的那些消防飞机,其灭火剂运载能力就更强。大型固定翼消防飞机尽管未必适合所有消防场景,但仅装载能力这一条,就远在一般直升机之上。这种明显的优势,对于野外火场或者城市大面积开阔地带火场的消防,极具实战价值,也将强力鼓舞众多救灾军民。
中国航空消防装备体系建设需要长远、系统规划,短板需要想办法尽快补上,比如缺乏大型固定翼消防飞机,就是一块最明显的短板。
改装改型?
在现有固定翼飞机基础上,将机体一部分空间改为容纳灭火剂,或在机体外部加装箱体,改装成消防飞机,这是常见的解决方案。美国这方面的经验非常丰富,这类改型机,集中出现在二战后。军机民用,大量部队退下来的飞行员也找到了再就业的门路。
航空爱好者所熟知的很多陆地起飞的军用机型,如B-25“米切尔”轰炸机、B-26“入侵者”轰炸机、C-119“空中车厢”运输机、C-130“大力神”运输机、P-3“猎户座”反潜机等等,均有针对消防需求的改型。
此外,美国还有专门改装的水上消防飞机,目前最大的是马丁公司的“火星”(Mars),一次装载水或灭火剂能达到2-7万升,其来由很有意思。二战后,4架原本是水上运输机的“火星”从美国海军退下来,先是卖到加拿大。加拿大人把它们改装成消防飞机,摔了1架,坏了1架,剩下的2架用得还不错。美国人一看,把剩下这2架买了回来。此外,PBY“卡特琳娜”水上消防飞机也是由二战同型美国海军军机改装而成,针对不同改型,一次装水或灭火剂分别是3800升和5700升。
水上飞机的改装,大致又可以分为两种情况。一种是改装出来的飞机直接划归消防单位使用,角色就是空中消防员,像“火星”就是这种飞机。另一种是,改装后的飞机依然归军方使用,消防功能只是其中之一,很多“卡特琳娜”飞机除了消防,兼顾军用刚需,反潜、轰炸、侦察、巡逻……“卡特琳娜”是一个庞大的水上飞机家族,各种军用型号装备过30来个国家和地区(合我国台湾地区),民用型号至少装备过13个国家和地区合我国台湾、香港地区)。当年水轰5改装消防水箱,思路就接近于后一种情况。
此外,在商用飞机基础上推出消防改型也是经典手段。波音747、737飞机,以及麦道DC-10飞机,都有消防改型。本期有专文介绍,此处不再赘述。
固定翼消防飞机,隐含着一个突出的问题,并不是具体的性能,而是运维成本。这方面,以陆基飞机为平台的大型改装机尤为明显,相关改装通常要涉及机身承力结构的大量修改,另需换装专业消防设备,飞机改好后通常只能作为消防专用,功能单一,费用极其高昂。羊毛出在羊身上,所有的成本最后都要摊到运营单位头上,能不亏本确实不易,除非国家有补贴或减税等其他形式的扶持。
在美国,大型固定翼消防飞机数量也很少。原因无他,成本!美国森林面积广阔,几乎每隔一两年就着一次火,林业部门压力山大。可是单独靠林业部门根本养不起那么多飞机,所以他们只得将航空消防业务外包给专业消防公司。此外军方飞机在关键时刻也要承担必要的消防任务。这种做法,值得我们借鉴。
美国海军的一架PBY-6A“卡特琳娜”水上飞机在加州新月港上空演练消防作业。
自己的问题自己解决
我国至今尚无在既有大型固定翼陆基飞机上改装消防飞机的经验。这倒不是平台不存在。航空工业的运12、运7、运8、运20,吨位从轻到重,理论上都可以效仿美国经验进行类似改装,但是运输机产能首先要满足部队。进口民机那么多,找出几架改装,也并非绝对不可能。但我们面临的消防飞机成本问题和美国是近似的,无法回避。
当然,解决装备缺位问题,还有另外的方式。买或租,是解决问题最快、最见效的办法。我国消防航空装备体系中,重型直升机的解决方案就遵循了这样的思路——我们租用了俄制的米-26。不过买或租,有一个前提,就是我们缺乏相应的研发技术储备,包括缺乏运营经验。可是,在固定翼大型消防飞机领域,我国却并非一张白纸,过去水轰5取得了一定的研发、使用经验,飞行、勤务队伍一度是存在的。
我国航空消防飞机可以租,也可以买,先解决比较迫切的有无问题。但是一旦AG-600“鲲龙”完成试飞,达到投产标准,这时国产装备就必须唱主角。自己有了研發制造能力不用,自己会开飞机的人闲着荒废技能,这本身就是巨大的浪费。
AG-600“鲲龙”总设计师黄领才先生曾在公开场合提到过,AG-600的研制填补了我们国家水陆两栖大飞机领域的空白,对加快我们国家应急救援体系建设和自然灾害防治体系的建设具有非常重要意义。黄先生介绍,投水的时候,飞机离树梢30到50米,飞行高度如果太高的话,水投下去就变成雾气了,没有灭火效果。因此“鲲龙”要求具备优良的低空低速性能,但实施远海巡航救援,又要求“鲲龙”飞得快些。设计团队进行了复杂的权衡,最终才确定了现在的方案。据有关资料介绍,“鲲龙”可执行远海救援任务——最大航程超过4000千米,在2米浪高的海况下,可以单次救援50人。
具备消防、救援、岛际运输、巡逻、侦察等多任务能力,航程足够,在一定程度上拓展了“鲲龙”的应用场景和生存空间。“鲲龙”作为水上飞机,其任务的特性决定了它便于寓军于民、化险于常,便于用其他任务需求摊薄单一消防需求的高成本。对使用单位而言,这可以是一件大好事。