关于科学统筹航空护林机源的实践与思考

2020-06-18闫志刚沈显成高颖楠邓晓宇李永明

森林防火 2020年1期

关键词：林火护林火场

闫志刚，沈显成，高颖楠，邓晓宇，李永明

（内蒙古大兴安岭航空护林局，内蒙古根河 022350）

1 航空护林机源现状与存在的问题

1.1 机源现状

1.1.1 主要机型

目前，国内航空护林所用飞机包括直升机和固定翼飞机两种类型。直升机主要机型有MI-26TC、M-171、Z-8、K-32、AC-313、EC-225、EC-135、EC-155、Z-9、BELL-212、BELL-407、AS-350、EC-130等；固定翼飞机主要机型有Y-5、LE-500、GA-200、Y-11、Y-12、AT802-F、M18等。

1.1.2 飞机来源

主要通过购买服务的方式（租赁），渠道有3个：一是各通用航空公司的飞机，约200余架参与航空护林，是目前的主要来源；二是森林消防局所属的两个航空救援支队（大庆、昆明），有18架Z-8型直升机[1]；三是林业产权直升机，由原林业部购买的8架AS-350和2架Z-9，交由中国飞龙通用航空有限公司管理，部分已老旧折损退出市场。

1.1.3 管理方式

航期之前，由南、北方航空护林总站组织，各省（区）林草或应急部门、航空护林站（局、中心）与各通用航空公司通过招标、租赁等形式，租用分配飞机到各航空护林站（局、中心）执行航空护林任务。航期由南、北方航空护林总站进行业务指导，各航空护林站（局、中心）根据实际情况指挥、管理、调度、使用飞机，负责航行管制、气象服务和油料等地面航行保障工作，与机组共同完成航空护林等应急救援任务。

1.2 存在的问题

随着国家对生态文明建设的重视，各省（区、市）相继成立航空护林站。目前，全国有21个省（区、市）开展航空护林工作，建成47个航空护林站（局、中心），对飞机的需求逐年加大。

1.2.1 总量不足

按每万km2森林面积配备1架有效灭火直升机的要求，我国森林巡护面积220万km2，现有224架护林飞机中有效灭火机源，不足四成。另外，南北方防火紧要期存在时间交叉冲突，长途调机导致资源配置效率下降，可用有效灭火直升机数量严重不足，与美国、俄罗斯、加拿大等国家相比还有很大差距（表1）。

表1 国内外开展航空护林情况对比

1.2.2 结构欠优

重、大型机源偏少。受市场、成本及通用航空公司财力限制，航空护林使用过的机型多达42种，呈现机型多、品牌杂、能力弱的趋势。在林火扑救中主要力量是重、大型直升机，如MI-26TC、K-32、M-171等，在吊挂、运输、洒水载量上要远远优越于AS-350、EC-130、MD-500、R-44等中、小型直升机。目前，航空护林使用的224架飞机中，MI26-TC重型直升机只有4架，大型直升机仅有82架，两者合计占航空护林飞机总数的38%。各省（区）在租机时出现争抢MI-26TC、K-32、M-171等重、大型直升机的现象。另外，国内航空护林行业缺少重型固定翼飞机，而国外已多年广泛使用，如加拿大CL-415、俄罗斯Be-200、美国波音747、日本US-2等机型。我国自主研发的AG-600尚处于试验阶段，目前还存在载水量相对较小、野外起降条件受限等问题。

1.2.3 费用偏少

我国航空护林飞行经费由中央和地方财政两级分别承担，各省（区、市）实行包干制，超出部分由各省（区、市）自行解决。全国航空护林站（局、中心）正处在高速发展时期，每年都有新成立的场站。据财农〔2007〕70号文件，我国每年中央财政用于航空护林飞行的费用为5.52亿元。各地因经济实力不同，相应配套的飞行费用也不尽相同，往往森林资源富集的地方经济相对落后，配套资金不足。

1.2.4 管理欠精

低限小时的管理方式，一定程度上影响航空护林工作开展。“无火不敢飞，有火不够飞”的问题比较突出。低限小时是飞机使用方与供机方签订的最低付费小时标准，实际飞行小时达不到低限小时，按低限小时付费；实际飞行小时超过低限小时，按实际发生时间付费。森林火灾多发的航期实际飞行小时往往超出低限小时，出现“有火不够飞”；林火较少的航期，飞行时间远低于低限小时，也按低限小时付费。森林火灾的发生具有随机性、突发性和不可预见性，航空护林飞行小时的确定，应该首先适应防灭火实际需要，同时兼顾公司运营成本，结合实际、实事求是地对飞行时间和费用进行科学测算和调整。

除上述因素外，还存在飞行成本未能及时与市场挂钩浮动，后续大、中型飞行器储备不足，航空护林飞行专业人员队伍总体不足、能力参差不齐等问题。

2 航空护林局近 3年的机源配置和火灾扑救效果

近年来，全球性极端天气增多，雷击火频发多发，重大、特别重大森林火灾时有发生。2019年春夏航期，内蒙古大兴安岭航空护林局共参与扑救森林火灾74起。面对严峻形势，在机源配置总体平衡、略有增加的前提下，合理安排飞行计划，充分利用低限小时，科学统筹机源和任务需求，实现了火场数量增多而飞行小时和费用总体不超、森林受灾面积降低的效果，体现了“发现早、行动快、灭在小”的灭火方针，得到了各级认可和好评，详见表2、表3、表4内容。

3 航空护林局主要工作经验

3.1 做到“三个了解”

3.1.1 深入了解飞机性能和任务需求

不同机型其性能不同，防灭火能力各有长短。固定翼飞机费用低廉，不能野外着陆，主要执行巡护、侦察火场和化学灭火等任务；直升机相对昂贵，可野外降落，机动灵活，用途广泛。在实际工作中应熟练掌握每种机型的性能特点，深入了解每个机组业务水平和工作能力，明晰各项任务需求，充分发挥每架飞机的最大优势。

表2 内蒙古大兴安岭航空护林局2017-2019年飞机配备、时间和飞行费情况统计

表3 内蒙古大兴安岭航空护林局2017-2019年扑救森林火灾情况统计

表4 内蒙古大兴安岭航空护林局2017-2019年飞行作业情况统计

3.1.2 深入了解林火发生发展规律

林火的发生和发展具有季节性、时间性和纬度性规律。首先是森林火灾的季节和纬度规律。内蒙古大兴安岭林区春季大风日数多，南部林区气温回升和地面水份挥发较快，农事活动频繁，火灾多为人为火，属急进地表火和树冠火，发展速度快，对树木烧伤不严重。夏季北部原始林区干雷暴活动频繁，雷击火频发，极难扑救。火灾多为稳进地表火和地下火，火场发展速度较慢，但对树木根系烧伤严重。秋季没有雷电活动，早晚温差大，气温降低较快，整体火险等级较低，少有林火发生。其次是森林火灾的日时间规律。早晨相对湿度大，大气温度低，气流相对稳定，风力较小，火险等级偏低；随着气温的升高，空气对流交换增强，风力增大，林火容易发生和蔓延，每天上午10时到下午15时是日火灾高发时段。应根据林火发生发展规律提前预判，有针对性地安排巡护、靠前驻防和载人巡护。

3.1.3 深入了解基础设施和林情社情

做到对巡护区内自然资源情况（如林相分布）、航空护林基础设施（如站点设置和野外停机坪、起降点、兵力集结点、取水点位置及相互距离关系等）、社会情况（如驻防兵力布设及旗、市、县、乡镇分布，公路交通及路网密度等）了如指掌。一旦发生林火，除了要准确掌握火场位置、面积、火势强度、树种组成等基本火场信息，还要充分掌握火场附近综合情况，为确定航空护林扑救决策提供依据，例如：确定是否需要开展滑降或机降灭火；如何选定机降点和兵力集结点；如何最大限度降低空飞时间，高效统筹实施作业等。

3.2 巡护讲科学

巡护是及时发现火情的重要手段，科学巡护需做到以下几点。

3.2.1 选择航线

应根据林火发生的季节性、纬度性和地域性规律，结合物候变化，围绕关键时段、重点区域确定巡护航线。航空护林局在巡护安排上，一方面春航先南后北、秋航先北后南逐步进行巡护重点转移，有侧重加大巡护密度，逐步向火险等级增高区域递进延伸；另一方面，针对重点生态保护区域，如北部原始林区、自然保护地等区域延长巡护航线，增加航线长度和飞机滞空时间，扩大巡护范围。

3.2.2 选择时间

巡护时间应安排在当天温度高、湿度低、风力大、易起火的时间段，最佳巡护时间为上午10时至下午15时。根据雷击火发生规律，过早巡护有些未发展起来的雷击点无法发现，过晚则可能贻误战机。

3.2.3 适时增加密度

巡护密度可分为空间密度和时间密度，在关键时间节点和高火险等级天气，增加巡护密度以防漏掉火情。尽量增加防火紧要期重点火灾易发区、地面瞭望盲区的巡护密度。春耕前后、清明节、五一和十一小长假，人员活动集中，火源相对集中，极易发生人为火和雷击火的重点时节，应增加巡护密度。

3.2.4 选择方式

非防火紧要期和非极端天气，采用飞行费用较低、续航时间较长的固定翼飞机巡护。防火紧要期，根据巡护区域路网密度等自然条件采用直升机载人巡护或挂吊桶巡护，发现火情可第一时间实施滑降、机降和吊桶灭火作业。高温、干旱、大风极端天气，采取直升机升高瞭望或载人等巡护方式。这里介绍两个案例。

案例1：2018年5月14日下午，内蒙古大兴安岭航空护林局对巡护区南部交通相对便利和水源较丰富区域，采取K-32吊桶巡护飞行。在巡护过程中发现火情，第一时间实施吊桶洒水，并派出另一架驻场K-32飞机赶赴火场吊桶支援扑救。两架直升机共飞行5∶46 h，吊桶6次，洒水30 t，在火灾初发期通过吊桶洒水成功扑救。

案例2：2018年5月中下旬，结合火险等级升高、巡护区路网密度较低的实际情况，采取M-171机载特勤队员巡护北部区域。20日16时25分，载巡途中发现火情，火势为中强度地表火，附近有开阔场地适合机降，10名特勤突击队员按照应急预案立即机降实施火场扑救，用时1小时47分钟实现火场合围。

3.3 扑救讲效率

3.3.1 严控重、大型直升机的飞行进度

MI-26TC重型直升机以其大商载量，关键时刻所发挥的作用是其他直升机无法替代的。M-171、K-32、EC-225等大型直升机，综合性能好，可开展索（滑）降灭火、机降灭火、吊桶灭火、运送给养和急救等飞行任务，在历年火灾扑救中发挥重要作用。因此，无火时段应严控重、大型直升机的飞行小时使用进度，尽量不用或少用其参与巡护或其他作业，保障火灾扑救时有充足的飞行时间。

3.3.2 科学选择集结点、机降点、取水点、补给点

对于发展快、面积大、火线长的火场必须快速反应，多点布兵，多措并举，打歼灭战。提高飞机作业效率，要结合地面运输条件和兵力分布情况，就近多点选定集结点、机降点、取水点和补给点，从而实现快速布兵，并与吊桶灭火等综合灭火手段相互配合，协同作战。这里介绍一个案例。

案例3：2018年内蒙古大兴安岭林区汗马“6·2”森林火灾，内蒙古大兴安岭航空护林局高效统筹，结合火场情况就近选取金河、阿龙山、阿北林场、汗马中心站4个兵力集结点，根河、满归两个飞行保障基地，滑降开辟8个机降场进行多点布兵。共组织11架飞机开展飞行灭火作业，累计飞行119架次181小时31分，机降2876人，吊桶洒水153 t，运送给养28.2 t。4个集结点中，最近的阿北林场距离火场仅15 km，最远的距离火场63 km，除首末架次由基地起飞外，所有飞行保障均在集结点进行，通过科学统筹，有效提高了飞行效率，最多实现了单日运兵1000余人，在完全依靠空运兵力的情况下，短时间内机降布兵，有效控制火场。

3.3.3 靠前驻防和移动航站靠前保障

一是靠前驻防有效提高处置能力。内蒙古大兴安岭航空护林局现有根河、满归两个航站，巡护面积6.1万km2，最长航线600多km，基地至巡护区边界最远距离300多km。发生火灾后，若飞机从机场起飞耗时较长，有时受日落时刻限制当天无法实施作业。2019年防火紧要期，航空护林局派1架M-171直升机、无人机遥感智能监控系统和移动航站保障系统在乌尔旗汗林业局温库吐林场靠前驻防39天，有力提高了春季重点区域森林火灾防灭处置能力。具体案例如下。

案例4：2019年5月15日，乌尔其汗林业局温库吐林场发生一起雷击火。接到火情报告后，驻防温库吐M-171直升机70JW机组快速反应，紧急起飞实施机降灭火，机降3架次48人。由于火场距驻防点很近，机降点选择靠近火场，距火场不足200 m，当第3架次机降时火场已经扑灭，用时不足1 h。

二是发生火灾后移动航站靠前保障。如灭火飞机均在航站起降保障，受续航时间和携油量的制约，相当一部分时间将被消耗在往返途中。移动航站前移火场附近，可减少无效飞行，增加作业时间和单位时间内的作业次数，降低成本，提高效率。

案例5：2019年7月内蒙古大兴安岭北部林区集中爆发多起雷击火，气候特点、火场形势与2002年“7·28”火灾极为相似。内蒙古大兴安岭航空护林局出动移动航站在北部原始林区零公里处靠前驻防，组织多架飞机集群作业，科学选择集结点，动态统筹飞行任务，实现了飞行效率最大化。20余起雷击火均实现当日兵力投送到位，保证了在最佳灭火时期予以控制，避免了重大、特别重大森林火灾的发生。

3.3.4 高效安排飞行计划

精算飞行时间是提高飞行效能的有效措施。一是高效统筹。在飞行计划安排和飞行组织上，根据天气情况、火场需求、飞行距离和每架飞机的性能、状态、油量精算飞行时间，合理安排飞行任务，使灭火飞机各尽其能。二是动态调整。要动态掌握每架飞机的信息数据，做到根据火场综合形势的变化随机应变，科学调整飞行任务。三是地空配合。空地协同需要指挥部、航站、机组和林业灭火队伍通信畅通，有序衔接，密切配合，在确保安全的前提下，尽量减少空飞和飞机等人等浪费飞行时间的现象。内蒙古大兴安岭航空护林局采取送课培训、印发登机注意事项卡片等方式，普及安全飞行常识，提高了队员登离机效率和乘机安全。四是及时保障。在航油供应、电源启动和机组给养保障方面做到提前谋划、充分快捷。采取远程运输保障航油，就近就便保障机组食宿，全天备勤、空中就餐等措施，科学安排每架次飞行时间。五是空中协调。机群作业时，指令其中一架为长机，调配飞行高度，指挥飞机在火场安全有序高效作业。具体案例如下。

案例6：2019年内蒙古大兴安岭林区“6·19”金河秀山火灾，火场地处偏远，山高坡陡，林相复杂，交通不便，火势凶猛，扑救难度极大。内蒙古大兴安岭航空护林局组织9架直升机作业，采取索滑降、机降、吊桶等综合战术战法。科学选点开辟机降场地，快速空运兵力；以金河停机坪为临时基地抢运航油，就近保障，机组空中就餐，增加日飞行作业时间；采取专机侦察火场，科学安排飞行任务；专人组织登机离机，减少飞机等待时间。多架多种飞机综合战术战法，精算飞行时间，保障了火灾在短时间内得以控制。

3.4 发挥航空特勤突击队伍尖刀班作用

多年来，“站队一体化”模式几经探索，并没有达到理想状态。2017年，内蒙古大兴安岭航空护林局组建了全国首个隶属于航空护林机构的航空特勤突击队。对初发火情，就近滑降或机降直接扑救处置；当火势较大时，可在火场附近滑降开设机降场地，使后续兵力快速机降。本着“一队多能，一兵多技”，快速、机动、高效的原则，2018年形成战斗力后，在近两年火灾扑救中发挥了关键作用。特勤突击队成立以来共滑降346人次，开设野外机降场地29处，参与扑救36起森林火灾，独立扑灭6起，充分发挥了尖刀班作用。

案例7：2018年6月21日至23日内蒙古大兴安岭北部原始林区相继发生7起雷击火。机载特勤突击队11名队员25小时内先后辗转3个火场，灭火、开辟场地累计工作近20 h，扑打火线400 m、开辟机降场地2个计18 000 m2，3起林火均于当日扑灭。

案例8：2019年7月，北部林区连发20余起雷击火，其中一火场位于中俄边境界河附近，火场附近无公路，因地势陡峭、树高林密不具备滑降条件。特勤突击队员乘M-171直升机前往火场，在额尔古纳河边狭窄沙滩超常规机降，在机组、飞行观察员、突击队员密切配合下，飞机悬停水面与滩涂间，13名突击队员涉水跳离飞机，开辟机降场地，第一时间空运兵力70人抵达火场，保障了火场用兵。

4 下一步的工作建议

4.1 增加机源，优化飞机结构

在航空护林机型配备上，应该坚持调优结构与增加总量并重。增加重、大型飞机的比例，增加飞机配备数量和机型优化配备。通过加大政策扶持力度，促进通用航空公司积极购置适合于航空护林的飞机：一是引进续航能力强、载液量大的固定翼飞机，如波音747等；二是增加适合吊桶灭火的重、大型直升机数量，如MI-26TC、K-23、M-171等，组建大型直升机吊桶灭火机群；三是配备适合西南高海拔地区的大型直升机，如M-171B7等；四是选配适宜巡护侦查的中型直升机，如AS-350、EC-130等。统筹发挥航空护林巡护、侦察、机降、吊桶等防灭火作用。

4.2 因地制宜，科学规划布防

建议综合考虑火险等级、森林分布、林火扑救难易程度和森林火灾发生发展规律等因素，在各航站巡护区范围内统筹增设场站和飞机靠前驻防临时起降点。一般航站（局、中心）的辐射半径要小于70 km[2]，大于70 km的偏远地区增设直升机航站或临时起降点[3]。在合理位置修建野外永久性停机坪和蓄水池等设施，每个蓄水池覆盖半径不宜超过35 km[4]。