消防救援行动中直升机的应用

摘要：本文简要介绍了直升机的特性、分类，阐述了直升机在消防救援行动中的作用，着重分析其在灭火救援领域的应用优势和受制约的因素，指出直升机在消防救援行动中具有明显的优势，是“立体化”救援行动的重要组成部分，提出大力发展、构建航空救援体系，是未来提供大范围灾害事故救援的必经之路。

关键词：消防;救援;直升机

1 引言

随着改革开放的不断深入、经济建设的迅猛发展，社会致灾因素大量增加，交通事故、石油化工事故频发;全球气候变暖加剧、地质活动频繁，山洪、内涝等灾害事故时有发生，以近五年为例，东南沿海省市遭受台风、城市内涝的频次成上升趋势。当前和今后一个时期，防范化解重特大灾害事故是国家综合性消防救援队伍组建后面临的一门“必修课”，消防救援队伍面临越来越大的救援压力与越来越繁重的救援任务。如何采取有效救援手段和措施，提升灾害事故应急救援的效能，是各省消防救援队伍当前急待研究和解决的重大课题。

直升机救援作为一种重要的救援方式，是“立体化”救援行动的重要组成部分。使用直升机开展消防救援行动有着高效、精准等明显的优势，发挥着其他消防救援装备无可替代的作用。深度探索、研究直升机应用于消防救援工作，对提高应急救援效能具有十分重要的现实意义。

2 直升机在消防救援行动中的作用

直升机是一种具有垂直起降、空中悬停、自由飞行能力，且起降不受机场和跑道限制的飞行器。近年来直升机在灭火救援尤其是高层建筑火灾扑救，在地震救援、抗洪救灾、森林灭火、交通事故救援等行动中逐步使用，其提升救援效率、精准实施救援的作用日益凸现。主要在以下几个领域发挥作用：

2.1救援现场侦查

了解事故灾害现場情况是应急救援行动开展的前提和基础，是制定救援方案和指挥救援实施的首要条件，因此快速、精准、全面掌握现场情况的第一手资料尤为重要。

2.1.1火灾现场侦查

利用直升机上装配的红外线监控装置，监控火灾发展的情况，并将有关信息传送到地面指挥中心，供指挥人员进行消防及其救援部署决策时参考。特别在高层建筑火灾现场可以更直接、直观的了解火灾现场情况。

2.1.2地震灾害现场侦查

利用直升机可以观察灾害现场的受灾面积、建筑倒塌、道路（桥梁）损毁情况以及周边山体活动情况，为救援车辆、人员、装备、物资到达现场、作战部署提供决策依据。

2.1.3 洪涝灾害现场侦查

利用直升机可以了解灾害现场的受灾范围、上下游的水流情况、道路情况以及人员被困位置，为救援人员、装备快速到达，展开救援提供信息。

2.2搜索救助受困人员

直升机作为快速到达现场的救援力量，可利用强光、高音喇叭、人眼观察发现被困人员位置，及时投送医疗物资和救援人员。特别是地震、洪水、泥石流灾害现场，在道路中断的情况下，可以借助直升机快速投送救援力量、转运伤员。在高层建筑火灾扑救中，有人员被困在楼顶时，直升机救援效果是其他救援方式无法比拟的。

2.3运送救援人员和装备

在地震、洪涝、交通事故、高层建筑火灾等灾害事故中，如遇道路中断，导致车辆、人员、装备、物资无法到达现场的情况下，可以利用直升机将救援人员、装备以及物资，直接运送到灾害事故救援现场或起火建筑物的顶层，快速开展救援行动，节约救援时间，提升救援效能。

2.4实施空中灭火

直升飞机由于具有垂直起降、空中悬停、低空低速的机动性等独特性能，特别是配备具有消防救援功能的较大型直升机，在直升机上安装吊桶、悬吊灭火系统、单杠灭火系统、IFEX脉冲灭火系统对于高层火灾、山林火灾以及大面积火灾覆盖救援有着重要作用。

2.5协调指挥

在大型事故灾害救援现场，直升机可以搭载指挥员在上空对现场进行全面观察，了解现场救援进展情况，掌握灾害事故的发展，及时向指挥部传送信息，为组织指挥、力量部署提供决策依据。

2.6通信中继

通信中继是现场感知的重要延伸。在纵深比较大的现场，比如在山区救援，由于山体的阻挡、信号差、距离远、天气恶劣等因素的影响，造成救援现场通讯中断，指挥体系不能正常搭建或者运行不畅，可以借助直升机搭载中继站，也可以利用直升机将中继站投放至制高点（山顶），保证现场通信的顺畅，确保指挥体系的运行。在国外，小型直升机大量用于空中指挥任务，解决了山区和地形复杂地点无线电屏蔽，执行救援任务的盲区。在救灾地形复杂，不利于大型直升机起降的地方，还可以采取先派小型直升机试降后，在地面或者空中利用无线电台指挥大型直升机着陆的方法，确保飞行安全。

3 直升机的特性及其在消防救援行动中的应用优势

3.1直升机基本构成

直升机种类繁多，结构复杂，一般由旋翼和尾桨、动力装置及其附件、传动系统、操纵系统、起落架、机身和机载设备等7个主要部分组成[1]。直升机作为一种载具，其机载设备是保证飞行与任务执行的核心力量，直接关系到能否应用于消防灭火救援行动。同时机载设备的配备与性能已经成为衡量现代消防直升机的核心参数，目前常见的消防直升机均能装载红外探测装置、搜索雷达、摄像装备、GPS定位系统等及其他用于消防灭火的设备。

3.2典型灭火救援直升机分类及其特点

从直升机执行灭火救援任务、类型、性能、结构、特点、承载重量等级、着陆场地选择、有无人员操纵等不同角度划分，有不同的分类方法[2]。按直升机起飞重量可大致分小型、轻型、中型、大型和重型5类。

3.2.1轻型灭火救援直升机

轻型直升机的最大起飞重量为2-4吨，通常能乘坐6-10人，此类直升机在搜索救援工作中应用较多，还可以承担空中巡逻，救援现场侦察等任务。典型搜索救援的机型有：EC-135、EC-145、A109K、MD900和BK117等机型，主要配装绞车、小功率搜索灯、空中警报系统等设备。

3.2.2中型灭火救援直升机

中型直升机的最大起飞重量为4-10吨，通常能乘坐10-20人。典型搜索救援机型有：EC-155、AW-139、AS366G、BELL-212、BELL-412、BELL-430、S-76C和NH-90等机型，主要配装前视红外探测装置、大功率搜索灯、搜索雷达、电子地图、救援绞车和外吊挂装置等设备，此外还可选装应急浮筒等设备[3]。相比于轻型直升机，此类直升机的用途更为广泛，执行任务能力也更强。

3.2.3大型灭火救援直升机

大型直升机的最大起飞重量通常为10-20吨，通常能乘坐20-40人。典型的搜索救援机型有：EC-225、CH-149、AS532 MK2、Ka-27、Ka-32、Mi-17和S-92等机型，而国内应用较多的机型是EC-225、Ka-32型消防直升机，主要用于森林灭火任务，而城市高层建筑灭火救援和其他灾害场景中的应急救援应用技战术还有待摸索和提高[4]。

3.2.4重型灭火救援直升机

重型直升机的最大起飞重量通常都在20吨以上，能乘坐40人以上。此类重型直升机多用于运送救灾物资，对重大自然灾害受灾人群的转移安置，吊运救灾器械与装备，在执行吊桶灭火任务中往往应用载重量相对较大的重型直升机，能盛装更多的灭火剂，扑救更大的火场面积[5]。一般重型直升机的航程较远，续航时间较长，相比中型与大型直升机而言，此类直升机能进行远距离的大型装备吊运和大规模人员运输等任务。典型的机型有CH-47F、CH-53E和V-22等机型。

3.3优势分析

在应对灾害的各项措施中，直升机救援的手段具有快速、高效优势，有其他救援装备不可替代的作用。主要有以下几个优点：

3.3.1反应速度快

灾害具有突发性和紧迫性特点，时间是救灾的生命线，任何延误都可能造成灾害的恶化或进一步扩散。直升机机动性好，响应速度快，救援行动迅速而高效，可以在短时间内响应和飞往现场，不受交通堵塞、河道阻隔和楼层高度的限制，在复杂环境下能够保证第一时间到达救援现场，满足救援快速反应的需求。

3.3.2救援效率高

据我国卫计委相关资料表明：每年死于交通事故的人员中，有相当一部分是由于救援不及时和救援措施不当造成的。交通事故死亡者中大约40%为当场死亡，60%死于送往医院途中或在医院中死亡，在1000例交通事故伤者中，只有14.3%乘救护车到达医院。对于交通事故重伤者，30分钟内获救，生存率为80%，90分钟内获救，生存率为10%以下。直升机救援比地面快3-5倍，直接有效降低事故死亡率。航空医疗救援效率优势明显，根据英国一项研究测算，一架空中救護直升机的运营成本是地面救护车成本的8倍，但其响应服务范围却是后者的20倍。

3.3.3适应恶劣环境的能力强

灾害的发生往往会伴随着大风、大雨、大雪等恶劣的自然环境，常发生在人员密集的城市中心区或交通不便的山区等区域。救援工作通常需在恶劣气象环境或恶劣自然环境下进行，直升机能够采用悬停方式救人或机降救援人员和物资，有效完成救援任务。

3.3.4空中侦察、指挥优势明显

正所谓“站得高，看得远”，直升机救援与常规救援的实施角度不同，利用空中救援的优势所在，可以在空中俯瞰事故灾区的地形地势以及各种情况，从而可以对受灾情况进行全面评估，并进行及时有效的指挥和救援行动。

3.3.6救援范围广

在救援行动中，救援范围的大小直接影响着救援效能。直升机的机动性好，可以快速到达常规途径难以到达的救援区域，比如断崖、山顶、楼顶、孤岛等等，扩大了救援范围，降低了救援的难度，提高了救援效能。

3.3.7在特定情况下直升机救援是最佳选择

孤岛救援一直是救援行动中的一大难题，在危急情况下，直升机救援是最佳的救援途径。比如在高层建筑火灾中，火势向上蔓延迅速，云梯车高度不足，周边没有毗邻建筑或是建筑高度达不到救援要求，这时直升机救援就成为最佳选择。

4 直升机在消防救援行动中存在的不足

直升机应用于消防灭火救援行动的前提条件是确保直升机自身飞行工作的安全。直升机的安全飞行受气候条件、地形条件、人员条件等诸多因素制约，如果直升机在执行任务时受到较大干扰，不仅会阻碍灭火救援行动的顺利进行，甚至会严重威胁到救援人员以及受灾群众的生命财产安全。

4.1场地制约

直升机的起降一般要求场地尺寸不小于2×1.5倍旋翼直径，坡度不能超过7度，着陆点中心15度范围内不应有障碍物。在山顶或峡谷起降，起飞方向至少比周边地形高300米，道障碍物的距离不得小于500米。而救援现场大多是山地、废墟，地面松软、不平整或是没有合适的起降场地;即使在城市中救援，高层建筑林立，各种线路复杂交错，街道的宽度有限，又有狭窄的巷弄，远小于直升机安全操纵的有效空间，增加了救援风险。即使有合适的场地，仍需要派出现场指挥组，实施对空引导指挥。

4.2气象制约

直升机适应恶劣环境的能力强，但是由于直升机的飞行原理和起降条件，对气象条件要求特别严格。直升机主要依靠飞行员的目测和机载红外探测装置来辨别飞行方向、地形地貌、灾害现场情况以及搜索受灾被困人员。如若遇到大雾、冰雪或者雾霾天气将对直升机的能见度造成极大的影响。如果在飞行途中遇到阻碍能见度的情况，比如火灾现场的烟雾与热气流，一旦操作不当，还可能引发飞行事故的发生。特别是在大风、强对流、雷电的天气，直升机就必须停止作业，强行飞行很容易造成直升机的失控，造成救援行动中断，埋下安全隐患，直接影响救援效率。

4.3制造技术制约

相对于固定翼飞机来说，直升机属于中、小型飞行器，油箱小，载油量少，导致航程不远，续航能力不强。如遇长时间、高强度的救援工作，需要多次返回加油点，限制救援频次和救援半径。

故障率和事故率高。直升机除具有和固定翼相似的一些特点外，在结构和执行任务环境方面具有特殊性。在结构上，直升机的升力、飞行方向均由水平与垂直旋翼系统提供，一旦其中一个旋翼损坏、故障，直升机会失控，甚至坠毁。从飞行高度来看，直升機属低空飞行器，客观存在地面地形复杂、空气气流紊乱等因素，对飞行容错率低，飞行员驾驶时神经高度紧张，稍有不当操作，就会机毁人亡。

4.4直升机火场救援受特定条件制约

在高层建筑火灾扑救中，直升机运用于消防救援的场地一般位置较高、面积较小，火场环境复杂，局部能见度低，热浪大。空中飞行员目视判断距离、高度及速度容易产生偏差。

在实施火场救援过程中，若无法适度击破建筑物顶部、窗户及外墙施救，则直升机介入火灾救援的功能就会受到限制，一旦建筑物内火势发展到猛烈燃烧阶段，直升机将失去使用的最佳时机。

直升飞机在火场上空飞行，火灾引起的热气流对直升飞机存在着潜在的危险;直升飞机飞行产生的强劲下冲气流可能引起火势增大，烟气和热气流被吹回火场，导致火场人员危险性增加。

5 结语

随着消防职能的拓展，灭火救援任务的繁重，直升机具备与生俱来的优势，凭借其机动灵活、反应快速、场地适应性强等特点，是其他交通救援装备所不能比拟的，在灾害事故救援中所起的作用是明显的、巨大的。因此，大力发展通用航空，构建以直升机为支撑的航空救援体系，不断壮大国家综合性消防救援队伍的飞行队伍，是我国面对正在发生和未来可能发生的大范围灾害事故提供救援保障的必经之路。

参考文献：

[1] 林祥雨.民用直升机与城市应急救援体系发展问题研究[A].      2012，8.

[2] 姜华.高空救援灭火机器人的设计与实现[D].中国科学技术     大学，2014.

[3] 杨涛，于孟华，李道生.浅谈扑救高层建筑火灾的战斗原则[J].     科技资讯，2007，35：73.

[4] 张广林.抢险救灾呼唤我国直升机产业快速发展[N].中国航     空报，2008，06.

[5] 邹元振，肖静.直升机在西部大开发中的抢险救生和医疗救[J].     直升机技术，2002，03：47-51.

作者简介：

朱国营，广东省消防救援总队特种灾害处处长，主要从事消防灭火救援技战术、救援应急通信、消防技术装备和灭火救援作战指挥中心建设等研究。