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川西高原森林航空消防探索

2017-04-06梁文超赵鹏祥

中国绿色画报 2017年2期
关键词:探索研究

梁文超 赵鹏祥

【摘要】:川西高原森林航空消防护区内有海拔高于5500米的山峰70多座,落差达3000米,雅砻江、岷江、大渡河等大川大河纵横交错,地势险峻、地形复杂,气候条件多变,但森林资源丰富,珍惜动植物品种繁多,旅游景点驰名海内外,历来是国家森林防火的重点区域。本文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探索,并通过对川西高原森林航空消防灭火实例的分析,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。

【关键词】:森林航空消防 川西高海拔林区 探索 研究

1、直升飞机机型的性能探索

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这四种直升机机型。通过对比分析这四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。

从这四种机型主要性能数据(见上表)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[2]。

从这四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两点困难,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米,故在川西高原林区带着吊桶飞行存在很大的安全隐患[3]。

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3000米的地域,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3000米,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高度1600米,九寨沟彭布直升机起降场海拔高度2400米,k-32直升机可以以金川和九寨沟起降场为作业基地,一旦遇到海拔高于3000米以上的森林火灾,地面移动加油车先抵达火场附近,k-32直升机可以在海拔高于3000米的火场采用“不关车”加油,在满足火场半径10公里范围内有合适的取水水源的基础上,可以对海拔高于3000米的火场进行连续洒水灭火作业。

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,对水源深度沒有特殊要求,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160斤,由于该直升机体积小,有效载荷只有1026KG,故水箱自重影响了载水水量。

以AS-350B3直升机为例的探索:

一是实际载水研究。根据AS-350B3直升机操作手册,其水箱载水量可以载水一吨,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800KG。

二是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800KG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吨的临时简易储水池,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800KG水却还需要7分钟时间,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800KG水,只需要32秒的时间,机腹水箱加水时间问题的研究终于得到了解决。 三储水工作的准备。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月笔者实际走访考察了九寨沟县和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三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。

甘海子:N:33°15′24″ E:103°45′41″海拔高度2658米

犀牛海:N:33°10′58″ E:103°53′36″海拔高度2329米

长海: N:33°02′30″E:103°55′53″海拔高度3081米

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米,高1.5米,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4分之一立方,重量约25斤。一旦发生林火,该蓄水池可以塞进越野车后备箱,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掉灭。

移动蓄水池

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50亩,有林地面积10亩,地表火,火场主要树种为油松,火场西北方向有一条100米烟线;火场由东北至东南方向有1 个200米不连续烟线,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11394kg,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12334kg。

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。

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,全部安排人员进场、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分两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。两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,两架直升机累计飞行3架次,4小时,洒水14箱,约8吨。这是小松鼠直升机在高原林区首次实施双机灭火作业,同时也进一步為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,但从以上理论和实践效果不难看出,在川西高原实现森林航空灭火。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。

笔者坚信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,也一定能为青山绿山就是金山银山提供坚强的空中保障。

【参考文献】

[1]杨兆西.森林航空消防在川西高海拔林区如何发挥出应有的作用及其评价[A]. 第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C]. 2009

[2]张步春,侯雪雯.浅析K-32直升机在攀西地区森林防火中的应用[A]. 第二届中国林业学术大会——S7 新形势下的森林防火问题探讨论文集[C]. 2009

[3]张步春.对森林航空消防直升机在高山峡谷林区吊桶灭火的探讨[J]. 国家林业局管理干部学院学报. 2016(02)

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