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环境灾害 | 美国森林航空灭火借鉴

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本文转载自微信公众号“默虹美海军学习小站”

ID:USNavyStation


3月30日四川凉山森林火灾救援难度很大,森林灭火不仅仅需要飞机多,详解一下美国森林航空灭火,作为参考:


相对地广人稀的美国,森林火险也很多,作为掌管着1.93亿公顷林地的美国森林管理局USFS,每年要应对1万起火情,3万多名雇员中1万名是消防员,每年几十亿美元预算中的42%都用于森林灭火。其中30%的林地无路可达,飞机灭火是他的重要手段,每年动用160多架,但还不止这些。


1、飞机能力强


飞机速度快,能去人迹罕至的山林空投灭火剂,是理想的山地灭火生力军。以目前最强的波音747灭火飞机为例,一次能装70吨灭火剂,航程4000英里,速度900多千米/小时,能一次性喷洒款50码,长5千米的一条灭火带。

其他小飞机、直升机,也都能带几百到几千加仑水或者阻燃剂,帮助山区灭火,或者划出隔离带。


2、阻燃剂能持续几个星期


而洒下来的红色阻燃剂也不一般,它是由85%的水,10%的阻燃成分,5%的其他成分(红色染色剂,防腐剂,增稠剂,稳定剂,杀菌剂和流动性调节剂)。即使是其中的水分全部蒸发,剩下的阻燃剂依然能改变野火燃烧方式,降低火灾强度,减缓火灾的蔓延。根据现场情况,阻燃剂在水分全部蒸发后的阻燃作用能持续几天到一周以上。目前美国使用的阻燃剂复合环保局EPA的“基本无毒”标准。


3、森林管理局每年动用一百多飞机灭火


据统计,2018年美国森林管理局自己有40架飞机,还租用了124架飞机。具体如下:


2018年森林管理局自己的飞机:

贝尔206直升机:1架;

AH-1”眼镜蛇”武装直升机:2架;

赛斯纳206:3架;

DNC-2飞机:4架;

DHC-6双水獭:2架

C-23夏尔巴人:15架;

C-185飞机:1架

Super cub:1架

Aero commander: 1架

B-200超级国王:2架

赛斯纳550:1架

C-130大力神:7架

2018年,森林管理局租用约124架:

租用伞降灭火员空投飞机:3架;

租用空中引导飞机:15架;

租用灭火指挥机:14架

跨部门直升机:33架

租用大型直升机:58架;

租用大型运输机:1架


4、飞机分工明确,体系作战


不要光看这上面飞机多,其实美国森林管理局对飞机的分类使用,角色分工,非常有讲究,主要分为以下几类:

(a)小型灭火飞机,SEAT


小型飞机能携带800加仑灭火剂,向地面抛洒。虽然带的灭火剂少,航程有限,但可以在一些简易机场,甚至停车场、公路起降,作为大型灭火飞机的补充,机动灵活,就近作业。典型的就是“空中拖拉机”AT-802。

(b)大型灭火飞机,LA


大型灭火飞机能携带2000-4000加仑灭火剂,典型的有P2V, C-130”大力神”, BAE-146, 麦道87。这些飞机平时是货用运输机,但都可以快速加装“模块化航空灭火系统”MAFFS,从运输机变身为灭火飞机。

注:模块化空中消防系统,是一套快速加装设备,能迅速让普通运输机具备空中阻燃剂喷洒能力。C-130大力神运输机用的版本能支持3000加仑阻燃剂的投放,S-2T飞机的能支持1200加仑阻燃剂。一般用于重大森林火灾,美国目前有8套,加州2套,其他各州6套,可以在24小时内投入使用。每年使用非常频繁,据统计,2008年6月-8月,这8套MAFFS系统执行了477架次灭火任务,累计投放131万加仑阻燃剂,任务时间682小时。

(c)超大型灭火飞机,VLAT


这些飞机能携带超过8000加仑灭火剂,一般是大型喷气式客机的货机版本改造而成,如DC-10运输机, 波音747灭火飞机等。

(d)水上飞机,WS


让水上飞机在附近湖泊河流就近取水,往返喷洒灭火,也是个很好的选择。USFS也有一定数量的水上飞机投入森林灭国,典型的有CL-415, fire boss等。

(e)灭火员空降飞机,SA


空降飞机主要是在森林里空投“smokejumper”伞降灭火员用的,一般是C-23A, 道尼尔228这样的双引擎客机,每架飞机能够把8-10名伞降灭火员,及其48小时的灭火物资和生活补给,一起用降落伞空投到密林深处人际罕至的地点,迅速投入灭火。

“伞降灭火员”——顾名思义“烟雾跳伞者”,就是看到野火初期的冒烟,就要跳伞去处置!是1934年推出的,用于森林火灾初期的快速响应,用最快的伞降的方式,把一小队消防员及其几天的生活物资和灭火用品,空投到人迹罕至的火情点,尽量把火灾消灭在萌芽状态。

现在,“伞降灭火员”已经是美国的一个全国共享资源,主要有具有跳伞资质的消防员,以及接受过灭火训练的跳伞运动员组成,人员遍及各个州,随时征召,快速响应最初的野火。它们将被空投到起火点附近,携带的物资足够支撑48小时。大部分“伞降灭火员“都会在春天进行复训,然后在春末到夏初的高火险季节随时待命。

而林业局自己在森林密布的爱达荷州的7个基地有320名伞降救生员,此外加州、西黄石、蒙大拿州、华盛顿州、俄勒冈州,阿拉斯加州也有队伍。


(f)无人机,UAV


无人机也是近年来USFS新兴的航空力量,主要用于森林和野火侦察、预警。但这些无人机也有可能因为故障坠毁引发新的森林火灾,所以USFS使用的无人机都有你一些更为严格的可靠性要求。


(g)灭火引导机,LEAD PLANE


这些飞机搭载现场灭火指挥人员,负责协调、指挥和评估现场的航空灭火行动,一般飞行在火场上空1000英尺。机上飞行员或者空中战术行动指挥员,一般2人一个小组,会通过无线电与空中的其他飞机、地面的灭火力量进行沟通,协调行动。而且它们还有一项很重要的职责——释放白色烟雾,为灭火飞机指明喷洒灭火剂的位置。这些飞机机型主要是 空中国王 90/200。

(h)灭火指挥机,ATGS


这些飞机主要负责协调整个地区的航空灭火飞机,一般飞行在火场上空2500英尺。它必须保持与地面灭火队的目视接触,确保航空飞行的安全。机型主要有 twin commander 500/600。

(i)日常森林管理飞机


除了灭火,USFS对飞机的使用非常广泛,包括土地管理,森林健康状况检查,野生动物监视,森林执法,搜集红外遥感数据,火情探测,人员与货物运输。


机型包括:赛斯纳206, 空中指挥官500, 空中国王200, DHC-2, piper super cub等。


(j)直升机


虽然固定翼飞机速度快,灭火剂装得多,但真正要战胜森林大火,还需要大量的直升机。大型直升机可以搭载灭火水箱,去湖里甚至游泳池悬停吸水然后往返火场灭火。中小型直升机则是吊着100-400加仑水桶/灭火剂灭火。同时也可以空运人员。

直升机的主要用途是:

空运人员和设备;

将灭火队员部署到火场;

火场侦察;

空投水或者灭火剂,延缓火灾,让灭火队员能够处置;

以阻止森林大火为目的的有计划纵火。


5,专业化人员


空中两类:


伞降灭火员:如前所述,训练最多,经验最丰富,风险最高的一批人;伞降到密林深处的火点,独立战斗48小时,力求把野火消灭在萌芽状态;

机降灭火员helitack crew:主要是乘坐直升机,随着装备一起机降到火情现场。具有快速性和垂直起降的优势。一旦落地,主要用手动工具、链锯等工具开辟隔离带,他们经常要在密林深处坚持很多天,人均负重120磅,任务完成后可以搭乘直升机离开。目前美国森林管理局在13个基地有275名机降灭火员。平时也担任森林航空搜救的任务。


地面部队三类:

Handcrews灭火员: 最多最基本的灭火员。一般20人一组,负责在野火周围建立隔离带,来控制野火的蔓延,火灾过后进行扫荡清理,消灭遗留隐患;

hotshots高级灭火员:这是技能更高的地面灭火员,一般被分配到最具挑战性的地方,全国美只有100多人,姓名都在政府官网,平均每年灭火106天;

车辆灭火员:一般有2-10人组成,使用专门的野外灭火车来灭火,全美有900多人;



6、体系归纳


所以归纳起来,这10种飞机,平时是无人机和日常森林管理飞机巡查,并结合瞭望台和卫星的红外图像。

一旦发现火情:

第一时间派出“伞降灭火员”,空投到冒烟的地方,争取48小时内控制住;

随后“机降灭火员”乘坐直升机进行增援,划出隔离带;

如果火场有公路可达,地面的上千名基本灭火员、高级灭火员、车辆灭火员就行动起来了,进一步划出隔离带。

如果先头部队搞不定,地面部队也难以抵达,那么各种灭火飞机就要登场了,根据机场距离、火情大小等等,派出直升机、水上飞机、小型灭火飞机、大中型灭火飞机,从空中灭火,或者划隔离带。

此时,灭火指挥机在2500英尺高度负责全盘指挥;灭火引导机在1000英尺观察火情,投掷烟雾弹;灭火飞机在1000-500英尺有序投掷阻燃剂。

整个过程中,其他直升机还肩负着随之部署和撤离地面灭火员的职责。

直到把野火有效控制在隔离区里,让其自然消耗殆尽,或者用阻燃剂直接扑灭。

7、飞机来源多样


前面看到,森林管理局其实自己的飞机不多,大部分是租的。一方面预算有限,不能白白养着。而来,以前出过两次灭火飞机坠毁事故,心有余悸。


不过其租借也很有门道。

位于爱达荷州的美国国家跨部门消防中心NIFC负责跨部门的消防用途的飞机资源的组织协调和共享。以合同的形式租用其他部门的飞机用于每年的防火季节,并且按照联邦收费标准计算其运营成本。不如海军的H-60海鹰直升机就是5000-6000美元/小时。


此外,NIFC还负责代表森林管理局,向商业航空灭火公司租用飞机,如波音747这样的大型运输机,就是长荣航空的,用于灭火剂的空投。


所以归纳起来:


1、森林防火,飞机的确有着得天独厚的优势,且USFS有统计,每年1万起火情中98%用到了航空支援;

2、飞机多,力度大:美国森林管理局1.9亿公顷土地每年1万名消防员,近30亿美元消防预算,160多架飞机,力度可见一斑;当然这个是美国发达的航空工业和通航产业,60多万民间飞行员,直升机就有2万多架为基础的;

3、完整的体系:飞机不仅仅是多,而且是一个完整体系,分工合理,侦察预警的,早期空投,机降增援,空中指挥,投弹引导,大大小小喷洒阻燃剂,空地协同的……

4、专业化人员:1万多灭火员,伞降100多人,机降275人,地面也分三大类等等,都是训练有素,分工明确,才能把这个复杂体系运作起来;

5、高技术含量:阻燃剂的奥秘,把运输机变身灭火机的MAFFS系统……才能更好发挥飞机的作用

6、有租又买:40多架自己的,120多家都是租的,还有政府部门之间协调的,而且无论是租还是借,有专门机构负责“资源共享”,有计价标准,虽然财大气粗,但也不浪费,资源共享,充分发挥社会资源;

7、标准规范是核心:前面说了,大部分飞机都是借来租来的,但灭火过程又是个专业化体系,怎么保证“临时工”能融入体系呢?原来USFS自己出台了几十份关于森林航空灭火的标准、规范、作业流程。政府间共享资源的飞机,都需要掌握这些。商业公司要接USFS的灭火合同,也要通过这些认证。这样就保证了“临时工”能随时融入大体系。

所以综上所诉,飞机的确有利于森林灭火,默虹认为但绝不是飞机多这么简单。合理的体系搭建,科学的流程设计,专业化的人员,高技术含量的装备,开放高效的资源共享和租赁平台,以及可操作性极强的标准规范作业流程准入认证,这些软的东西,才是让航空助力森林灭火的关键。

引用《人民日报》官方微博那句话:“四川木里县森林大火,30名扑火队员壮烈牺牲,太痛心了!多希望这是愚人节的一个玩笑,但灾难无情。这些赤子凭着责任和一腔热血,赴汤蹈火,在所不惜。悲痛之余,我们更无限惋惜:生命至上,救援安全系数能否再提高一些,让化险为夷的成本降下来,是对英雄们最好的告慰。 ” 希望中国航空力量更加强大,运用更加纯熟,在山地消防和救灾中发挥更大作用,才是对英雄最好的告慰吧。


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