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美国拥有全球最强灭火飞机,为何难灭加州森林大火?
04-03 21:45:51 来源:上游新闻综合

2018年11月,美国加利福尼亚州在山火的肆虐下仿佛变成了“人间炼狱”,发生在加州北部的“坎普大火”彻底摧毁了天堂镇,它吞噬了超过18,000个建筑物并导致至少85人死亡。

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据观察者网报道,尽管美国拥有全球最强灭火飞机——波音747“超级空中水箱”,而真正彻底扑灭加州这场史无前例的大火的,则是一场大雨:1月8日开始,南加州开始降下暴雨,在12日终于彻底浇灭了这场蔓延了一个多月的大火。

波音747“超级空中水箱”是由Evergreen公司改造的,具有加压喷洒系统,能以飞行速度260km/h,高度120-240米的高度向火场喷洒水/灭火剂。该机的灭火剂舱可容纳7万4200升液体,航程4000英里,可以分次喷洒,允许喷洒多次,每次能喷洒宽度50码,长5千米的一条灭火带。

为何美国拥有最先进的航空消防,还是灭不掉这场森林大火?

航空消防仍有很多先天性的不足,其中影响最大的就是气流和风。这次加利福尼亚州南部的大火大范围蔓延,也是因为环境复杂,大型固定翼灭火飞机无法投入使用而在初期未能控制住火情而导致扩散的。

季风、山谷内的风和燃烧产生的热气流对于固定翼飞机来说都是致命的威胁:在上世纪70年代美国航空消防还在火热的发展阶段时,有数架灭火飞机因为这些原因在执行任务时不幸坠毁,这也使美国政府和航空服务公司更加重视气象因素对飞机使用的影响。

先讲一下美国森林火灾的历史。

美国是一个地广人稀的国家,森林大火频发。这是因为早期的欧洲移民来到北美大陆后,经常采用烧荒的形式来清理土地,方便而快捷。虽然森林火灾时有发生,但人烟稀少使森林火灾损失有限。所以,美国并没有对森林火灾进行人为的干预。

1910年春夏,美国西部非常干燥,爱达荷州、蒙大拿州和华盛顿等州发生数千场小型森林火灾,但无人问津。8月20日,强风侵袭美国西北内陆,多地的小火发展熊熊大火,焚毁超过300万英亩土地,造成87人死亡,其中至少有78人是消防队员。

此后,美国在森林消防领域推行“上午10点钟”政策,要求消防部门在收到火警报告的第二天上午10时前要扑灭所有火灾。 到了1972年,美国开始改变“逢火必灭”的森林消防政策,允许“计划烧除”。所谓的计划烧除,也不是任其蔓延,而是在受控制的条件下以用火烧的方式消除森林火灾产生的外部条件。

美国森林大火也曾导致多名消防员牺牲。

2013年6月,美国亚利桑那州亚内尔山因雷击引发森林火灾,政府出动250名消防员前往灭火。来自普莱斯考特市消防局的19名消防员在开设防火隔离带时因突遇风向转变避险不及,不幸丧生。

这19人中,有18人是经过专业训练的顶级消防员。遇险时,他们躲进了用耐火材料制成的防火帐,但终未能幸免。这是“9.11”事件发生后美国牺牲消防员最多的一次突发事件。

对于频发的森林大火,美国的航空消防到底是如何应对的?

默虹美海军学习小站微信公号介绍,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。

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,能一次性喷洒宽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。

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。

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

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。

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;

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。

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。

总结一下,飞机的确有利于森林灭火,但它仅是整个庞大消防链条上的一环。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。

(资料来源:环球网、观察者网、默虹美海军学习小站微信公号

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