一条推特引出的航空消防话题

沈懿媛/文

当地时间4月15日,法国知名历史文化景点、有850年历史的巴黎圣母院发生大火,部分建筑惨遭烧毁。同时,美国总统特朗普推特上的“键盘救火”引发热议。据美媒CNBC 15日报导,川普在推特上表示,“看到巴黎圣母院大火真是糟透了,或许用消防飞机可以灭火,动作要快!”

这条推特很快引来法国民防安全局的反对。虽未直接点名特朗普的隔空指导救火,法民防安全局(Sécurité civile)特别发推文表示,“数百名巴黎消防队员正在尽一切努力控制这场可怕的巴黎圣母院大火,所有的方法都使用了,除了用飞机空中掷水灭火,这样会造成整个大教堂结构崩毁”。而法媒《France 24》称,空中灭火通常是在野外大规模火灾时才会使用,需要顷倒大量的水,故不适用于古建筑物火灾上。为了保护建筑主体结构,法国消防员果断放弃了空中救火这条捷径。

特朗普的推特指挥碰了软钉子,但美国航空消防的发展却让世人刮目相看。

投水弹的设想

在飞机诞生之初,美国人就开始考虑将飞机投入消防灭火领域之中。1916年的美国,有人尝试过使用飞行器进行消防作业,这些民间的尝试虽多以失败告终。却强有力的证明了其有广阔的发展前景。终于在1919年,美国政府给加利福尼亚州提供飞机用于对其拥有的广饶森林进行空中巡逻。1921年,美国政府和洛杉矶消防局首次对飞艇进行灭火作业的测试使用。而这种飞艇配备了装有灭火剂的5加仑牛奶罐,这也可以说是消防“水炸弹”的原型。

到了1947年,大量战斗机面临退役。美国空军和美国林业局就提出使用退役军用飞机投掷特制的“水炸弹”用于森林消防作业的想法。他们找来一架B-29超级空中堡垒和两架P-47雷电战斗机进行改装。为了测试其效果,他们在蒙大拿州的洛拉国家森林中燃起了直径100-150英尺的火堆。这次测试的“水炸弹”有两种,分别为由二战中广泛使用的165加仑薄壳副油箱改装而来,和特制的4000磅灭火炸弹。一架P-47能在翼下挂载两枚165加仑灭火弹,而一架B-17则能在弹舱内挂载8枚165加仑灭火弹,或者在弹舱内和机翼下挂载共三枚4000磅灭火弹。实验的结果显而易见,三架飞机一次就能将超过13000磅的灭火剂准确的投放在烈火的正中心,效果非战前的5加仑牛奶罐能企及的。

测试中,为了使灭火弹更高效,两枚4000磅灭火弹被加装了热感近炸引信,使其能在火焰的正上方引爆以消灭火苗。同时有一枚165加仑的灭火弹则被安装了延时引信,投放在山火的必经之路上,钻进土壤后引爆,溅起水雾、破片和泥土以形成隔离带,组织火势蔓延。随后,灭火弹所使用的水中被加入了化学物质,除了让水本身的灭火能力更好之外,更重要的是破坏水在空中时的表面张力,使水珠在空中彼此分散,做到更大面积均匀覆盖,更有利于消灭阴燃的火源。

改装战斗机水箱

除了对灭火弹的研究外,随着时间的推移,美国人开始着手研究水箱式消防飞机。

美国对水箱式消防飞机的测试主要是由民间的航空服务公司完成。1953年,南加州爆发了数场森林大火,美国林业局发现此时他们已经没有能力做到对火场进行全面而有效的控制。因此美国联邦民防管理局在内的多个单位经过广泛的探讨和测试,在1956年终于找到了一种好办法:把部分消防的任务,特别是航空消防,以外包的形式,交由多个民间公司来负责,这就包括著名的Willows航空服务公司,这家公司是最早试验水箱灭火机的航空服务公司,也是第一家与加利福尼亚州林业司签署服务合同的公司。

在完成可行性论证之后加利福尼亚州林业和消防局与很多民营航空服务公司签订了服务合同,在50年代到80年代的运营中,加利福尼亚州的航空消防体系日渐完善,使其成为世界顶尖的森林消防运作体系。

同时,美国政府还将退役的军用飞机以极低的价格出租给这些航空服务公司,改装为水箱式消防机。这些皮实耐用的大型军用飞机也使航空消防能力有了极大的提升。在二战结束之后虽残有寿命却无处使用的战机在另一个战场上执行者捍卫它们的国土的任务。甚至现在航展上经常出现的很多二战轰炸机,都曾改装成消防飞机。

越来越多的军用飞机退役加入到消防飞机队伍之中。这些航空服务公司也开始接手如P-2“海王星”巡逻机、C-119“飞行车厢”运输机和S-2“跟踪者”反潜机等新机型。特别是C-119“空中车厢”运输机,采用了很独特的改装方式,把可拆除的水箱安装在货舱中,在不需要执行消防任务时还可以继续用于货物运输。

90年代之后,由于军用飞机寿命的延长以及部分机型由于保密原因不适合改为民用,签订合同的公司中除了部分继续购买美国政府提供的二手军用飞机(如C-130大力神和P-3猎户座)外,很多公司开始采购民航公司退役的客机,作为新的水箱消防机来使用。比较受欢迎除了有美国市场货源充足的DC-7和DC-9等客机,还有小巧的英国宇航BAe-146小型客机。近年来大出风头的“超级水箱”波音747消防飞机,就是航空服务公司从一架日本航空的二手客机改装而成。

实际的日常应用

消防飞机常常出现在森林火灾之中,那么它们会做些什么呢?

在实际的森林火灾中,消防飞机也是常见救援力量之一。航空灭火是多国验证过的灭火最佳手段,优势在于机动性强、不受地形限制。飞机能够到达一般灭火力量无法到达的山区,及时进行灭火作业,将火灾消灭在初发阶段。单次飞行灭火面积较大。航空灭火飞机运载能力相对较强,一次飞行携带的水/灭火剂数量较多,可以有效扑灭火头、减低火势、阻止火势蔓延。相对于直接扑打火线,航空灭火相对安全。更可以完成还可以人员运输空中摄影、红外探火、森林火灾预防等工作。

在实际中,消防飞机也拥有自己的劣势。当面对成灾之后的林火空间范围极大,一般高度达到10―20m,火线沿前进方向长度可达50m,温度达900℃。为了保证飞机的安全洒水高度较高,灭火剂被吹跑,蒸发,致使真正作用于火场的灭火剂量减少。而且航空灭火中,灭火剂利用率比较低,造成了灭火费用更高,而且越大飞机价格约昂贵,才灭火效果更好,有时候机场距离火灾现场太远,补充灭火剂不便等。

也就是说,火灾面前,消防飞机仍然需要与地面消防人员进行默契配合。消防飞机通过喷洒阻燃剂或者水,消灭过火区域的阴燃火源以及润湿隔离带防止火情扩散的作用。控制地面火情的同时,尽最大可能保障地面人员的安全。

美国林务局森林航空消防局除了利用飞机进行消防救援外,美国的消防飞机还会进行科研、植被恢复、森林病虫害防治等业务。

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