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带船体的飞机

带船体的飞机

在《飞机总动员2:火线救援》中除了主角外,还有其他的消防救援飞机角色。它们的原型机将在之后的栏目中一一向读者介绍。本期先介绍第一个角色:迪宝。迪宝的原型是加拿大庞巴迪宇航公司研制的水陆两栖双发螺旋桨飞机CL-415。庞巴迪公司成立于1942年,是全球唯一同时生产飞机和机车的设备制造商,也是全球第三大民用飞机制造商。在研发制造CL-415之前,该公司就已经研发了CL-215。为了适应森林消防的需求,他们在CL-215飞机基础上,生产出了CL-415。相较于CL-215,CL-415动力装置更快、水箱容量更大、抗腐蚀能力更强。

船体加机翼的组合

庞巴迪CL-415是一架水陆两栖飞机。水陆两栖飞机,顾名思义,水陆都能够运用其能力。水陆两栖飞机是指能在水面上起飞、降落和停泊的飞机,可以适应水上、空中两种不同环境。乘坐水上飞机的乘客可以获得和大飞机不一样的体验。水陆两栖飞机的船体或浮筒上装有供陆上起飞着陆用的起落架。水陆两栖飞机与普通水上飞机的上、下水装置不同,能经受着陆时的巨大撞击力并吸收撞击能量。与陆地飞机相似,水陆两栖飞机的起落架也是可收可放的。除了在空中飞行外,水陆两栖飞机在水上起飞降落时起落架也始终处于收上的状态。

与常见飞机不同,庞巴迪CL-415更像一艘船的船体。它的整体外观如同是飞机的机翼、尾翼、螺旋桨与一艘船的船体组合在了一起。船体设计也让飞机可以稳稳停在水面之上,更是保飞机在水面起降的重要保证。当飞机停泊在水面上时,机身的高度为6.88米,这远小于它的实际高度8.98米。

庞巴迪CL-415船体造型机身成为了它外观上最显著的特征,也是它加入消防救援的重要优势。在庞巴迪CL-415设计之初,就确立了它的重要功能——消防救援。而它主要工作范围也被定义在了森林火场之中。

在森林火灾中,消防飞机往往会携带大量的水或阻燃剂。这就需要消防飞机留出一定空间用于储存液体。CL-415的机身设计为它预留出一个比较大的存储空间,足足拥有4个灭火水箱,总容积为6130升。

除了储存需要外,船体设计还有其他妙用。CL-415更是可以在掠过水面时自动汲水。那时的CL-415远看就如同一艘船在水面上行驶。与普通船只不同,工作时的CL-415停了没一会儿就会起飞。

令人惊讶的灭火效率

CL-415本身自带4个水箱,且汲水速度非常快。只需10秒内,CL-415便可完成自动汲水,并完全汲满水箱。这是源于它4个水箱后下方有两个可收放汲水管供飞机掠过水面时汲水,还有一个可单独打开的放水门。这些都加快了它的汲水速度。也就是说,它在水面汲水不久就会重新飞回天空。

按照设计者的初衷,CL-415的取水范围非常广泛。它不仅可以从着小河流、湖泊、海岸汲水,甚至于海上也难不倒它。即使面对面积很小的水面,CL-415也可以从容汲水。当然在这种情况下,它的水箱是不能完全装满。面积小的水域难不倒它,面对浅水它也可以完成汲水。它可以在多浅的水上汲水呢? 1.4米,这是它最浅的安全汲水源深度。

与其他大型的消防飞机如之前介绍的波音747相比,CL-415体型并不是非常大。飞机本身重量为12333千克。虽然它的自重不大,但是它最大载重高达6123千克,几乎是其自重的一半。它在陆地起飞时最大起飞重量为19890千克,水面起飞时最大起飞重量为17168千克。更符合森林消防的需求。

不仅自载不低,它的飞行速度也不慢。最大巡航时速(起飞重量14741千克,高度3050米)376千米,最大爬升率(海平面,起飞重量20865千克)419米/分。据测算,如果它从距火场10公里的水面起飞,该机一小时可作业9次,撒水量可高达55170升。这些高效的背后有赖于2台普惠PW123AF涡轮螺旋桨发动机的共同发力。

也正是这样的效率,使得原就定位消防救援机的CL-415获得更多关注。CL-415的身影常出现在各种森林火灾现场。

使用场景的局限与拓展

水陆两栖飞机也有局限。如果水源地距离火场较近,水陆两栖飞机就可以在沿岸海面上汲水往返火场。但是如果火场周边没有合适的水域呢?使用水陆两栖飞机就会显得尴尬。以东北大小兴安岭林为例。这片区域中面积较大的水域是位于黑龙江省嫩江县以南的嫩江水库。以此为圆心,以500公里为半径,可以覆盖一部分东北林区。而在多山的西南林区,就极少有适合大型水陆两栖飞机起降的水面。这种“多山多林少湖泊,多湖多水少森林”的情况限制了水上飞机的使用,有时候反倒不如使用多架大型灭火直升机更便利。

此外,用水还是用阻燃剂,也是个重要的问题。常见的红色阻燃剂是含氯、溴、磷、氮等大量阻燃元素的化学阻燃剂,可达到比水灭火高很多倍的效率。水上飞机无法在水上加注阻燃剂,使用陆地机场加注则使其意义大减。

正是这些尴尬,使得CL-415在实际应用中也遇到局限性的问题。这也是为什么CL-415常常出现在森林火灾之中。面对局限,CL-415也在不断拓展自己。

作为水陆两栖的飞机,它的优点被多国看中。庞巴迪宇航公司也根据客户要求对CL-415进行简单升级。这些升级版的CL-415常常飞行在海平面上,不为消防为海事。比如,CL-415GR自带小艇起卸和货物吊装设备;CL-415M用于海事、 搜索救援和特殊任务。CL-415MP装载前视红外系统、机载旁视雷达和机头搜索雷达,用途更加广泛。在马来西亚海事执法机构服役。曾参与马来西亚对美里瓜拉巴南森林火灾的消防协助工作。

动画片中迪宝(Lil’Dipper)性格活泼热爱竞速的橙红相间固定翼飞机。她不仅可携带大量的化学灭火剂奔赴火场,还可以从就近水源汲水用于森林火灾灭火。现实中的CL-415常见在各个森林火场之中。它有它的优势,也有它的局限。现实不如动画那么完美,庞巴迪CL-415依然会在森林火场与水源之间来回奔波。

相关链接:迪宝名字的来历

迪宝是中文译名,而她的英文名Lil’Dipper也与飞机本身有着密切的关系。特别是Dipper这一词指是河乌科河乌属的鸟类。也就是就是水鸟的一种。虽然身材娇小,但是拥有一个与脑袋相比特别大的肚子。河乌属主要栖息活动于山间河流两岸的大石上或倒木上。它们沿河流水面而飞,遇河流转弯处亦不从空中取截径飞行。能在水面浮游,也能在水底潜走。主要在水中取食。

农用飞机
——航空消防的中坚力量

沈懿媛/文

时隔9年,《玩具总动员》第四部正式上映。皮克斯工作室出品过许多类似的动画片,它们的中文译名常常以总动员收尾,如《赛车总动员》《海底总动员》等。虽然XX总动员的中文译名总是充满了各种槽点,但这些影片本身也有许多意想不到的佳作。与《赛车总动员》同世界观的《飞机总动员》系列便是其中之一。

该故事主要讲述的是一架患有恐高症的农药喷洒机德思奇的,从普通的农场飞机到世界竞速冠军。到了第二部,德思奇的齿轮箱再也找不到配件,而农场缺少消防救援力量被迫关闭。为了小镇玉米节的顺利举行,他给自己定了一个成为消防飞机的目标。

那么农用飞机真的适合航空消防吗?现实中的农用飞机也是重要的航空消防力量。比如动画片主人公德思奇的原型正是美国空中拖拉机公司生产的AT-301农用机。作为“德思奇”的放大派生型AT-802具有更大的改装空间。

诞生

提到农业航空就不得不提一段美国农业的历史。历史上美国曾一度因为种植业劳动力成本太高而放弃种植水稻,所有大米都从国外进口。后来,航空技术运用到农业后,彻底解决了劳动力成本问题,美国在20世纪70年代末一跃成为全球稻米出口大国。就是在这样的背景下美国65%的农作物农药喷洒工作也都是交由飞机作业。

美国发达的农业航空体系得益于政府的全力支持。上世纪70年代起,政府就支持研发航空作业优化模型,还在近年继续投入农业航空作业降成本研究的预算,期望开发更高效的农业航空技术。

这样的背景下,涌现出了许多农用飞机生产商。生产了动画片的主人公德思奇的原型AT-301的美国空中拖拉机公司就是其中之一。创始人利兰·斯诺在1970年从罗克韦尔公司辞职后,在德州奥尔尼创办了空中拖拉机公司。AT-300是利兰设计的第一种带空中拖拉机商标的农用机,随后该公司又推出了一系列农用飞机,获得了想到理想的市场规模。

1990年10月首飞的AT-802农用机是其中一种专业农用和灭火机,机身内置3104升的贮液箱。该机安装一台普惠PT6A涡桨发动机,马力强劲,飞行性能好,载重量高,续航时间长,因此该机型为未来的改装提供了更多的可能。

改变

随着技术的发展,农用飞机的特点与优势越来越显著。

由于原机设计用途主要是农作物养护、森林灭火等,因此具有以下几个特点:与战斗机相比,它转弯半径小、低空低速操纵性能好;驾驶员观测视野十分宽阔,便于对地观察;整体机构和机载系统的设计简单、耐用、可靠,可以在临时、简易跑道甚至土路上起降,并能在极端的高温环境和尘土环境下飞行;燃油装载量大、燃油经济性极佳,能在目标上空游弋达10小时以上,实施发现、锁定和攻击任务;地面保障工作十分简单、费用很低。

AT-802农用机的这些特点,正好与火灾中“非对称”、“非常规”作战的要求相符合,因此在航空消防中更显优势。

这些优势以及更低的飞行成本使得AT-802农用机的消防能力收获更多航空消防的青睐。热衷于改装战斗机的美国人也将改装目标逐渐倾斜至农用飞机。

转型

AT-802农用机的优势促使这款机型出现了一个新的分支:AT-802F消防机。改装自AT-802的AT-802F消防机是目前世界上最先进的森林固定翼灭火飞机之一。AT-802F的航空消防液压抛洒系统投放准确性高。其有效商载重量高达3.12吨,几近其自身重量7.26吨的40%。单架飞机单次抛洒过程的灭火范围为300x30M。巡航速度更可至360公里/小时。利用喷洒化学灭火剂的半径覆盖达500公里范围。具有机动灵活、安全高效、低空性能良好、“威力”巨大的特点。适合山区、草原和临时机场“作战”。

在实际改装之后,AT-802F消防机还装载有先进的导航和电脑抛洒消防控制系统。根据火势情况和目标火场需要,由飞行员通过电脑设定或手动控制消防药液抛洒剂量。如同军用轰炸机,可以人为控制“弹药”发射量次。大火情况下可以使用高档位短距离抛洒,小火时改用低档位长距离抛洒,从而最大限度的提高航空消防准确率和消防药液使用率。

装载化学灭火药剂后AT-802F消防机更是可以利用自身的优势,在第一时间将山火扑灭在萌芽状态。对已成灾的山火,AT-802F消防机也可直接扑打火头或采取打阻燃带的方式控制火势的发展,为扑救火灾争取宝贵时间。

实战

随着改装的成功,AT-802F消防机出现在多次消防救援的第一线。早在5年前,中国的北大荒通航就从美国引进了6架AT-802F消防机,主打化学灭火功能,增加航空消防力量。

  在内蒙古毕拉河“5.2”重特大森林火灾中就出现了AT-802F消防机编队的身影。2017年5月2日15时,六架金黄色的AT-802F消防机满载森林消防药液,以专业队形从加格达奇航空护林基地机场起飞紧急赶赴内蒙古毕拉河“5.2”重特大森林火灾现场,跨省区实施森林航空消防增援。此次火灾中,AT-802F消防机编队成功飞行60小时33架次,投放消防药液100余吨,熄灭和阻止森林蔓延火线8000余延长米,消防效果显著。

在面对火情更为严重、过火面积更大的6·1大兴安岭森林火灾时,这6架AT-802F消防机依然出现在灭火一线。与各种消防装备合作,共同形成了一条重要的森林化学灭火防线。并与地面消防力量配合,更高效地完成了火灾救援。

农用飞机AT-802的消防改装之路和德思奇一样带有几分传奇色彩。这也带给人们这样的思考:什么样的消防飞机是最好的消防飞机?这取决于灭火作业的具体任务和环境需要。最先进的消防飞机并不一定就是最好的,只用“适用”的才是最好的。除了追求消防装备技术上的“最先进”,还要重视对经济性的考虑。通过不断用现代技术改造潜在装备,有时也可能获得意想不到的消防效果。

空中拖拉机飞机(AT-802F)喷洒农药作业。

空中“巨无霸” 灭火有担当

沈懿媛/文

近三个月间,波音737 max停飞的消息不绝于耳。各种关于其零部件、操作系统的新闻层出不穷。同一家公司出产的波音747不仅在民航领域发挥出色,在航空灭火领域也是近年的当红明星。

契机中的诞生与重生

1960年代初,波音在美国空军提出战略运输机计划竞标中输给洛克希德公司,他们已在研究把巨无霸运输机和高性能引擎民用化的可能。与此同时,波音公司的客户——泛美航空公司希望波音能较提供一种比波音707大两倍的客机。于是波音把原来的运输机设计加以修改。最初的设计方案为全机双层机舱,但是不久即改为宽体机身的设计。在747服务运营的头10年,不少航空公司利用其内部空间设置酒吧、休息室或餐厅等豪华设施,但随着乘客数量的增加,空中旅行走向“巴士化”。 波音747的优点是载客量大,波音747可以载着4倍于协和式乘客的人数,以协和式飞机一半的维修成本及燃油成本飞行。波音747诞生也为波音公司带来可观收入。随着时间的退役,波音747的竞争对手越来越多。到了2016年7月,波音公司在发布的一份监管文件中表示,可能会停止生产波音747飞机,从而结束这款飞机近半个世纪的生产史。过去几年中,国泰、日航、法航、澳航等航空公司都为 747 举办了退役仪式。而在波音747尚未退役之时,不少灭火飞机研发公司就将目光瞄准了这款空间够大的民航飞机。

波音747系列灭火飞机的缘起,可以追溯到2002年发生在美国的多场森林大火。那年,美国发生了两起严重的航空事故,一架由C-130运输机改装的和另一架由PB4Y-2轰炸机改装的灭火飞机分别在两次灭火任务中坠毁。对此,美国内政部征求能取代这些以老旧退役军机改装而成的灭火飞机的现代化方案。长青航空开始了超级灭火飞机的研发,并计划将旗下的波音747货机改装成顶级的灭火利器。

命运多舛的灭火“巨无霸”

在波音公司的协助下,长青航空投入了5亿美元的研发费用,经过超过2万小时的改装,一架诞生于1971年的波音747-200货机在2004年2月19日实现了其作为灭火飞机的首飞。但FAA直到2008年11月才正式核发在其机上加装水箱和相关加强结构、辅助装置的认证文件。经过4年等待,波音747才正式加入灭火飞机行列。

长青航空改良后的波音747超级灭火飞机在2009年7月的西班牙昆卡地区森林大火中首次投入实战。同年8月31日,美国洛杉矶当局发出的求救信息使这架波音747第一次在美国本土出动,参与了橡谷大火的扑救工作,当天上午和晚上各投洒了超过2万加仑(约合7.6万升)阻燃剂,每次投洒的长度达5公里。

2010年12月5日,波音747超级灭火飞机参与了以色列卡梅尔山区森林大火的扑救工作。这也是波音747作为灭火飞机在中东的首秀。

2011年6月9日美国亚利桑那州熊坑大火的现场,也可以见到波音747超级灭火飞机的身影。

灭火“巨无霸”计划从设计到实际应用除了经历过4年等待,设计后的飞机还改变用途,甚至易主。

第一架被改装成超级灭火飞机、机身编号为N470EV的波音747在2011年回归原本的货机用途。接替它的是被命名为“超级灭火机979号”、机身编号N479EV的波音747-100。长青航空原计划将4架波音747货机改装成超级灭火飞机,但该公司已于2013年底宣告破产,因此改装计划未全部实施,仅成功改装了其中的2架。

长青航空原本是以长期租赁的方式向阿特纳资本公司租用这些波音747货机的。长青航空破产后,阿特纳资本公司收回了这些飞机和机上消防设备。在2015年阿特纳资本公司成立了一家专门经营航空消防业务的全球超级灭火飞机服务公司并将从老波音747灭火飞机上拆下的设备安装到了性能更佳的波音747-400上。这架飞机参与了去年美国加利福尼亚州森林火灾的扑救工作。

肚子里有“料”的747

波音747系列灭火飞机一经问世就受到了社会各界的广泛关注。但灭火飞机与普通货机有什么区别?是不是在货舱里装上水箱,在机腹下面开个洞就可以了?

全球超级灭火飞机服务公司最新的波音747灭火飞机机腹内部加装了特殊水箱和增压系统,这些水箱可以根据需要加注超过7万升水或阻燃剂(下文统称为“消防液体”)。装在机腹中多个储存槽内的液体经过加压,由机腹后段加装的4个喷嘴投洒。与其他灭火飞机依靠重力从改装的货舱门或弹舱门投洒液体不同,这架波音747的增压系统可以根据火势,选择以高压水柱的方式投洒液体,或减缓初速度,让液体像雨滴一样均匀缓慢地飘落下来。这套系统的另一个好处在于,它可以使消防液体根据火场的规模和特性按需、分段投洒。加上波音747出色的留空能力,其在灭火时具有很好的任务弹性,这是竞争对手伊尔-76灭火飞机不具备的特点。安装了VAP-2型快速装卸水箱系统的民用版伊尔-76,能从机尾货舱门投洒约5万升消防液体,它是波音747超级灭火飞机诞生之前容量最大的灭火飞机。

与波音747和伊尔-76灭火飞机内置水箱不同的是,它们的另一个竞争对手——2006年推出的DC-10灭火飞机,它的水箱是加挂在机腹外部的,那个看上去体积并不大的水箱一次可以容纳4.5万升消防液体。

有了DC-10灭火飞机加挂在机腹外部的水箱体积作对比,环绕在你心头的一个疑惑可能就此解开了,灭火飞机的水箱并没有占满整个机腹。以波音747-400货机为例,其最大容积为946立方米,如果全部装水,水的总质量高达946吨,而波音747-400F的最大载货量也不过120吨左右,毕竟水的密度比较大。因此,一次装载70吨消防液体,对747飞机来说已经相当不错了。

为什么是70吨,而不是120吨这个最大载货量?除了水箱、增压系统的设备外,还需要考虑灭火飞机的飞行性能。在火场上空投洒阻燃剂时,波音747会保持260公里/小时的飞行速度,这比它的失速空速高出约30%。巨大的体形使波音747没法像其他中小型螺旋桨灭火飞机那样以低于100米的高度进入火场,它的投洒高度一般为120米~240米,但能在短短几秒内一次性投洒超过70吨消防液体。这在人类制造的所有消防工具中是首屈一指的。

面对森林火灾形势严峻的当下,一次可携带76000升水或灭火剂、并能在4个半小时内飞抵北美任意地点、或在20小时内(经停一次)飞抵全球任意地点波音747,在应对譬如严重的山林火灾等情况时,会发挥更大的作用。

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。

开炮!向着森林火灾

沈懿媛/编辑

在大家的潜意识当中,火炮是一种兵器,是军队用来杀伤敌人或毁伤工事的。但要说火炮还能灭火,您信吗?很多人可能觉得,炮弹落地后形成的爆炸引发火灾还差不多,要说灭火,那就有点天方夜谭了。实际上,正规军中使用军用性质的火炮来灭火早在几十年前就有案例,而经过特殊设计的灭火炮可发射灭火炮弹,可使得火炮也能被用于灭火用途。

最近,在山西省发生的沁源“3·29”森林火灾中,森林灭火炮第一次投入实战,并取得了非常好的效果。

50分钟扑灭200多米火线

3月30日中午,国内某研制企业在接到灭火命令后,紧急抽调55名民兵预备役人员,携带8门119超远程森林灭火炮和172枚灭火弹药赶赴火灾发生地。3月31日9时灭火炮分队达预定地点,积极配合当地消防部门参与灭火。

随着火势的蔓延,指挥部命令灭火炮分队立即展开发射前准备工作。4月2日10时许,灭火炮首次开炮压制火势,共发射13发炮弹,与空中、地面其他灭火措施进行协同作战,阻断了大部分火源。

4月2日19时30分,第一梯队转移阵地至50公里外的实会湾村东侧,迅速建立新炮位。20时30分开始,火炮火力全开。经过50分钟左右的射击,一举打掉了200米长的火线,原本剧烈燃烧的起火点被成功扑灭。

这处火场周边地形复杂,树林茂密,坡度达到70度以上,由于凌晨风力较大,多处复燃,灭火队伍难以靠近,给扑救带来困难。根据前线指挥部部署,灭火炮准备实施打弹灭火,压制火势。

人防技防,1+1>2

据了解,这种名叫119的森林灭火炮由军用火炮改造而成。直瞄可以实现7-8公里距离的火线扑灭,每发灭火弹最密可以覆盖20平方米。灭火炮在首次实战中,可以有效解决悬崖火、深处火以及其他人力达不到的地方的灭火工作。利用压制火炮的工作原理,采用自动化、数字化、信息化、智能化等技术,实现远程、精准投放灭火剂,最远射程达8公里,可远距离控制火势,为人工近距离灭火争取了宝贵时间。

所采用的灭火弹通过引线自动点燃,延迟爆炸,形成干粉,让火和空气隔离。灭火弹装有数十公斤的干粉灭火剂。通过精准控制时间,被发射到火场的灭火弹会以“天女散花”的形式在半空中将干粉灭火剂喷射出来,覆盖到着火点上。灭火弹中的干粉有效隔离了火的空气补充,达到灭火效果。在有效距离内,灭火效果还可以向外辐射。

这支灭火炮分队中的每一位成员不但携带灭火弹,还有水箱以及铁锹,一旦有火来袭,他们可以采取就近组织小组的扑救。

这种灭火炮可以有效解决悬崖火、深处火以及其他人力达不到的地方的灭火工作。

83式122榴弹炮的新生

据资料显示,这次的灭火炮是以老式的83式122mm榴弹炮为基础研制的产品。其本身是一种中口径轻型低后座火炮,射程、精度性能在军用火炮范畴内的话是非常一般的,射程和120毫米迫榴炮差不多。实际上它是一种充当快速投射的工具。经过研发与改良后,新式灭火炮炮管短了一些,火炮防盾和开式牵引炮架也没有了,变成三点式固定炮架,更简洁轻便,运输机动性增强了。

把旧型号军用火炮加装新型自动数字化瞄准设备,以简接瞄准射击为主,也可直瞄射击。在一定距离内直瞄射击时,精度很高,基本实现指哪打哪儿。配备全新研制研制的灭火弹。经过灭火炮射击,人工扑灭余火的成功率和安全性都可明显增加。火炮集群打击后,可在较远的距离内有效控制火势蔓延,为其他途径灭火手段提供辅助,同时对于较小的起火点,可起到一定直接灭火的作用。

根据这些新特点,灭火炮主要是用于火情较大,远距离控制主要起火点的火势,压制火线蔓延速度,为人工近距离灭火创造条件、争取时间。其射速快、瞬时灭火效果好,可以说是未来对“森林火灾阻击战”的有效装备。

对于突发性强、破坏性大、处置扑救较为困难的森林火灾,光有消防车可不够。而随着科技进步,遇到像这次四川凉山这种高海拔、地势险要的原始森林火灾扑救,也会有更安全高效的装备使用的。使用最新科技来“武装”消防员,将成为减小伤亡概率、提高灭火效率的重要途径。

未来,希望在有更多这样的“首秀”,出现在森林火灾第一线!

相关连接:火炮灭火从幻想到现实

使用火炮扑灭远距离森林火灾的想法,可以追溯到20世纪初。但相关技术一直未能真正投入实用。各国在快速扑灭森林火灾方面,通常还是更倾向于使用航空灭火,用飞机喷水或者投掷灭火剂炸弹。但近年来,随着火炮武器系统的轻型化,性能更高,加上无人机指引的数字化火炮的反应速度、精确性都有了飞跃性的提高,使用火炮在最短时间内将灭火剂投射到数公里,乃至十几公里距离已经不再是幻想。

实际上这一设想的关键并不在于火炮本身。其关键在于是否拥有一整套智能灭火系统。这套灭火系统全系统包括发射车、侦察车、指挥车、弹药车、无人机、灭火弹。实际使用中与能够大范围监视整片森林的侦察监控系统配套,能够在起火后最短时间内将灭火剂送到指定地点,及时扑灭刚刚燃起的小规模火灾,防止“星星之火可以燎原”。

类似的设计思路,美国波音公司曾在2016年提出,计划使用美军退役的155毫米榴弹炮,配合无人机监控系统来执行类似的任务。不过这一系统最终并未研制出实际装备。这次我国将森林灭火炮第一次投入实战,参与沁源“3·29”森林火灾扑救战役,开创了火炮灭火的新纪元。

(本文图片来自资料库,请原作者与本刊联系以便领取稿酬。)

小身材 大能量世界
最小破拆机器人投入使用

沈懿媛/文

在2018年的119消防宣传月中,破拆机器人首次亮相于上海的一场消防演习中。在救援过程中,消防员通过遥控臂控制机器人破拆建筑外墙。参与演习的消防员坦言,火场烟雾较大,无法排除,消防员很难内攻,机器人破拆力比较大,破拆排烟效果显著,今后将在场地合适的情况下使用。

对于破拆机器人的印象,大多数人停留在破拆能力与机器体积成正比上。如果有这样一台机器人。它的机身宽度不到60厘米,与一个成年男子的肩膀差不多宽;净重500千克,可加装重达80千克的附件,可以随便进一般的客用电梯,工作时间比人类多2倍,破拆能力是6吨挖掘机的3倍,适应各种场地,上得了楼梯爬得了斜坡……那它将是哪番模样?号称世界最小的自走式遥控破拆救援机器人——Brokk 60破拆机器人——已经投入使用。

Brokk 60与常见的破拆机器人相似,拥有2条履带式轮子和前后4个支撑与一条灵活的作业臂。这条作业臂的结构分三节,可以在6.5秒内挥动245°大小的范围。人的手臂能做到的事,它基本上都能做。这种遥控臂可以完成一般挖掘机所不能完成的精细动作。比如,摆摆积木、划火柴等。在实际应用中,操作者可以远距离操控,大大提高了操作者自身的安全。

除了机械臂,Brokk 60可以配备多种功能的工具头,满足不同作业需要。甚至在无需人工干预的情况下,全程遥控完成在操作中快速更换配备,更换工具头等复杂的工作。这也是它适用于消防救援的重要原因。在各种危险的环境中,快速进行现场探测、瓦砾清除、室内拆除和废物处置等等作业。

Brokk 60的出现也为未来消防救援带了更多的可能。特别是面对复杂火场时,利用自身的强破拆力,为消防员内攻火势提供便利。

它们也是“灭火器”

它们也是“灭火器”

钟 琳 / 编辑

水是我们生活中常见的物质,也是火场救援中必不可少的灭火介质,诸如此类的还有牛奶等含有大量水分的液体,也能在关键时候起到灭火作用。一时找不到灭火器,又无法找到水源的情况下,我们该如何应对火灾呢?在我们的家居生活中隐藏着一些简易的“灭火器”, 突发火情时或许可以为我们赢得逃生时间。

小苏打——只适用于初起小火

小苏打是超好用的天然除臭剂,能够对付囤积已久 的脏油污,排除洗水槽的臭味,还可以用来疏通堵塞的 排水管。小苏打的化学名为碳酸氢钠,是一种白色细小 的晶体,温度 50 摄氏度以上固体小苏打可以分解生产碳酸钠、二氧化碳和水,当温度达到 440 摄氏度时,能够完全分解,二氧化碳能降低空气中的氧气浓度,火势也会因此减小。
此外,碱性的小苏打遇到酸性的醋,不仅能增强去污功效还可以用来灭火。实验中,在五六勺小苏打中加入少量食用白醋,随即冒出白色泡沫,待反应冷静后不再冒泡。随后将燃烧的蜡烛上接触液体上部的气体时,蜡烛熄灭。气体灭火的原理在于,小苏打和醋发生化学反应,产生了火的克星二氧化碳。在生活中,用小苏打灭火的可能性并不大,小苏打只适用于初起小火,而且紧急情况下,谁能一下找到大量的小苏打呢?

食盐——想要成功灭火得有技巧

食盐是人类生存最重要的物质之一,也是烹饪中最常用的调味料,此外,食盐也是一种扑救初起火灾的灭火剂。在现代灭火器尚未产生前,食盐就用来制作灭火器,当时人们将一定比例的盐、氯化铵和水溶和在一起,并将混合液体装到玻璃瓶中,当发生火灾时,用装有液体的玻璃瓶投掷到火焰里,就成了简易的灭火器。在现代灭火器中,干粉灭火剂中就有一种氯化钠干粉灭火器,但用途专一,只能对付金属火灾。
食盐的主要成分是氯化钠,在高温下,氯化钠迅速分解为氢氧化钠,通过化学作用可以抑制燃烧,同时吸收燃烧环节中的自由基。家庭中常用的颗粒盐或细盐均是灭厨房和火灾固体阴燃的灭火剂,高温下吸热快,破坏火苗的形态,同时发生吸热反应,稀释燃烧区的氧气浓度,所以能使火很快熄灭。
食盐灭火的效果到底如何呢?再来看一组灭火实验。在模拟火灾现场,消防员先点燃报纸、棉麻织物等可燃物,随后将一定量的家庭食用盐洒向火源,火很快被扑灭。第二组实验中,消防员点燃油料,同样将食用盐洒向火源,火势起先被压制,但随着小盆内食用盐的减少,很快就复燃,整个过程不超过 10 秒。
需要提醒的是,使用食用盐灭火是不得已的紧急办 法,因为少量的食盐灭火效果不佳,只有瞬间投入大量的食盐才会有效,想要成功灭火还得视情况而定,比如火势大小、火灾类型、操作技巧等。

碳酸饮料——有一定作用但有局限

在一般人的印象中,可乐应该说是一款比较糟糕的饮料,含糖量高易增肥,喝多了容易腐蚀牙齿,还容易造成骨质疏松等,缺点不一而足。但是也有网友发现,除了这些缺点,可乐也有优点,那就是可以灭火。事情的起因源于 2014 年 3 月,一辆货车在行驶中突然后轮冒烟起火,无计可施之时,路过的车主施以援手,用一大瓶可乐成功扑灭了火。之后沈阳一辆轿车自燃时,车主也用同样的方式将火扑灭。

可乐的效果真如此神奇吗?为了验证可乐的灭火效果,消防员特地放了把火。实验中,消防员点燃了一堆纸箱,模拟纸张杂物起火的情景,然后将可乐瓶摇晃几下对准纸箱内的火焰,可乐很快以水柱状喷向纸箱,短短 3 秒钟,火焰就被完全喷熄,纸箱中腾出一片烟雾后,经消防员确认火被完全扑灭。为了进一步验证,消防员又找来油盆倒入汽油,模拟油类火灾,同样将可乐瓶晃动后对着油盆喷出,此时火不仅没有被灭掉,反而还有火苗向上蹿。

可乐之所以能灭火,最关键的在于水中的二氧化碳,在晃动过程中从水中解析出来,气泡越多灭火效果越好,摇晃产生的气体喷到可燃物上,将物体与氧气接触,起到阻燃的目的。而且可乐中大量的糖喷到可燃物上后,在短时间内受热导致水分蒸发,形成很黏的胶状物质,覆盖在物体表面,达到阻燃、灭火的目的。不仅是可乐,啤酒等碳酸饮料也能达到这个效果。但是,碳酸饮料灭火有一定的局限性,受制于压力、喷救距离等因素,它只适用于扑救小范围的木材、棉、毛、纸张等火灾,对于油类物质引起的火情,喷出的饮料可能将汽油激飞至其他区域,还可能形成流淌火,造成更严重的火情。

棉被——不是所有被子都能灭火

棉被的燃点只有 150 摄氏度,用火点上只需几秒很快就能燃烧,但是吉林一老太却在家中起火时用棉被成功自救。这名老太已 60 多岁,当时一人在家,家中风扇在运行 14 个小时后突然起火,老太赶紧端来一盆水将一单人被弄湿,一下子盖到着火的电风扇上,火势逐渐变小,老太又一盆接一盆地端水,大约 5 分钟后,火全部被扑灭。

老太还算幸运,既扑灭了火也未造成人员伤亡,但是司机潘先生却没这么幸运。2016 年 8 月底,潘先生驾驶货车在行驶途中时,轮胎爆胎起火,慌乱之中潘先生拿棉被试图盖住轮胎,结果火势越烧越大,最后不得不求助消防员。

同样是用棉被灭火,为什么结果却不同呢?棉被灭火采用的是窒息灭火法,阻止空气流入燃烧区,破坏燃 烧需要的氧气等助燃物。棉被灭火需要注意的是,覆盖火苗时要很严密,如果棉被已经被烧坏,不能起到隔绝氧气的作用时要慎用。棉被打湿后灭火效果会更好,不会轻易被火引燃,但电器起火千万不能用湿棉被,上述案例中,老太应该先将家电插头从插座拔下或切断家中总电源,再用干棉被捂住家电或用灭火器灭火,切不可在未切断电源的情况下用水扑救。还应注意的是,并不是所有被子都能起到灭火作用,鸭绒被、太空被等轻薄款,无法通过自身重量隔绝氧气,而且化纤燃点低,比 棉被更容易着火。

其实,当厨房油锅起火时赶紧盖上锅盖,或者在小火上撒上一把沙土,这些做法与棉被灭火具有相同原理,都是隔绝空气。

灭火的方法多种多样,灭火的原理殊途同归,关键还是要胆大心细、遇事不慌,合理选择灭火方式,迅速扑灭初起火灾。当然也要能临机判断,及时拨打 119 火警电话。

华丽丽地摔出你不知道的消防装备

最近的社交平台上出现了一波新的热潮:摔倒。没错,就是摔倒。这是一场由俄罗斯名模发起的“Falling stars 摔倒之星”挑战在各大社交平台流行。随后全球网友纷纷跟风上传自己的炫富摔。上海消防的小哥哥们也“炫富”了。他们炫的是你不熟悉的装备。

下面就让我们来熟悉下这些装备,一起来看这张“华丽丽”的摔跤图吧!

液压剪扩钳:液压剪扩钳是一种一体化液压破拆工具,集剪切与扩张两种功能于一体的抢险救援作业设备。特别是对于在狭小空间进行抢险救援时发挥巨大的作用。

冲杆:冲杆也是一种破拆工具。单人即可操作,无需其他动力。在无法使用大型机械设备的救援现场,它可快速有效打通砖和混凝土阻隔墙。

液压剪切钳:液压剪切钳是用于抢险救援中的液压剪切器之一。液压剪切钳重量轻,剪切能力强,张开闭合耗时短,可加速救援进程。

机动链锯:机动链锯采用汽油动力,用来满足需要动力工具进行的破拆作业,广泛用于消防救援。

抢险救援服:抢险救援服具备阻燃、耐磨、轻便、抗拉力强、颜色及标识醒目等性能。用于建筑倒塌、狭窄空间及攀登等救援现场的身体防护。

多功能消防腰斧:多功能消防腰斧是多功能救援手工具,集锹、斧、锤、撬、锯等功能为一体的便携式手动工具。各种特 场合进行抢险救援工作,能很好地解决各种各样救援难题。

无齿锯:无齿锯并没有锯齿却可以实现“锯”的功能。它是一种简单的机械,多用于抢险救援中切割木头、塑料、铁皮等物。

消防斧(平斧、尖斧):消防斧是清理着火或易燃材料,切断火势蔓延的工具,还可以劈开被烧变形的门窗,解救被困的人。它的主要形状类似于斧子,所以叫消防斧。

电动剪扩钳:电动剪扩钳用于剪切与扩张的抢险救援作业。电池供电,便于携带,特别适合在狭小的空间,野外等环境进行救援抢险作业,是破拆救援的首要装备。

钢筋速断器:这个工具盒里装的是一套钢筋速断器。常用于消防地震救灾和救援工作,可随身携带,360°旋转。

液压扩张钳:液压扩张钳需选配机动液压泵或手动液压泵,液压油管才可使用,也是一种破拆工具。

消防也VR

沈懿媛/编辑

你是否已经习惯了传统的消防安全宣传方式?新西兰消防队对于传统做出了改变。
新西兰消防队自主拍摄并制作了《逃离我的家》的全方位的虚拟现实视频。为此,特别点燃了一座房屋。这座房屋烧之前已经清空了,并且房屋烧毁时高达 900 摄氏度高温的室内情况也被记录了下来。利用时下热门的虚拟现实技术,新西兰消防队引导大众体验了一把房屋发生火灾的具体情形,同时引导公民做出正确的选择,顺利逃离火场。参与者将会出现在一座发生火灾的房子里,此时参与者的面前会出现一段文字分析各个阶段的火情以及各阶段的应对策略,比如火灾
蔓延到了某个地方,哪条道路是最可靠的,最后
直至远离火灾现场。
消防队表示这将有利于全民消防意识的树立,同时在今后的消防演练中也将会继续使用该视频。
虚拟现实简称 VR,全称为 Virtual Reality,又名“灵境技术”。这是一种可以创建和体验虚拟世界的计算机仿真系统。它利用计算机生成一种模拟环境,是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真使用户沉浸到该环境中。VR 技术是仿真技术的一个重要方向,是仿真技术与计算机图形学人机接口技术多媒体技术传感技术网络技术等多种技术的集合。具有沉浸性、想象性和感知性的特点。
当下虚拟现实技术已不再陌生,各种虚拟眼镜层出不穷。
现在,消防也加上了 VR。

体验

“油锅着火了怎么办?是先灭火,还是先关煤气灶?”诸如此类的居家安全等问题,你答得出来吗?一份调研中发现,老年人、青少年、白领一族等人群对应急安全知识知之甚少,对一些基本的消防安全设备的使用也很不熟练,无法镇定应对一些应急突发事件。即使现在社交媒体带来海量信息,可大多数人对于消防逃生知识仍停留在理论阶段。
很多时候传统的消防培训就相当于只说不练,由于培训过程中大家都是通过观看视频或者通过图文信息对相关知识进行了解,很难身临其境地对火灾发生时的情景进行体验,当真正发生火灾时,这些理论知识根本派不上用场,在紧急情况下大家势必会因紧张而不知所措,所以重要的是实践 !
将 VR 技术与消防应用紧密结合,利用 VR 技术营造仿真的现实场景,在虚拟环境的沉浸式体验中应付各种复杂情况。这是 VR 技术在目前消防体验中最新的方式。
2016 年第 25 个全国“119 消防宣传日”上,上海就已经有了首家虚拟现实 (VR) 消防体验馆。在近 200 平方米的馆中,技术人员开发了一款 VR 高层火灾逃生游戏。参观者戴上 VR 眼镜,瞬时身临其境,从体验馆“穿越”至高层的火灾现场,体验者在判断灾情后必须选择正确的逃生路线,才能安全撤离大楼,最终逃出“火场”,化险为夷。逼真的效果寓教于乐,让体验者在游戏中学习消防安全知识,掌握安全逃生技能。
随着时间的推移, 借力VR技术的消防体验越来越真实。
体验者只需戴上头戴设备、耳机,握住手柄,就进入了电脑屏幕里出现的火灾现场。两个手柄用来在虚拟场景捡物,耳机用来感受四面八方的声音,头戴装置用来观察整个虚拟场景。
比如,将虚拟火场设定在一间办公室里,逃生时间只有一分钟。体验者首先应拿起毛巾堵住口鼻,防止烟气进入呼吸道,然后俯身匍匐前进,避开上面的浓烟,并注意看墙体下方 1 米高位置处的疏散指示灯,顺着指示灯指引的方向找到防烟楼梯间。一分钟内完成这些步骤算逃生成功,否则就是“通关”失败。如果出现没有拿毛巾,直着身体行动等不合规行为,逃生限定时间就会被缩短,从而增加了难度。
来参加消防演习的人一个接一个地体验整个火灾过程。
有些参与者最后逃生失败。他们表示,当听到耳机里传来爆炸声,眼前全是烟雾,一紧张该做的全都忘了。
使用 VR,可以增加爆炸音效,加强烟雾浓度,消防演习能更身临其境 , 让一些看似专业的消防词语不再是模糊的抽象概念。比如“疏散指示灯”“防烟楼梯间”在虚拟的火场里面都真实地被还原,不仅让体验者知道这些物件在哪,长什么样子,还能普及如何正确使用。
这样的消防体验更寓教,也让体验者的印象更加深刻。相较与过去的知识培训,体验者的知识吸收将大大提高。

训练

VR不仅应用在消防体验上,还可以用在消防员培训上。
为在危险场景工作的消防员开发 VR 培训,在很多欧美国家已经不是非常新鲜的话题。美国休斯顿消防部门宣布正在与 HTX 实验室合作,或将于 2018 年下半年开始使用 VR培训。休斯顿的消防部门想通过 VR 技术,训练消防员的应急能力,并通过观察消防员对虚拟火灾场景的处理能力评估他们的水平。然后根据反馈的数据,对消防人员进行有针对性的训练。同时,让那些没有经验或是经验较少的消防员,做好随时进入火灾现场的心理准备。
休斯顿消防部门技术专家 Patrick Hagan 表示:在没有危险的 VR 场景中,不断磨砺新入伍消防人员的应对能力,这样他们面对真正的火灾场景也不会过分惊慌。同时,通过VR 那些经验丰富而又将要退休的消防员,可以在这个 VR模拟火灾场景中,向那些经验不足的消防员传授紧急事件的最佳处理方法。
通过 VR 技术,模拟多种火灾时会发生的紧急情况,让消防员可以在逼真的火灾场景中进行培训。VR 技术可以构建和还原各类火灾、事故场景,以达到让消防员感受近乎真实的事故场景。在 VR 仿真场景中,把现实灭火救援过程中某个环节单独剥离出来,再更换不同的场景和环境变量,让训练不再脱离实战,让受训者有一种“我在训练中碰上过类似情况”的感觉,增强了受训人员的环境适应能力和临战处置能力,更好地适应瞬息万变的火场或是抢险救援现场环境。模拟各类环境可以提高消防员面对火灾和事故的适应能力和心理承受能力。通过模拟各类灾害现场尸体“状态”,迅速有效提高消防官兵心理抵抗能力;通过模拟“真火”环境,切实有效提升消防员心理适应能力。演练系统里的各种虚拟模型 , 可以让消防员熟悉装备原理、功能和操作流程,训练消防员对装备的操作、保养和维修技能。如此,消防员可以更好地做好进入燃烧建筑物的准备,以及处理多种其他紧急情况。
结合了多种消防技术的 VR 技术,以其鲜明的前沿性、交叉性和挑战性,将会逐步融入并发展成为消防领域一个特色鲜明、充满生机和活力的新领域。

乘风破浪消防船

沈懿媛/ 文  IC / 图

如果陆地上的房屋着火,居民可以设法通过窗户、门道和其他途径及时撤离到屋外安全场所,不失时机地报警,消防队会迅速赶到把火扑灭。
如果航行在河道、湖泊和海上的船舶不幸着火,情况则大不一样。尤其是远洋船舶上的人员,对他们而言只有船舶才是真正最安全稳当的居住场所。一艘注满燃油的船只内可以燃烧的东西太多且架构复杂。一旦失火蔓延,船只会被熊熊大火吞没。即使船上人员设法靠救生衣和救生艇逃生,但最终是否能幸免于难,仍是一个未知数。因此,自从人类开始从事和发展航海事业以来,火灾一向是航海家和航海产业的凶残“天敌”之一。
在这一人类航海事业的发展过程中,消防船应运而生。消防船在海上救援中起到了很大的作用,越来越受到人们的重视。

陆地仗车 水域依船

消防船是一种对船舶或岸边临水建筑物消防灭火工作的专业船只。消防船外形很像拖船,所以也有兼作拖船使用的消防船。船上备有大功率水泵系统、高压喷水枪和灭火剂等消防器材,并配有救护人员和医疗设备。为适应油船灭火消防船还设置专门的消防泡沫炮。消防水枪设在离水面很高的消防塔架上,有的设在加粗的船桅顶上,其射程可达40m 以上。为了能更深进入火区救火,船上还设有水幕装置。在进入火区时,全船由水幕罩着。消防船从外观上很易识别,航速较高,并有良好的耐波性,还要求有很好的操纵性,能在狭窄的水道或拥挤的港口内执行消防任务。
与灭火器相似,消防船分为三类。第1 类适用于扑灭初期火灾;第2 类适用于扑灭大火; 第3 类适用于扑灭大火和油类火灾。与消防车类似,通常情况下消防船也刷有醒目的红色。
这样的水上消防力量不仅配备在一些沿河、沿海城市的消防队,还有不少重要港口也拥有消防船,比如隶属于上海港务局的上海港消防船。

就地取材 以浪制火

说到灭火,必然首先想到水。陆地上,消防水带灭火用水来自市政水源;水上,消防船灭火取水就来自江河湖海等天然水源。
消防船实际灭火中,主要依靠消防水炮进行灭火。通常一艘消防船具有多门水炮,在实际灭火中,消防船可以较远距离工作,都得依靠水炮的威力。以目前称雄亚洲的“莞消二号”消防船为例,其主水炮射程达到220 米,其他水炮射程分别为150 米与100 米。它的最远射程相当于一幢73 层的高楼。真可谓是远水救近火了。与普通消防车相比,仅一门主水炮就相当于六台消防车的威力。
消防船上水炮的布置也有着特殊的要求。首先,可以充分调整垂直和水平方向角度,使水柱到达最佳落点,在要求的操作范围内,应无障碍物阻碍水柱。其次,安装在固定的坚固支架上,能够承受各种操作情况下的作用力。 最后,至少有2门水炮装设固定的可以按需要选用射出水柱或水雾的喷嘴。
消防船上的水炮控制装置也很有特点。除了就地手控装置外,还应设有遥控设施。遥控设施应设在具有保护设施的地点,该地点对水炮和水柱射达的地方应有良好的视野。
消防船上除了水炮,常见的消防栓、水枪与水带也是消防船灭火的辅助装备。
在消防技术的演变过程中,水雾系统也出现在了消防船上。当消防船靠近水上火场时,水雾系统会给消防船穿上一件很好的保护外套。水雾系统可以保证水线以上的船体,包括上层建筑、甲板室及水炮座和其他消防设备的外部垂直面得到保护。用均匀的水雾为暴露于火场辐射热的最大面积提供足够的保护。

与时俱进 泡沫灭火

除了传统的水以外,泡沫也是现代消防船不可缺少的重要灭火剂。泡沫灭火剂在油类火灾中发挥着重要作用,特别在钻井平台火灾和油轮火灾等。常出现在第2、3 类消防船上。
船载消防泡沫主要由水成膜泡沫灭火剂组成。水成膜泡沫灭火剂通过泡沫比例混合装置与水混合后,输出的泡沫混合液经泡沫产生喷射设备产生灭火泡沫,喷射到燃烧的油面时,泡沫层析出的水分能在燃料表面形成一层封闭性很好的水膜,起到隔离燃料与空气的接触,靠泡沫和保护膜双重作用,能迅速、高效率地扑救油类火灾。它既可与淡水混合使用,又可与海水混合使用。
与消防水炮相同,泡沫灭火剂也有专门的消防泡沫炮进行发射。一般消防泡沫炮也是固定于船上。消防船一般装设两座结构坚固的泡沫炮,每座容量不小于300m3/h,两座泡沫炮均以最大容量同时使用时,其射流高度至少高出海面50m。前文中出现的“莞消二号”就可以携带60 吨的泡沫出航。
除了消防泡沫炮,高膨胀泡沫发生器是消防船上可移动的消防设备。有效补充了固定式泡沫炮的不足之处。

远入大洋 近至岸边

消防船既可承担对港口、海上失火船舶的灭火救助工作,也可对沿江、沿海城市岸边建筑物的失火进行扑灭救助。在一些拥有发达水系的城市,比如靠海、靠江的城市,消防船还可以发挥不同的作用。
消防部队实施灭火救援过程中,水是使用频率最高、使用量最大的灭火剂。如何保证陆地火场持续不间断的供水,既是确保灭火救援成功的关键,也是保证消防部队参战人员自身安全的必要条件。火场供水来源主要有市政水源和江河等天然水体。特别是面对风险高的火灾、旧城区火灾、高层建筑火灾、化工灾害等方面,消防船可以通过发达的水系,停泊至指定位置。消防船在供水上较消防车有较明显的优势,在实际的供水操作中,消防船在取水中,根据有无停靠码头,可以分为离岸供水与靠岸供水两种方式; 根据作用,可以分为直接向主战车供水以及向供水车供水两种方法。
此外消防船还可兼有其他一些功能,如潜水支援、对海难事故进行搜救工作等。
古诗云:乘风破浪会有时, 直挂云帆济沧海。拿来形容现代消防船,不也是挺合适的吗?

趣话消防船

消防船出现的历史并不是很久, 从1762 年的巴黎塞纳河上算起,距今也只有不到300 年的历史。在这期间,消防船的发展随着消防技术的革新而日新月异。下面就为大家搜罗一些关于消防船的有趣故事。

现代消防员在塞纳河上驾驶消防船。

世界上最早的消防船

1762年,巴黎首次出现了消防船。当时主要是对付在塞纳河上木桥发生的火灾和在塞纳河上航行的小船艇发生的火灾。到了1764 年,巴黎共计有8 艘消防船。这些船上装有手揿泵浦。它们直到19 世纪才退出服役。在1888 年,巴黎消防队指挥官向市政当局提出要求配置蒸汽消防船,但他们的要求没有被满足。时过境迁,18 世纪消防船的照片已难觅踪影,可塞纳河上依然行驶着消防船。

“杜瓦米许人”号的7 门水炮全力喷射时的情景与一直保存到今天的“杜瓦米许人”号船首特写,其坚固沉重的首柱可以承受很大的撞击力。

唯一民用撞击舰

没错是撞击舰,也的确是消防船。它就是“杜瓦米许人”号,建成于1909 年,工作于美国西雅图港。西雅图港所在的皮吉特海湾周边森林密布,形成了重要的贸易区。西雅图港内熙熙攘攘的船队基本都是木制风帆货船。这些货船最怕火灾。出于消防安全的考虑,消防船就成为了必不可少的配备。
“杜瓦米许人”号拥有坚固沉重的首柱可以承受很大的撞击力。在遇到木船发生重大火灾时,“杜瓦米许人”号有权在自己水炮的掩护下向木船发起撞击,让起火船直接沉入海里,这种灭火措施最是干净利落。 但“杜瓦米许人”号一直没得到任何撞击起火木船的机会。
作为消防船的“杜瓦米许人”号的水炮装备也很强大,共有两门主水炮和6 门副水炮,可以以每分钟9000 加仑的速度喷水。它参加的最大规模的消防行动是针对岸上仓库的,1914 年7 月,西雅图码头区的大仓区燃起大火,皮吉特湾里所有的消防船都被调集来灭火,还好扑救及时,市区和停泊的船只没有遭到重大损失。现在“杜瓦米许人”号已经退役,成为了西雅图的重要名片之一。

停泊在岸边的“沪消一号”。

上海首艘大型消防船

“沪消一号”船是上海消防首艘真正具备水上火灾扑救、水域救援、水上安保综合能力的大型消防船。
于1997 年 12 月 23 日试航,2001 年1 月15 日正式建制,驻防上海石化储运部 4 号泊位码头。船型为钢制、单甲板、双机、双全回转变距舵桨,消防等级为中国船级社FF1 级,最高航速15.4 节,续航力720 海里,抗风力7 ~ 8 级。曾参加过多次大型活动的水上安保任务,如上海世博会水上安保。2017 年,上海市公安消防总队与上海石化“沪消一号”船移交仪式在金山消防支队水上中队举行,有关方面签订了“沪消一号”等固定资产交接协议书,并将相关消防救援任务移交给上海石化。二十年来,“沪消一号”仍然坚守在消防水上安全的第一线。

造价不菲的乌篷消防船

乌篷消防船工作效果。

这艘消防船与常见的消防船不同,是由一艘乌篷船改造而成。乌篷上写有“安昌古镇消防船”白色大字。
安昌古镇水路交通发达便利,居民房屋临水而建,道路狭小,消防乌篷船比消防车通行要快。因此就在如此环境下产生了乌篷消防船。这种消防船造价不菲,乌篷船的造型极具绍兴特色。
消防乌篷船,造型别致,美观大方,外形酷似普通载客乌篷船,但材料却用钢板建造,“肚量”也比一般乌篷船要宽敞,里面“大有乾坤”,摆放着消防机动泵、浮艇泵、水炮、水枪、水带、战斗服等消防装备,还能容纳10 多名消防队员并肩作战。需要救火时,上面的船顶向两边打开,即露出两台固定水炮,水炮射程超过30 米,还配有4 支消防水枪,消防员可利用河道里的水及时扑救临河居民建筑火灾。

亚洲最强消防船

广东东莞虎门港码头,消防官兵目送“莞消二号”消防船下水试航。

东莞“莞消二号”消防船是一艘FIFI- Ⅱ级消防船,被誉为“亚洲最强功能消防船”, 能执行水上船只灭火救援、对岸供水、海上抢险救援、潜水、紧急拖船等各项抢险救援任务。可针对8 万吨级以上油船火灾进行扑救。船上定员10 人,另可搭载两个班的消防官兵。设计航速15 节,最高航速17 节(约35km/h),可续航96 小时,可去远海工作。每秒供水最高可达3 吨,水炮最大射程达到220 米。“莞消二号”特别设置了水力防摇舱,使船体最大允许倾斜度可达30 度,达到了8 级海况(10 级台风)仍可正常出航的标准。
“莞消二号”配备了7 门遥控水炮,其中一门主水炮每分钟出水量为6 万升,另两门主水炮每门每分钟出水量为4 万升,还带有四门每分钟出水量为1 万升的副水炮。如果全部开启,每分钟可以喷射18 万升的水,相当于每秒喷水3 吨。“莞消二号”最大一门主水炮的出水量相当于6 台消防车。其射程更是达到了220 米。这些水炮还能喷射泡沫,更是强化了对立沙岛石化基地出现最频繁的油船的救援能力。

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