直升機群吊桶灑水協同滅火技術

張文洋 李慶豐 薛可順 趙 宇 范孝龍

（黑龍江省應急航空救援佳木斯站，黑龍江 佳木斯 154002）

直升機群吊桶灑水滅火是多架直升機利用其外掛吊桶在符合條件的水源地取水后，根據火情發展態勢采用相應方法對森林火災實施滅火作業，以達到撲滅火焰、減弱火勢、阻礙森林火災蔓延的效果[1-5]。相比于地面人員撲火、單架直升機滅火、直升機機降滅火有更好的滅火效率，特別是比固定翼機群灑液滅火有更好的機動性和區域連續作業能力[6-12]。

1 直升機群組建影響因素

1.1 性能分析

我國常用執行吊桶灑水滅火的直升機有M-171、M-171 高原型、Ka-32、Z-8、AC-313、M-26 等大重型直升機，還有AS-350、Bell-407 等小中型直升機[13]，不同直升機的性能有所差異，根據直升機載水量、續航時間、實用升限、懸停高度、爬升率等主要性能因素選擇機型[14]，常用機型主要性能參數對比如表1所示。

表1 性能參數對比Tab.1 Comparison of performance parameters

從表1 分析，M-26 直升機載重最大、低溫低海拔性能好；M-171 直升機普通型適合低海拔低溫地區作業，高原型更適合高原作業；Ka-32 直升機載重較大、機動性好、具有較好的高原性能；AC-313 適合高原作業；Z-8 直升機綜合性能均衡；M-8 直升機機動性能較差，適合低海拔、低溫條件運行，不適合高原作業；AS-350b3 和Bell-407 兩款直升機載水量少，但機動靈活。

1.2 海拔高度

海拔高度是影響直升機安全作業的重要因素[15-16]。根據實戰滅火情況分析，火場的海拔在2 500 m以下，常用直升機減載較少，實施直升機機群吊桶灑水滅火作業效果較好?；饒龊０卧? 500～3 500 m，應選用高原性能較強的直升機執行吊桶灑水作業。海拔高度超過3 500 m不適宜吊桶滅火作業。

1.3 機群組建

撲救森林火災時，直升機數量不足、則不能形成機群優勢，直升機過多、任務不明確就會存在安全隱患，中小型直升機占比大、則灑水量少達不到預期滅火效果。低海拔地區應考慮選用M-26、M-171、Ka-32、Z-8 等吊桶載量大的機型組建機群，適當選擇AS-350b3、Bell-407 等機動性好但載水量少的中小型直升機作為指揮機。高海拔地區要選用Ka-32、M-171 高原型、AC-313 等機動性好、高原性能強的機型。禁止超出性能限制的機型參與機群吊桶灑水作業。

2 直升機吊桶灑水技術

2.1 常規帶速灑水

利用飛行速度的慣性作用，以60～120 km/h的飛行速度將水以帶狀形態灑向目標的滅火技術方法。灑水帶會隨著飛行速度增加而增大、單位面積內作用的水量則越少[17-18]，該方法安全風險和操作難度相對較低，作為吊滅飛行作業的常用技術方法，普遍運用于撲火實戰。

2.2 懸停灑水

應用直升機懸停技術定點懸停，將水以水柱形態投灑至目標的滅火技術方法[13]，適用于初發火點、火頭和零星煙點等點狀目標的撲救。該方法灑水面積相對較小，但水量集中，精準度相對較高。直升機懸停灑水過程中發動機功率輸出接近最大值，飛行員操作難度大，對火場地形、風向、風速等限制多，如懸停高度較低，形成的較強下降氣流可能起到助燃作用。M-26直升機飛行手冊中對火源上空的懸停灑水操作都有明確警示條款。

2.3 帶小速度灑水

帶小速度灑水是以很小的速度靠近目標灑水的方法，該方法與常規帶速灑水滅火方法操作相似，因飛行速度小受慣性作用小，較常規帶速灑水水帶更集中，較懸停灑水作用面積大、直升機剩余功率充足、作業限制少，但灑水后需要有充足的脫離、增速、爬升空間。使用該方法進行操作時，直升機需要進行充分降速至目標上空，降速過程中因飛行員需要頻繁修正對正目標，吊桶飄擺明顯[18]，因此應選擇在目標上風處灑水，以減少吊桶飄擺對灑水準確性的影響。

2.4 大速度甩桶灑水

利用快速轉彎的離心力作用將水以弧形帶狀形態拋灑到目標區域的方法[13]。該方法對飛行技術要求較高，需通過訓練熟練掌握拋灑時機，方能達到精準拋灑的要求，甩桶灑液形成的弧狀水線覆蓋面積較大、但受水量小、有效率低，是對灑水后不利于爬升脫離的山脊或山腰等坡度較大的特殊地形上進行滅火作業的一種方式，Ka-32 型直升機可用該技術。

3 直升機群吊桶灑水滅火方法

3.1 直升機群跟進帶速灑水滅火

選擇機組人員資質和經驗豐富的1 架直升機作為長機，其他直升機作為僚機，長機負責指揮機群作業全過程，跟進帶速灑水滅火操作流程如圖1。

圖1 直升機機群跟進帶速灑水滅火操作流程圖Fig.1 Helicopter group follow up with speed sprinkler operation flow chart

3.2 直升機群閉環接替灑水滅火

選擇1 架直升機搭載指揮員作為指揮機，指揮機群內其他直升機在水源地與火場的一定空域范圍內接替取水、灑水形成閉環作業。以5 架直升機組成機群的某一時刻飛機動態為例，設立水源地至火場的灑水航線為A航線、飛行高度為標準氣壓高度H1,火場至水源地的取水航線為B航線、飛行高度為標準氣壓高度H2，1 號直升機作為指揮機在森林火場上空盤旋觀察火情發展態勢，指揮2 號直升機在森林火場灑水滅火作業，3 號直升機在B航線某處保持標準氣壓高度H2以150 km/h的速度飛往水源地，4 號直升機在水源地取水，5 號直升機在A航線某處保持標準氣壓高度H1以150 km/h的速度飛往森林火場，直升機群閉環接替灑水滅火方法如圖2。

4 直升機群吊桶灑水滅火戰術

4.1 集中力量、直接消滅

在應對初發林火、火場外圍孤立火點、較短火線時，以保證灑水的精確度為要點，采用直升機群跟進帶速滅火的方法，利用帶小速度灑水滅火技術，集中力量一舉撲滅。

4.2 分割火線、逐段消滅

在應對火線較長、火勢很強的林火時，以保證形成有效滅火水帶為要點，以分割火線為主要目的，采用直升機群閉環接替灑水方法，利用水帶覆蓋面較大的常規帶速灑水滅火技術，對火線分割點實施連續不間斷滅火作業，將較長火線分割為多段短火線后，根據火勢發展蔓延和危險程度進行分級，進行逐一撲滅。

4.3 地空配合，協同消滅

在處置重大森林火災時，以充分考慮地空配合快速撲滅為要點，指揮機指揮員或長機飛行觀察員與地面指揮員建立地空通訊聯絡互通情況。當火勢特別迅猛不宜對火線、火點實施直接灑水滅火時[19]，采用機群持續在火點（線）前方灑水，增加可燃物濕度、減弱火勢，為地面撲火隊的靠近撲火創造條件；當火勢很強，地面隊伍無法靠近火線、火頭，但機群可以直接灑水滅火時[19]，可以采用跟進帶速灑水滅火方法，減弱火勢或直接撲滅后由地面隊伍靠近清理；對尚未熄滅的煙點要及時通知地面撲火隊前往撲滅、清理。

4.4 分組出擊、撲難清險

在清理工作非常困難時。對難清難撲的地段，如：尚在燃燒的林木站桿群、腐質層較厚的地下火等，將直升機群分成多個小組機群，對作業空域按小組分區，小組機群采用懸停灑水、帶小速度灑水技術，對難清難撲的地段實行集中灑水滅火，以達到快速清理、撲滅的目的。

5 討論

1）直升機群吊桶灑水滅火是在狹小的作業空間內多架直升機密集作業，要根據單架直升機性能特點、作業區域環境、作業點距取水水源和基地的距離、火情發展態勢綜合考慮組建直升機吊桶滅火機群并選配指揮機或長機、制定滅火方案、規劃作業空域、“進”“出”火場和水源地航線，規范緊急避讓原則，接受管制統一指揮。

2）依據發展火情發展趨勢和危險程度，遵循“危險部位優于普通地段”、“外線火優于內線火”的原則，采取相應直升機群吊桶滅火方法和戰術，分級實施滅火作業。

3）直升機群應集中力量，避免單獨作業分散力量貽誤滅火時機；當直升機數量超出撲火任務需求或空域內直升機數量過多影響飛行安全時，可根據作業環境因素綜合考慮分組撲救，分組前應劃分作業區域，重新選取水源地，禁止作業航線交叉。

4）直升機吊桶灑水屬高難度飛行作業，飛行員、吊桶操作員、飛行觀察員要協同配合，確保安全。飛行員要準確把握剩余油量、功率、灑水高度、飛行速度等關鍵參數，禁止限制運行；吊桶操作員要注意觀察吊桶各裝置運行狀態，發現緊急情況時果斷拋掉吊桶；飛行觀察員要做好火情態勢觀察、灑水數據記錄及效果反饋，協調好機組各崗位，確保密切配合灑水準確、有效。