H-125直升機在川西北高原地區(qū)森林防火中的改進研究

何永谷，李濱希

(國家林業(yè)局南方航空護林總站成都站，四川 成都 610081)

川西北地區(qū)是我國大江大河的上游區(qū)域，生態(tài)資源豐富。由于該區(qū)域海拔高、地形復雜、氣候條件差，很多地方道路崎嶇，山體坡度大，且山石較多，林火灼燒下常造成滾石不斷，在火場強高溫作用下，易形成山谷“小氣候”，這些給撲救人員安全造成隱患。國內目前在航空護林中投入使用的主要機型有：俄羅斯制造的米M-26大型直升機、K-32中型直升機、M-171中型直升機；美國制造的BELL-412中型直升機；法國制造的H-125小型直升機和H-135小型直升機[1]。由于受到區(qū)域環(huán)境限制，很多航空護林的主力機型無法發(fā)揮其優(yōu)勢特點。H-125直升機機身和翼展長度最小，在靈活性、機動性上， H-125直升機有明顯優(yōu)勢，其轉彎半徑小，更能應對高山峽谷地勢復雜的條件。但其短板在于外載量明顯低于大型、中型直升機，載水滅火能力相對較弱。裝配機腹水箱進行空中直接滅火，受自重、形狀及注水方式的限制，其載量更小、取水灑水周期長、灑水效果有折損。如何在川西北高原地區(qū)發(fā)揮好該機型的特點，較好的克服其缺陷，是森林航空消防實踐中需解決的問題。

1 H-125直升機的性能特點

從目前主要護林機型相關性能數(shù)據(jù)(見表1)來看，盡管H-125直升機利用吊桶滅火技術，能夠發(fā)揮其機動靈活及高原性能的優(yōu)勢，實現(xiàn)在川西北高原林區(qū)的空中直接滅火。但是，由于川西北高原區(qū)域內水源存在凈空條件差、海拔過高、流速過快、水深不足等問題，可供直升機取水的有效取水點較少。尤其在處置距離起降點較遠、半徑20 km范圍內沒有有效取水點的火場，取水灑水周期過長，滅火效率大大降低，其載水量的劣勢也被放大。

表1 目前主要護林機型相關性能數(shù)據(jù)

2 H-125直升機在川西北高原地區(qū)森林防火中的改進研究

為了克服H-125直升機的短板，改進其在川西北高原地區(qū)的空中直接滅火方式，成都航站從2017年開始在九寨溝基地探索和實踐了的H-125直升機的吊桶滅火手段，并設計制作了便攜式可供吊桶取水的移動充氣式水池，部分解決了川西北高原地區(qū)有效取水點少、就近撲救能力差的問題，更好的發(fā)揮和延伸了H-125直升機的性能和特點。

2.1 吊桶滅火

吊桶滅火是利用直升機外掛吊桶載水，從空中直接將水噴灑到火頭、火線進行撲救森林火災的方法[2]。通過在離火場距離較近，凈空條件良好，水深兩米以上，水流速度較緩且水中無障礙物的水源取水，在火場上空，通過電閥門控制桶底活門釋放，將水灑向火場。

2017年開始，九寨溝基地使用配備吊桶的H-125直升機進行森林航空消防作業(yè)，也是成都航空護林站在川西北高原地區(qū)的首次進行吊桶作業(yè)。經(jīng)過近兩年在九寨溝護區(qū)海拔高度2 400 m、2 600 m和3 200 m的3處取水點吊桶試驗，初步掌握了H-125直升機在不同海拔高度、油量的最大安全載量，如表2所示。能夠看出，H-125直升機使用吊桶作業(yè)能夠在高海拔的水源處取水，灑水高度也基本達到了川西北區(qū)域內最大林線高度，其突出的高原性能能夠很好地發(fā)揮。

表2 H-125直升機在不同海拔高度下測試的安全載水量

機型海拔(m)氣溫(℃)風速(m·s-1)油量(kg)載水量(kg)灑水高度(m)24002032006003800H-1252600202200500380032002032004003800

利用吊桶滅火的方式，也能彌補機腹水箱滅火的相對不足。對比機腹水箱灑水，吊桶滅火其取水方式更靈活，不用返回起降場加注；吊桶自重也比水箱輕，能實現(xiàn)更大的載水量；對比立方體形狀的水箱放水，吊桶灑水更能形成集中水柱，同時由于吊繩長度的優(yōu)勢，可在距離火場垂直高度更近處灑水，其灑水效果更好。

2.2 移動充氣水池

為解決此問題，筆者和基地同事設計制作了自重70 kg，直徑5 m，高1.7 m，水深最高可達1.5 m，裝水容量可達29t的移動充氣水池。水池注滿水成缸型，上端為充氣式的管狀以保證成型，材料為PVC夾網(wǎng)布熱合而成。其打包后體積約0.25 m3[2]，可通過H-125直升機機艙裝載，或地面車輛運輸至火場周邊不滿足吊桶直接取水的就近水源。在處置森林火災中，在就近水源旁平地搭建，并使用水泵向其中注水，能滿足H-125直升機吊桶從中直接取水。經(jīng)測試，使用1臺重37 kg的3 000瓦微型發(fā)電機，2個220 V交流電650 W揚程水泵，注滿該移動水池用時在30 min左右。

成都站九寨溝基地人員在阿壩州九寨溝縣海拔2 400 m的彭布直升機起降場、海拔2 600 m的甘海子野外落地點分別搭建該移動水，并使用H-125直升機進行吊桶取水測試，均可順利的從中取水并實施灑水(圖1)。其中，在甘海子野外落地點的測試就是模擬森林火災發(fā)生，通過H-125直升機運輸水箱至野外臨時起降點搭建，利用水泵從起降點旁小溪抽水注入移動水池， H-125直升機從中取水并灑水撲救模擬火場。通過測試也更加驗證了利用移動水池野外取水灑水的滅火方式，對水源條件要求降低的同時也能大大縮短了滅火周期。不僅部分解決了有效取水點不足的問題，同時也能利用H-125直升機高海拔懸停及機動靈活性能，發(fā)揮其少量多次快速循環(huán)灑水的滅火優(yōu)勢。

圖1 H-125直升機在移動水池中取水

3 討論

通過對H-125直升機的優(yōu)缺點分析，以及對H-125直升機在川西北高原地區(qū)森林防火中的改進研究，發(fā)掘了H-125直升機在川西北高原地區(qū)森林防火中可進行以下應用：

(1)實用升限數(shù)據(jù)更能體現(xiàn)H-125直升機的高原性能，該機型專為在高原地區(qū)、極端天氣、復雜地理條件下執(zhí)行嚴苛任務而設計，在2005年5月14日成功降落在海拔8 848 m的珠穆朗瑪峰峰頂，至今仍保持著直升機海拔最高的這一起降記錄。在起降場長、寬要求比較中，H-125直升機也因其小巧的身形對起降條件要求最低，在“8.8”九寨溝抗震救災中，落地景區(qū)道路、五花海觀景臺進行救援任務充分地展示了其機動的落地應急特長。利用H-125直升機高原性能強、機動靈活的特點，可在處置復雜環(huán)境的火場中，使用其偵查火場，判斷火場態(tài)勢，快速制定最佳撲救方案。在處置大型火場的機群作業(yè)中，起到空中指揮作用。

(2)在處理初發(fā)火、小型火場時，可使用H-125直升機載吊桶，就近使用移動水池加水，進行快速多次的循環(huán)撲救，以克服有效取水點航程較遠的制約，彌補其單次灑水量不足的劣勢。

(3)在處置火場的收尾階段，使用H-125直升機能對火場中地面人員難以進入的區(qū)域進行余火、煙點的清理[4]，保障地面撲救人員安全，提高清理余火效率，以避免死灰復燃。同時，也可以在相對惡劣的起降條件下運送傷亡人員。

參考文獻：

[1] 吳靈，陳宏剛，張步春，等.在高山峽谷林區(qū)開展航空滅火的思考——以雅江縣“3.12” 火災撲救為例[J].森林防火,2017(2):50～54.

[2] 梁文超,趙鵬祥.川西高原森林航空消防探索[J].森林防火,2017(03):47～49.

[3] 張照洋.淺談吊桶滅火應注意的幾個問題[J].森林防火,2003,(02):31～32.

[4] 浦同省,張漢彪,友桑,等.AS-B3直升機在森林防火中的應用[J].森林防火,2013(02):46+56.