“防热罩”提供应急防护

章江

2013年6月28日，亞利桑那州亚内尔山因雷击引发森林火灾，高温大风使火灾迅速蔓延，难以控制，数百栋房屋被火烧毁，大批居民被迫撤离。州政府出动250名消防员赶到现场灭火，安排直升机进行空中洒水作业。扑火中，19名消防队员在开设防火隔离带时因风向突变避险不及不幸丧生。19名殉职的消防员隶属于普莱斯考特市消防局，其中18人是受过专业培训的顶级消防员。

事故发生时，他们作为尖刀部队正在距离亚利桑那州首府菲尼克斯西北大约130公里的小镇亚内尔开设隔离带，力图隔离已经燃烧了一天多的森林大火。开设过程中，火场风向突变，大火扑向消防队员。由于事发突然，来不及撤离，他们进入防火帐（一种用耐燃材料制成的避险装备）紧急躲避，不幸的是，救援人员赶到时，19名消防队员均已殉职。此次事故成为30年来美国最大的扑火伤亡事故，也是自“9·11”恐怖袭击后美国最大一起消防队员群死群伤事故。

为了确保森林消防员在扑灭森林大火时的生命安全，2015年初，美国航空航天局（NASA）兰利研究中心和美国林务局签署协议，启动了设计开发更有效的“防热罩”项目。“看到亚利桑那州亚内尔山因雷击引发森林火灾的电视新闻时，我深感震惊。”该项目经理玛丽·贝思表示，“消防员在救火时英勇牺牲的场景悲壮不已，NASA的科技人员有责任研制出有助于提高消防员生存能力的消防避难设施。”

那时候，贝思是设在弗吉尼亚州汉普顿的NASA兰利研究中心一个研发团队的成员。他们正在开发飞船防热罩的充气式柔性热防护系统。高超声速飞行器在大气层中飞行时，其外表面受到严酷的空气动力加热作用。为保护机身主结构使用安全，常采用在飞行器外表面覆盖柔性隔热材料的热防护措施。柔性隔热罩主要由多孔隙轻质耐高温纤维隔热材料组成，其导热系数随温度和压力而变化。飞船的柔性热防护材料和民用防火保护材料有很多共同点，科研人员充分利用10多年来的开发经验，筛选出70种材料，组合成290多种的独特材料。

NASA的贝思等工程科技人员和美国林务局蒙大拿米苏拉技术研发中心（MTDC） 的安东尼·彼得里利和玛丽·安·戴维斯组成了攻关小组，用新材料和新技术研制出一种经过改进的“防热罩”。彼得里利是一名森林火灾消防员，在2013年扑灭亚内尔山森林大火中和另外7人存活了下来。“我们的项目旨在利用先进的材料提供更好的保护，减缓热量在庇护层的传递。测试证明，分层组合的材料可能是最有效的。”这位灭火经历丰富的顶级消防员指出，“我们无法直接用飞船的充气式柔性热防护系统，在森林大火中，对‘防热罩的质量和体积要求很严格。”

有趣的是，NASA研究人员从墨西哥卷身上得到了启发。墨西哥卷是一道传统的墨西哥菜，飘香美味，老少皆宜。最初是用不新鲜的或者剩下的玉米饼来制作的。现在，墨西哥卷一般都是用炸过的玉米饼或者玉米饼条，加上辣酱制成。根据制作材料的不同，调味酱一般是红色或绿色的。用作早餐的墨西哥卷，有时会加上肉，比如鸡肉或火鸡肉，或者鸡蛋。

它用防火材料制作了一个可以方便携带、能够很快钻进去趴地上的“小胶囊”，不到一毫米厚，重量4.3磅（大约合1.95公斤），折叠后的体积大小类似于半加仑牛奶。对“防热罩”的测试结果表明，火场救援有着相当高的风险，但是这项新技术在灭火中大显神通，为骁勇的消防战士们提供应急防护，将于2018年投入使用。

“NASA投入了成百上千万美元研发抗热材料，以保证航空飞行器在返回地球时能够承受住大气摩擦产生的高温，使宇航员安全着陆。消防员在火灾中也同样需要抗热材料的保护，尤其是在扑救森林大火的时候。”贝思激动地说。

编辑：成韵 chengyunpipi@126.comendprint