闫铁铮,胡博文,闫德民,李文馨,赵家宁
(1.应急管理部北方航空护林总站,黑龙江 哈尔滨 150027;2. 国家森林和草原局森林防火工程技术研究中心,江苏 南京 210023)
自1952 年在东北林区开展森林航空消防以来,经过66 年的发展,经历了从无到有、从局部到区域的发展过程。我国航空消防能力在逐步提升,现已初具规模。全国已经建成31个航空护林站、各类航空护林机场25 个。其中,在北方(含东部、华北、西北)除山西、甘肃、青海、宁夏外,其他省(区)均已正式开展了航空护林,已经建成航空护林站17 个、各类航空护林机场21 个,全行业从业人员达到550人左右。其他未开展相关工作的地区,航空护林站建设已经列入《全国森林防火规划(2016-2025 年)》。森林航空消防主要的作业方式有日常巡护、火场侦察、火场运输、直接灭火等。在我国北方林区,航空消防已经成为森林防火不可替代的重要组分。森林航空消防经过几代人的努力发展到今天,其在森林防火中发挥了重要的作用。但是,森林航空消防的优势潜能还没有充分发挥出来,需要系统解决诸多限制因素来推动其发展。
纵观森林航空消防的发展历史,航空护林飞机在扑救森林火灾的过程中,不同阶段发挥的作用不尽相同。在发展的早期,主要开展的作业项目有防火期的日常巡护和火场侦察。到现在,森林航空消防除了具备巡护和火场侦察功能之外,还具备火场运输和直接灭火等功能。
2017年中国北方森林航空消防作业飞行的汇总数据(表1)可以看出,在日常的作业中,巡护飞行不论在飞行时间还是飞行架次上所占比重是最大的,分别为26%和43%;直接灭火作业飞行时间占22%,飞行架次仅占16%。现阶段,北方森林航空消防在日常作业中仍然是以巡护为主。即使是进行直接灭火作业,投入的飞机也是比较少,飞机直接灭火的功能没有得到充分发挥。
表1 北方森林消防2017年作业飞行时间、架次汇总
内蒙古根河航空护林站,代表了我国现阶段森林航空消防发展的较高水平。分析其在扑救森林火灾过程中的相关数据(表2 和表3),可以看出我国森林航空消防发展水平和主要作用。
表2 2017年、2018年春季内蒙古东部林区火灾扑救中护林飞机的使用情况
表3 3 2017年、2018年春季内蒙古东部林区火灾扑救中护林飞机具体功能使用情况
2017 年和2018 年春季发生在内蒙古东部林区的3 起森林火灾的防控,都是以内蒙古根河航空护林站为主,作为主要空中力量,参加了扑火的全过程。使用的飞机是目前国内用于森林航空消防比较先进的机型,直升机有M-26TC、K-32、M-171、Bell-212、MD-500E 和AS-350 等。具体作业内容主要有火场运输、火场侦察、直接灭火等方面。
从火场的统计数据可以看出,在3 个火场中飞机火场运输作业架次占比在55.6%~79.8%;飞机火场运输作业飞行时间占比在44.5%~81.1%。火场运输在道路密度低的地区,作用更加明显。比如,在“4·30”火场中共投入1345 人,其中机降1151人,占比85.6%。
火场侦察是指观察人员乘飞机在空中调绘形成火场态势图,或采集火场实况视频影像和图像,以配合指挥人员了解火场情况。3 个火场飞机侦察作业飞行的架次占比14.6%~33.9%,飞行时间占比8.9%~32.5%。
直接灭火是指由飞机把灭火介质直接投向火头的灭火方式。目前,北方森林航空消防采取的主要直接灭火方式是吊桶洒水灭火。3 个火场实施直接灭火即吊桶灭火的飞行架次占比仅在5.6%~14%之间,作业时间占比10.0%~23.0%。
由上述分析可知,北方森林航空消防在日常的森林防火中,主要作用是巡护,其功能还没有从传统用途中转变过来;在森林火灾扑救中,主要作用是火场运输。直接灭火在森林航空消防作业中的比重相对较小,发挥的作用不显著,飞机的优势没有突显出来。这是目前提升森林航空消防能力的关键所在。为了实现对森林火灾“打早、打小、打了”的目标,充分使用飞机进行直接灭火是最有效和唯一的选择。
森林航空消防是森林火灾扑救中不可替代的重要组分。这一结论已经成为防火界的共识。但从我国目前护林飞机在森林防火实际应用情况来看,尚存在直接或间接影响森林航空消防优势潜能发挥的诸多因素,主要表现在以下几个方面。
全国民用飞机中有比较适合吊桶洒水灭火作业的M-26 重型直升机4 架、大型直升机37 架(其中17架K-32、17架M-171、3架M-8),有适合航空化学灭火作业的AT802F固定翼飞机6架,还有可用于航空化学灭火作业载量较小的固定翼飞机Y-5 数架。在飞机数量很少的情况下,防火期还要把这些飞机分配到各航空护林站驻防。发生森林火灾需调用飞机向火场运输扑火人员,可用于直接灭火的飞机就更少。有限的飞机分散使用形不成规模,构成不了合力。即使是实施直接灭火作业也形成不了持续可靠的灭火能力。
东北林区森林火灾多发生在春季。这时正处于枯水期且纬度较高地区水面还处在结冰期。如果实施吊桶洒水灭火作业,要找到合适的天然水源比较困难。这期间,可以采用大型固定翼飞机和重型直升机在机场加灭火剂或水后,由机场起飞实施灭火。适合此种灭火方式的大型固定翼飞机在我国还是空白,因而缺少扑救重大、特别重大森林火灾的航空应急能力。制约森林航空消防应急能力发挥的飞机这一核心要素还没有构建好,发展还没有达到满足需要的程度,增加适用机型的数量刻不容缓。
在全国使用的森林航空消防25 个自建机场中,具有跑道的机场11个,均分布在北方,其他均为直升机场[1]。在具有跑道的机场中,仅有加格达奇森林航空消防机场能够满足大型固定翼飞机(如AG600)起降要求,而跑道还是与民航共建。大多数机场处于维持完善的状态,需要加大投入,对机场的各系统(包括跑道、指挥、保障等子系统)进行全面升级改造。
我国用于森林航空消防的飞机均以类似期租的方式获得,即通用航空公司将配备有机组人员的飞机承租给防火部门使用一定期限。承租期内听候防火部门调遣,不论是否进行灭火作业,均按计划小时向防火部门收取租赁费,发生的所有费用(如燃油费、人员工资、维修费用等)均由通用航空公司负担,承租方防火部门只提供地面保障服务。承担森林航空消防任务的机组人员多数是不固定的,飞行员做不到持续积累航空灭火的驾机经验,对航空灭火的技术和战法不能熟练掌握,驾机灭火的专业水平难以得到提升。与外籍专业飞行员相比专业技能低,表现为灭火准确率不高和飞行难度小,结果是灭火效率低。森林消防部门在关键时刻不敢完全依靠飞机去灭火。
我国南方和北方均使用吊桶洒水灭火。在南方,由于可用于吊桶取水的水源多,实战中收到了较好的效果;在北方,由于水源的限制,收到的效果不显著。应该针对北方水源条件,购用K-32飞机悬挂机腹水箱代替吊桶实施以水灭火。
化学灭火已经成为一些发达国家高效灭火的手段之一。各国都十分重视高效化学灭火剂的研制和应用。从新闻媒体可以看到美国、加拿大等国家,在扑救森林火灾时使用航空化学灭火的壮观场景。我国航空化学灭火自1996 年在北方投入使用到现在,发展缓慢,甚至存在着萎缩的趋势。航空化学灭火得不到重视和有力推进,飞机载药量小、飞机数量少、灭火药剂效果较差,使基层防火部门认为航空化学灭火无用。到目前,不仅缺失大型固定翼飞机改装成专用航空化学灭火飞机的发展规划,而且无一家官方科研机构针对航空化学灭火药剂进行研究。
采用飞机吊桶洒水、航空化学灭火方式,把森林火灾扑灭在初始阶段的实际应用在北方森林防火中见得不多,飞机“打早、打小”的作用没有得到有效发挥,护林飞机大多情况仅作为运输工具使用[2]。
航空灭火作为森林防火的重要组成部分,是世界公认先进的可首选的应急扑火手段,特别是在交通不便的边远山区,航空灭火被认为是最有效的扑救方法[3]。我国的航空灭火能力满足不了森林防火的需求,与先进国家相比差距较大。扑救森林火灾仍然是采取地面重兵投入的战法。在林区青壮劳动力数量不断减少的情况下,该战法将难以为继。增强航空直接灭火的能力是我国森林防火必由之路。鉴于上述对限制森林航空消防优势发挥因素的分析,现提出增强我国航空直接灭火能力的主要措施。
依靠国家投入和民用航空飞机资源,增加飞机数量。以国家投入改装大型固定翼飞机建设航空化学灭火机群,建设大型直升机航空灭火快速反应机群。制定优惠政策,支持通用航空企业购买世界上先进适用机型用于缓解短期护林飞机不足的问题。
对驻站飞机进行动态管理和调动,提高飞机的使用率并相对增加飞机的数量。根据气候变化规律、林火发生规律及火险级别的变化,把飞机由低火险级别的地区向高火险区调动。比如,北方地区在春季防火期,把驻站飞机从低纬度地区逐渐调往高纬度地区,以解决春季防火紧要期护林飞机数量不足的问题。
对现有森林航空消防机场进行提档升级,对飞行区、空中指挥系统、油料保障系统进行达标建设,逐步与国家航空服务站系统对接联网,实现规范化管理。与各地区通用机场建设相结合,在各省(区)建设通用机场时增加森林航空消防专业设施建设项目,使得在林区内或附近建设的通用航空机场具备开展航空护林的能力。
对在林区内及林区周边现有的、在建的及规划建设的运输机场,增加航空化学灭火设施建设内容,利用其航班较少的特点,共享运输机场资源,为开展使用大型固定翼飞机进行航空灭火创造条件。
立足于现有可使用的重型和大型直升机开展吊桶洒水灭火的同时,在北方枯水期使用K-32直升机实施机腹水箱洒水灭火,以解决水源缺乏的问题。
研发满足飞机扑救不同类型森林火灾的药剂,研究建立针对不同环境条件的航空化学灭火的战法,建立购置灭火药剂专项资金,积极推进航空化学灭火的使用,提升扑救重大森林火灾的应急能力。
建立国家航空应急救援专业队。利用北方航空护林总站和南方航空护林总站归隶于应急管理部的机构改革的机遇,在国家层面上建设一支达到一定规模的航空灭火专业队。比如,建设大型固定翼飞机航空化学灭火专业队和大型直升机综合应急救援队等。
支持通用航空企业向航空灭火专业队发展。对有意愿专门开展航空灭火业务并做出良好业绩的通用航空企业,应签订长期合作协议,为企业的专业化发展提供保障和支持。
加大航空灭火的普及力度。在思想上应该认识到航空灭火是森林火灾扑救的主要力量,在火灾发生初期抓住战机快速应对,敢于使用航空灭火手段实施扑救,在打“早”上发挥飞机的作用。随着航空灭火能力的增强,实现对森林火灾的扑救由传统的地面重兵投入转向航空力量的重兵投入,实施机群编队的扑救战法。
森林航空消防资金投入大、涉及的部门多、专业性强、风险高,单凭某一省(区)或某一部门的力量把其搞好难度很大。需由国家承担主要职责,在国家层面做出顶层设计,加大投入和协调力度,推进航空灭火能力提升的速度。
森林航空消防在森林火灾的预防和扑救功用中的界线是难以分清的,飞机的应用贯穿于森林防火的始终。本次机构改革的相关文件中已经明确阐述了防火是由地方和相关部门负责,国家负责对森林火灾的扑救,因此森林航空消防也应划分中央事权和地方事权,明确职责范围和责任,在发生火灾时尽职尽责保障森林航空消防整体能力的发挥。同时,要加大中央财政投入,建立设备先进、机动灵活、指挥有力的国家航空灭火应急能力。