摘要:本文簡要介紹了直升機(jī)的特性、分類,闡述了直升機(jī)在消防救援行動中的作用,著重分析其在滅火救援領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢和受制約的因素,指出直升機(jī)在消防救援行動中具有明顯的優(yōu)勢,是“立體化”救援行動的重要組成部分,提出大力發(fā)展、構(gòu)建航空救援體系,是未來提供大范圍災(zāi)害事故救援的必經(jīng)之路。
關(guān)鍵詞:消防;救援;直升機(jī)
1 引言
隨著改革開放的不斷深入、經(jīng)濟(jì)建設(shè)的迅猛發(fā)展,社會致災(zāi)因素大量增加,交通事故、石油化工事故頻發(fā);全球氣候變暖加劇、地質(zhì)活動頻繁,山洪、內(nèi)澇等災(zāi)害事故時有發(fā)生,以近五年為例,東南沿海省市遭受臺風(fēng)、城市內(nèi)澇的頻次成上升趨勢。當(dāng)前和今后一個時期,防范化解重特大災(zāi)害事故是國家綜合性消防救援隊(duì)伍組建后面臨的一門“必修課”,消防救援隊(duì)伍面臨越來越大的救援壓力與越來越繁重的救援任務(wù)。如何采取有效救援手段和措施,提升災(zāi)害事故應(yīng)急救援的效能,是各省消防救援隊(duì)伍當(dāng)前急待研究和解決的重大課題。
直升機(jī)救援作為一種重要的救援方式,是“立體化”救援行動的重要組成部分。使用直升機(jī)開展消防救援行動有著高效、精準(zhǔn)等明顯的優(yōu)勢,發(fā)揮著其他消防救援裝備無可替代的作用。深度探索、研究直升機(jī)應(yīng)用于消防救援工作,對提高應(yīng)急救援效能具有十分重要的現(xiàn)實(shí)意義。
2 直升機(jī)在消防救援行動中的作用
直升機(jī)是一種具有垂直起降、空中懸停、自由飛行能力,且起降不受機(jī)場和跑道限制的飛行器。近年來直升機(jī)在滅火救援尤其是高層建筑火災(zāi)撲救,在地震救援、抗洪救災(zāi)、森林滅火、交通事故救援等行動中逐步使用,其提升救援效率、精準(zhǔn)實(shí)施救援的作用日益凸現(xiàn)。主要在以下幾個領(lǐng)域發(fā)揮作用:
2.1救援現(xiàn)場偵查
了解事故災(zāi)害現(xiàn)場情況是應(yīng)急救援行動開展的前提和基礎(chǔ),是制定救援方案和指揮救援實(shí)施的首要條件,因此快速、精準(zhǔn)、全面掌握現(xiàn)場情況的第一手資料尤為重要。
2.1.1火災(zāi)現(xiàn)場偵查
利用直升機(jī)上裝配的紅外線監(jiān)控裝置,監(jiān)控火災(zāi)發(fā)展的情況,并將有關(guān)信息傳送到地面指揮中心,供指揮人員進(jìn)行消防及其救援部署決策時參考。特別在高層建筑火災(zāi)現(xiàn)場可以更直接、直觀的了解火災(zāi)現(xiàn)場情況。
2.1.2地震災(zāi)害現(xiàn)場偵查
利用直升機(jī)可以觀察災(zāi)害現(xiàn)場的受災(zāi)面積、建筑倒塌、道路(橋梁)損毀情況以及周邊山體活動情況,為救援車輛、人員、裝備、物資到達(dá)現(xiàn)場、作戰(zhàn)部署提供決策依據(jù)。
2.1.3 洪澇災(zāi)害現(xiàn)場偵查
利用直升機(jī)可以了解災(zāi)害現(xiàn)場的受災(zāi)范圍、上下游的水流情況、道路情況以及人員被困位置,為救援人員、裝備快速到達(dá),展開救援提供信息。
2.2搜索救助受困人員
直升機(jī)作為快速到達(dá)現(xiàn)場的救援力量,可利用強(qiáng)光、高音喇叭、人眼觀察發(fā)現(xiàn)被困人員位置,及時投送醫(yī)療物資和救援人員。特別是地震、洪水、泥石流災(zāi)害現(xiàn)場,在道路中斷的情況下,可以借助直升機(jī)快速投送救援力量、轉(zhuǎn)運(yùn)傷員。在高層建筑火災(zāi)撲救中,有人員被困在樓頂時,直升機(jī)救援效果是其他救援方式無法比擬的。
2.3運(yùn)送救援人員和裝備
在地震、洪澇、交通事故、高層建筑火災(zāi)等災(zāi)害事故中,如遇道路中斷,導(dǎo)致車輛、人員、裝備、物資無法到達(dá)現(xiàn)場的情況下,可以利用直升機(jī)將救援人員、裝備以及物資,直接運(yùn)送到災(zāi)害事故救援現(xiàn)場或起火建筑物的頂層,快速開展救援行動,節(jié)約救援時間,提升救援效能。
2.4實(shí)施空中滅火
直升飛機(jī)由于具有垂直起降、空中懸停、低空低速的機(jī)動性等獨(dú)特性能,特別是配備具有消防救援功能的較大型直升機(jī),在直升機(jī)上安裝吊桶、懸吊滅火系統(tǒng)、單杠滅火系統(tǒng)、IFEX脈沖滅火系統(tǒng)對于高層火災(zāi)、山林火災(zāi)以及大面積火災(zāi)覆蓋救援有著重要作用。
2.5協(xié)調(diào)指揮
在大型事故災(zāi)害救援現(xiàn)場,直升機(jī)可以搭載指揮員在上空對現(xiàn)場進(jìn)行全面觀察,了解現(xiàn)場救援進(jìn)展情況,掌握災(zāi)害事故的發(fā)展,及時向指揮部傳送信息,為組織指揮、力量部署提供決策依據(jù)。
2.6通信中繼
通信中繼是現(xiàn)場感知的重要延伸。在縱深比較大的現(xiàn)場,比如在山區(qū)救援,由于山體的阻擋、信號差、距離遠(yuǎn)、天氣惡劣等因素的影響,造成救援現(xiàn)場通訊中斷,指揮體系不能正常搭建或者運(yùn)行不暢,可以借助直升機(jī)搭載中繼站,也可以利用直升機(jī)將中繼站投放至制高點(diǎn)(山頂),保證現(xiàn)場通信的順暢,確保指揮體系的運(yùn)行。在國外,小型直升機(jī)大量用于空中指揮任務(wù),解決了山區(qū)和地形復(fù)雜地點(diǎn)無線電屏蔽,執(zhí)行救援任務(wù)的盲區(qū)。在救災(zāi)地形復(fù)雜,不利于大型直升機(jī)起降的地方,還可以采取先派小型直升機(jī)試降后,在地面或者空中利用無線電臺指揮大型直升機(jī)著陸的方法,確保飛行安全。
3 直升機(jī)的特性及其在消防救援行動中的應(yīng)用優(yōu)勢
3.1直升機(jī)基本構(gòu)成
直升機(jī)種類繁多,結(jié)構(gòu)復(fù)雜,一般由旋翼和尾槳、動力裝置及其附件、傳動系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)、起落架、機(jī)身和機(jī)載設(shè)備等7個主要部分組成[1]。直升機(jī)作為一種載具,其機(jī)載設(shè)備是保證飛行與任務(wù)執(zhí)行的核心力量,直接關(guān)系到能否應(yīng)用于消防滅火救援行動。同時機(jī)載設(shè)備的配備與性能已經(jīng)成為衡量現(xiàn)代消防直升機(jī)的核心參數(shù),目前常見的消防直升機(jī)均能裝載紅外探測裝置、搜索雷達(dá)、攝像裝備、GPS定位系統(tǒng)等及其他用于消防滅火的設(shè)備。
3.2典型滅火救援直升機(jī)分類及其特點(diǎn)
從直升機(jī)執(zhí)行滅火救援任務(wù)、類型、性能、結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)、承載重量等級、著陸場地選擇、有無人員操縱等不同角度劃分,有不同的分類方法[2]。按直升機(jī)起飛重量可大致分小型、輕型、中型、大型和重型5類。
3.2.1輕型滅火救援直升機(jī)
輕型直升機(jī)的最大起飛重量為2-4噸,通常能乘坐6-10人,此類直升機(jī)在搜索救援工作中應(yīng)用較多,還可以承擔(dān)空中巡邏,救援現(xiàn)場偵察等任務(wù)。典型搜索救援的機(jī)型有:EC-135、EC-145、A109K、MD900和BK117等機(jī)型,主要配裝絞車、小功率搜索燈、空中警報(bào)系統(tǒng)等設(shè)備。
3.2.2中型滅火救援直升機(jī)
中型直升機(jī)的最大起飛重量為4-10噸,通常能乘坐10-20人。典型搜索救援機(jī)型有:EC-155、AW-139、AS366G、BELL-212、BELL-412、BELL-430、S-76C和NH-90等機(jī)型,主要配裝前視紅外探測裝置、大功率搜索燈、搜索雷達(dá)、電子地圖、救援絞車和外吊掛裝置等設(shè)備,此外還可選裝應(yīng)急浮筒等設(shè)備[3]。相比于輕型直升機(jī),此類直升機(jī)的用途更為廣泛,執(zhí)行任務(wù)能力也更強(qiáng)。
3.2.3大型滅火救援直升機(jī)
大型直升機(jī)的最大起飛重量通常為10-20噸,通常能乘坐20-40人。典型的搜索救援機(jī)型有:EC-225、CH-149、AS532 MK2、Ka-27、Ka-32、Mi-17和S-92等機(jī)型,而國內(nèi)應(yīng)用較多的機(jī)型是EC-225、Ka-32型消防直升機(jī),主要用于森林滅火任務(wù),而城市高層建筑滅火救援和其他災(zāi)害場景中的應(yīng)急救援應(yīng)用技戰(zhàn)術(shù)還有待摸索和提高[4]。
3.2.4重型滅火救援直升機(jī)
重型直升機(jī)的最大起飛重量通常都在20噸以上,能乘坐40人以上。此類重型直升機(jī)多用于運(yùn)送救災(zāi)物資,對重大自然災(zāi)害受災(zāi)人群的轉(zhuǎn)移安置,吊運(yùn)救災(zāi)器械與裝備,在執(zhí)行吊桶滅火任務(wù)中往往應(yīng)用載重量相對較大的重型直升機(jī),能盛裝更多的滅火劑,撲救更大的火場面積[5]。一般重型直升機(jī)的航程較遠(yuǎn),續(xù)航時間較長,相比中型與大型直升機(jī)而言,此類直升機(jī)能進(jìn)行遠(yuǎn)距離的大型裝備吊運(yùn)和大規(guī)模人員運(yùn)輸?shù)热蝿?wù)。典型的機(jī)型有CH-47F、CH-53E和V-22等機(jī)型。
3.3優(yōu)勢分析
在應(yīng)對災(zāi)害的各項(xiàng)措施中,直升機(jī)救援的手段具有快速、高效優(yōu)勢,有其他救援裝備不可替代的作用。主要有以下幾個優(yōu)點(diǎn):
3.3.1反應(yīng)速度快
災(zāi)害具有突發(fā)性和緊迫性特點(diǎn),時間是救災(zāi)的生命線,任何延誤都可能造成災(zāi)害的惡化或進(jìn)一步擴(kuò)散。直升機(jī)機(jī)動性好,響應(yīng)速度快,救援行動迅速而高效,可以在短時間內(nèi)響應(yīng)和飛往現(xiàn)場,不受交通堵塞、河道阻隔和樓層高度的限制,在復(fù)雜環(huán)境下能夠保證第一時間到達(dá)救援現(xiàn)場,滿足救援快速反應(yīng)的需求。
3.3.2救援效率高
據(jù)我國衛(wèi)計(jì)委相關(guān)資料表明:每年死于交通事故的人員中,有相當(dāng)一部分是由于救援不及時和救援措施不當(dāng)造成的。交通事故死亡者中大約40%為當(dāng)場死亡,60%死于送往醫(yī)院途中或在醫(yī)院中死亡,在1000例交通事故傷者中,只有14.3%乘救護(hù)車到達(dá)醫(yī)院。對于交通事故重傷者,30分鐘內(nèi)獲救,生存率為80%,90分鐘內(nèi)獲救,生存率為10%以下。直升機(jī)救援比地面快3-5倍,直接有效降低事故死亡率。航空醫(yī)療救援效率優(yōu)勢明顯,根據(jù)英國一項(xiàng)研究測算,一架空中救護(hù)直升機(jī)的運(yùn)營成本是地面救護(hù)車成本的8倍,但其響應(yīng)服務(wù)范圍卻是后者的20倍。
3.3.3適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力強(qiáng)
災(zāi)害的發(fā)生往往會伴隨著大風(fēng)、大雨、大雪等惡劣的自然環(huán)境,常發(fā)生在人員密集的城市中心區(qū)或交通不便的山區(qū)等區(qū)域。救援工作通常需在惡劣氣象環(huán)境或惡劣自然環(huán)境下進(jìn)行,直升機(jī)能夠采用懸停方式救人或機(jī)降救援人員和物資,有效完成救援任務(wù)。
3.3.4空中偵察、指揮優(yōu)勢明顯
正所謂“站得高,看得遠(yuǎn)”,直升機(jī)救援與常規(guī)救援的實(shí)施角度不同,利用空中救援的優(yōu)勢所在,可以在空中俯瞰事故災(zāi)區(qū)的地形地勢以及各種情況,從而可以對受災(zāi)情況進(jìn)行全面評估,并進(jìn)行及時有效的指揮和救援行動。
3.3.6救援范圍廣
在救援行動中,救援范圍的大小直接影響著救援效能。直升機(jī)的機(jī)動性好,可以快速到達(dá)常規(guī)途徑難以到達(dá)的救援區(qū)域,比如斷崖、山頂、樓頂、孤島等等,擴(kuò)大了救援范圍,降低了救援的難度,提高了救援效能。
3.3.7在特定情況下直升機(jī)救援是最佳選擇
孤島救援一直是救援行動中的一大難題,在危急情況下,直升機(jī)救援是最佳的救援途徑。比如在高層建筑火災(zāi)中,火勢向上蔓延迅速,云梯車高度不足,周邊沒有毗鄰建筑或是建筑高度達(dá)不到救援要求,這時直升機(jī)救援就成為最佳選擇。
4 直升機(jī)在消防救援行動中存在的不足
直升機(jī)應(yīng)用于消防滅火救援行動的前提條件是確保直升機(jī)自身飛行工作的安全。直升機(jī)的安全飛行受氣候條件、地形條件、人員條件等諸多因素制約,如果直升機(jī)在執(zhí)行任務(wù)時受到較大干擾,不僅會阻礙滅火救援行動的順利進(jìn)行,甚至?xí)?yán)重威脅到救援人員以及受災(zāi)群眾的生命財(cái)產(chǎn)安全。
4.1場地制約
直升機(jī)的起降一般要求場地尺寸不小于2×1.5倍旋翼直徑,坡度不能超過7度,著陸點(diǎn)中心15度范圍內(nèi)不應(yīng)有障礙物。在山頂或峽谷起降,起飛方向至少比周邊地形高300米,道障礙物的距離不得小于500米。而救援現(xiàn)場大多是山地、廢墟,地面松軟、不平整或是沒有合適的起降場地;即使在城市中救援,高層建筑林立,各種線路復(fù)雜交錯,街道的寬度有限,又有狹窄的巷弄,遠(yuǎn)小于直升機(jī)安全操縱的有效空間,增加了救援風(fēng)險(xiǎn)。即使有合適的場地,仍需要派出現(xiàn)場指揮組,實(shí)施對空引導(dǎo)指揮。
4.2氣象制約
直升機(jī)適應(yīng)惡劣環(huán)境的能力強(qiáng),但是由于直升機(jī)的飛行原理和起降條件,對氣象條件要求特別嚴(yán)格。直升機(jī)主要依靠飛行員的目測和機(jī)載紅外探測裝置來辨別飛行方向、地形地貌、災(zāi)害現(xiàn)場情況以及搜索受災(zāi)被困人員。如若遇到大霧、冰雪或者霧霾天氣將對直升機(jī)的能見度造成極大的影響。如果在飛行途中遇到阻礙能見度的情況,比如火災(zāi)現(xiàn)場的煙霧與熱氣流,一旦操作不當(dāng),還可能引發(fā)飛行事故的發(fā)生。特別是在大風(fēng)、強(qiáng)對流、雷電的天氣,直升機(jī)就必須停止作業(yè),強(qiáng)行飛行很容易造成直升機(jī)的失控,造成救援行動中斷,埋下安全隱患,直接影響救援效率。
4.3制造技術(shù)制約
相對于固定翼飛機(jī)來說,直升機(jī)屬于中、小型飛行器,油箱小,載油量少,導(dǎo)致航程不遠(yuǎn),續(xù)航能力不強(qiáng)。如遇長時間、高強(qiáng)度的救援工作,需要多次返回加油點(diǎn),限制救援頻次和救援半徑。
故障率和事故率高。直升機(jī)除具有和固定翼相似的一些特點(diǎn)外,在結(jié)構(gòu)和執(zhí)行任務(wù)環(huán)境方面具有特殊性。在結(jié)構(gòu)上,直升機(jī)的升力、飛行方向均由水平與垂直旋翼系統(tǒng)提供,一旦其中一個旋翼損壞、故障,直升機(jī)會失控,甚至墜毀。從飛行高度來看,直升機(jī)屬低空飛行器,客觀存在地面地形復(fù)雜、空氣氣流紊亂等因素,對飛行容錯率低,飛行員駕駛時神經(jīng)高度緊張,稍有不當(dāng)操作,就會機(jī)毀人亡。
4.4直升機(jī)火場救援受特定條件制約
在高層建筑火災(zāi)撲救中,直升機(jī)運(yùn)用于消防救援的場地一般位置較高、面積較小,火場環(huán)境復(fù)雜,局部能見度低,熱浪大??罩酗w行員目視判斷距離、高度及速度容易產(chǎn)生偏差。
在實(shí)施火場救援過程中,若無法適度擊破建筑物頂部、窗戶及外墻施救,則直升機(jī)介入火災(zāi)救援的功能就會受到限制,一旦建筑物內(nèi)火勢發(fā)展到猛烈燃燒階段,直升機(jī)將失去使用的最佳時機(jī)。
直升飛機(jī)在火場上空飛行,火災(zāi)引起的熱氣流對直升飛機(jī)存在著潛在的危險(xiǎn);直升飛機(jī)飛行產(chǎn)生的強(qiáng)勁下沖氣流可能引起火勢增大,煙氣和熱氣流被吹回火場,導(dǎo)致火場人員危險(xiǎn)性增加。
5 結(jié)語
隨著消防職能的拓展,滅火救援任務(wù)的繁重,直升機(jī)具備與生俱來的優(yōu)勢,憑借其機(jī)動靈活、反應(yīng)快速、場地適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn),是其他交通救援裝備所不能比擬的,在災(zāi)害事故救援中所起的作用是明顯的、巨大的。因此,大力發(fā)展通用航空,構(gòu)建以直升機(jī)為支撐的航空救援體系,不斷壯大國家綜合性消防救援隊(duì)伍的飛行隊(duì)伍,是我國面對正在發(fā)生和未來可能發(fā)生的大范圍災(zāi)害事故提供救援保障的必經(jīng)之路。
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作者簡介:
朱國營,廣東省消防救援總隊(duì)特種災(zāi)害處處長,主要從事消防滅火救援技戰(zhàn)術(shù)、救援應(yīng)急通信、消防技術(shù)裝備和滅火救援作戰(zhàn)指揮中心建設(shè)等研究。