国内外消防飞机和直升机介绍摘自 2003 年第 4 期《消防技术与产品信息》安庆新 王 兵摘要:本文简要概括国内外航空消防的情况,并主要收集、介绍国内外已经研制和装备的几种比较有影响的消防飞机和直升机的相关资料关键词:航空;消防飞机;直升机;消防 航空消防是在二十世纪中后期出现的消防新技术,短短几十年里已获得了快速的发展它把航空领域的高新技术运用到防火和灭火工作中,不仅大大提高了消防现代化的科技含量,而且为世界各国的消防业务和消防人员输送着全新的理念,使现代消防具备了更强大、更有效的技术手段航空消防的核心装备是消防飞机现代消防飞机按其飞行原理可分为固定翼飞机和直升机两大类固定翼消防飞机飞行速度快、航程远、载重量大,一般用于森林、草原等野外火灾扑救这类飞机多数是由运输机、轰炸机、反潜机、农用机等机型改装而成,如我国 1989 年研制成功的大型灭火机,就是由反潜/轰炸型水上飞机 SH-5 改装而成的还有的消防飞机是专门研制的,如目前世界上许多国家都有装备的著名的加拿大 CL-215、CL-415 系列固定翼灭火机消防直升机一般是利用已有成熟的军用或民用直升机改装而成直升机具有垂直起降、空中悬停等独特性能,在很多方面更适合消防任务的需要。
如在森林灭火中,直升机功能齐全、作业准确,动用直升机比使用固定翼灭火飞机更为经济有效而在城市和建筑火灾扑救中,消防直升机的作用则是无法替代的当前国外消防直升机不仅大量用于城市和高层建筑消防救援,有的国家如日本等还研制开发出了用于扑灭高楼火灾的专用灭火直升机和用于高层建筑火灾时营救被困人员的紧急救援特种直升机,因此消防直升机具有广阔的发展前景下面介绍国内外几种较有影响的消防飞机和直升机:1 CL-215 灭火飞机 是由加拿大庞巴迪宇航公司(前身为加拿大飞机有限公司) 研制的双发水陆两栖固定翼灭火飞机,是世界著名的森林灭火机该机操纵和维护简便,能在简易机场、湖泊和海湾上起降1969 年获得加拿大和美国型号合格证,1981 年 12 月开始交付使用以来,已生产一百余架,出口法国、西班牙、意大利、南斯拉夫、希腊和泰国等国家,除灭火外,还可用于巡逻、搜索、救援和客运等其他通用航空任务CL-215 是其装配活塞式发动机的型号,其改装涡浆发动机的型号为 CL-215T 和 CL-415,主要参数和性能数据为:翼展 28.5m,机长 19.8m,机高 9.0m,翼弦 3.54m 机翼面积 100.3m2,最大起飞重量 19749kg(陆上)/17116kg( 水上)标准飞机空重 11158kg,有效载重 5357kg,水箱容量 2×2673kg 发动机PWACPW-120,2×2000 轴马力,内部油箱容量 4821kg 最大巡航速度352km/h,经济巡航速度 306km/h 起飞滑跑距离 777m(陆上),774m( 水上)着陆滑跑距离 768m(陆上),835m(水上) 爬升率 305m/min,实用升限 6100m,最大航程 2200kmCL-215 采用全金属、船身式结构,其船身可保证飞机在水面上起降。
它还装有前三点式起落架以便在陆上机场起降该机机身内有两个水箱,装水方式既可在地面机场装载(90 分钟即可注满), 又可由飞机从水面掠过时吸水从水面吸水是利用两个可收放的吸水管当飞机以 110km 时速从水面掠过时,利用水的动压把水箱吸满只需 10秒钟,掠水飞行距离为 1222m吸满后飞机即可离水爬升飞赴火场飞机的有利投水高度为 35～40m,一资投水约 3 秒钟时间,可覆盖 120×25m2 的区域一架飞机每天可作业一百多次,可提供 50 多万升水进行灭火,必要时每天最多可吸水 160 次,注水量可达 87 万多升通过试验证明,该机在空中喷洒泡沫灭火剂,还能扑灭燃油引起的火灾CL-215/215T 及其最新型号 CL-415 是目前世界上最优秀的灭火飞机 ,至今仍在生产我国西安飞机制造公司自 1980 年开始起为这两种飞机生产副翼、应急离机舱口和浮筒吊架等部件2 SH-5 灭火型水上飞机 我国自行设计和研制的第一代大型水上灭火飞机,是由我国哈尔滨飞机公司和水上飞机设计所联合研制的 SH-5 型飞机改装设计而成SH-5(也称 PS-5)是我国自行研制和生产的第一代大型水上反潜轰炸机,1968 年开始研制,1986 年交付使用。
灭火型的 SH-5 于 1989 年改装研制成功该型机的特点是:(1)低速低空性能好,不仅可做 20～30m 高度长时间的稳定超低空飞行,而且能保持 220km/h 的巡航速度 ,可达到较好的灭火效果;(2)装水速度快,取水条件要求简单只需深 2m、宽 200m、长 1000m的适当水源就可取水,掠水滑行 15s 即可注满水箱,并能立即拉杆升空;(3)载重量大,该机在装满燃油后仍可载水 8.2 吨,比 CL-215 系列灭火机多近 3 吨;(4)续航时间长该机在注满水的情况下仍可载 9.5 吨燃油,可供飞机连续飞行 5 个多小时,保证一架飞机多次连续往返于火场和水源之间,增强灭火效果灭火型的 SH-5 还装有多种无线电导航仪 ,满足了飞机巡逻、侦察和定点投放灭火剂的需要SH-5 型水上飞机装有 4 台 WJ-5 甲型涡桨发动机,每台功率为 3159 马力,飞机最大起飞重量为 45 吨,正常起飞重量 36 吨飞机翼展 36m,机长 38.9m,机高 9.8m最大平飞速度 556km/h,实用升限10250m,最大航程 4900km,最大续航时间 11.55h3 “农场主”(FieldMaster)型飞机 是由英国诺曼飞机公司研制设计的农业飞机。
1970 年代末开始研制,1987 年交付使用该机装一台 PT6A-34AG 涡桨发动机,功率 559kW(760 马力)翼展 16.23m,机长 11.02m,机高 4.12m标准空重 2266kg,最大荷载2032kg,最大起飞和着陆重量 4535kg最大平飞速度 265km/h,实用升限5550m,航程 1853km该机有农用、灭火以及控制污染等多种用途其在机体设计上的一个明显特点是:由钛合金制成的农药药箱(或水箱) 是机身结构的一个组成部分,外廓与机身蒙皮吻合发动机安装在药箱前面,两侧安装机翼在作为灭火机使用时,可以独特的方式在水面吸水吸水时,飞机在离水面约 3 米的高度飞行,同时安装在后机身的带有吸水管的可收放吊架的一端向下旋转降落,最大可向下旋转 45 度,使吊架末端和吸水管插入水中,然后靠气动压力吸水,一分钟即可吸满该机装有两台 PT-6 涡桨发动机药箱(水箱) 的最大荷载为 2032kg该型机是一种小型多用途消防飞机,特点是以农用机为平台,一机多用、简单实用,可大大节省投资,运营成本低4 AS350B1“松鼠” (水炸弹)型灭火型直升机 是在 AS350“松鼠”型直升机的基础上研制出的灭火改型机,由欧洲直升机公司在法国生产。
1986 年开始出厂直升机采用滑撬式起落架,装一台阿赫那-10 型涡轮轴发动机,功率为 510kW(693 马力) 直升机除一名驾驶员外可乘坐 5 人,也可以改装成 2 个担架的救护机,并备有一个可装 800kg 水的水箱,可进行空中投水灭火主旋翼直径 12.94m,机身长 10.93m,全高3.14m 空重 1108kg,最大起飞重量 2200kg,最大燃油重量 730L 最大速度272km/h,最大巡航速度 230km/h 悬停高度 2870m,实用升限 4500m,航程655km 滑撬起落架间距 2.10m,灭火剂装载量 800kg该型机是一种多用途小型消防直升机,除灭火外还可承担侦察、巡逻及空中联络等任务其特点是机体轻小、灵活方便、反应敏捷,适用于森林火情的监视和向火灾现场运送救火人员,是初期火灾扑救和控制的有利手段我国于 1992 年由林业部利用世界银行对 1987 年大兴安岭森林火灾恢复和防火建设的专项贷款购买了 8 架该型直升机,交由中国飞龙专业航空公司管理,执行我国东北地区护林防火任务5 S-64 “空中吊车”(Skycrane)直升机 是美国西科斯基公司研制的大型起重直升机,于 1964 年投产。
其最大特点是机身在驾驶舱以后部分采用了可卸吊舱,可充分发挥其装运大型货物和起重吊运的能力,同时也为其执行消防任务提供了良好的平台该机主旋翼直径 21.95m,机长 26.97m,机高 7.75m装两台 T-73-P-1 涡轮轴发动机,单台起飞功率 4500 轴马力全机空重 8724kg,最大起飞重量19050kg,曾运载重达 7937kg 的压路机和 9072kg 重的装甲车最大平飞时速 203km,悬停高度 3230m(有地效)、2100m(无地效),航程 370km美国曾使用该型直升机携带装有灭火剂的吊桶进行森林火灾扑救日本也选中该型直升机为平台,委托制造该机的美国公司改装生产了 S-64 灭火型直升机这是一种既可执行森林灭火,又能扑救城市高层建筑火灾并实施超高层建筑被困人员紧急救援的多用途消防直升机直升机全长 27.2m,高7.8m,基本空重 10200kg,满载重量 21360kg乘员 3 人,其中一名面向后坐在后排,负责外挂荷载的起吊和落降该机配备的灭火设施有:机身中下部可安装一个容量为 9500L 的水箱,水箱是可拆卸的,其内部还设有一个容量 290L 的辅助灭火剂储箱,装 A 类灭火剂(即用于一般火灾扑救的泡沫液原液),配备的比例混合器可自动调整泡沫灭火液的浓度。
机体下部设有取水吸管,可在 45～60s 时间内从不小于 0.5m深的水源中吸满水箱直升机灭火时投放灭火剂的流量可在 4L/s～33L/s 之间分 8 个档次调节当遇有强烈火灾时,可保证在 3s 内将 9500L 水或灭火剂全部投放出来在机身左前下方位置,正前向安装一座长 5m、出口直径 50mm 的固定式航空水炮,每分钟可射水或灭火剂 1100L,射程达 55m,可持续喷射 8min日本还以 S-64 直升机为平台研制开发出了一种独特的紧急救助装置——直升机悬挂救生吊舱系统,专门用于救助高层建筑火灾时的被困人员该装置系统使用时是通过悬挂钢索将一个金属制围笼式救生吊舱挂载在 S-64型直升机腹部,用直升机将此救生吊舱从空中吊运至起火建筑物,以解救超高层建筑火灾中被困在高楼层内的人员为使救生吊舱准确地与施救部位对接,在救生吊舱后部装有一台小型螺旋浆发动机,吊舱内设一名操作员,通过操纵螺旋浆推进装置实现救生吊舱的空中精确位移和对接定位,以供逃生者安全方便地进入吊舱这种救助装置一次可救出 50～70 人,是一种有效的超高层建筑人员救援系统它的出现无疑为高层建筑消防扑救提供了新的手段6 AS332“ 超美洲豹”灭火型直升机 是日本在 AS332LI 型直升机基础上研制开发的灭火直升机,AS332“超美洲豹 ”直升机是法国国营航宇工业公司对 SA330“美洲豹”直升机进行改型研制的双发多用途运输直升机,1974 年开始设计,1980 年交付使用。
该机装两台涡轮轴发动机,单台最大功率为 1755 轴马力驾驶舱可乘3 人,标准型主座舱内可容纳 20 名士兵或 17 名乘客,或 6 副担架+6 名医护人员直升机的主要性能数据为:旋翼直径 15m,机长 18.46m,机高 4.92m空重 3850kg(AS332B 标准型)、3940kg(AS332B 加长型)最大起飞重量 7800kg,航程 625km,实用升限 2300m 最大巡航速度 291km/h,经济巡航速度260km/hAS332 灭火型直升机以 AS332LI 型直升机机体为平台,对除机身结构以外的机体配置进行了大量改动设计,使其具备了空中灭火能力该机灭火系统的主要配置有:(1)水箱 :容量为 1200L,其中上部水箱为 1000L,下部水箱为。