空客H-125直升機在普洱護區(qū)森林航空消防中的應用研究

王憲棋

南方航空護林總站普洱站擔負把邊江、威遠江、瀾滄江、小黑江流域和西雙版納自然保護區(qū)等大面積森林資源的保護任務，森林航空消防范圍處于E99°00′～102°45′、N21°42′～24°55′之間，森林航空消防業(yè)務范圍包括普洱市、西雙版納州、臨滄市、玉溪市、紅河州、楚雄州六個市州的24個縣區(qū)，護區(qū)與老撾、緬甸、越南3國接壤，邊境線長達1280km。護區(qū)有哀牢山、無量山、尚勇、勐侖、曼搞、勐臘、勐養(yǎng)、南滾河8個國家級自然保護區(qū)和龍山、糯扎渡、太陽河、威遠江、瀾滄江5個省級自然保護區(qū)，森林航空消防區(qū)總面積約1175萬公頃，森林面積526多萬公頃。森林航空消防區(qū)域處北回歸線附近，世界上同一緯度的多數(shù)地區(qū)已沙漠化，唯有普洱是地球上北回歸線附近幸存的“綠海明珠”，是著名的動、植物王國。1987年以前，由于特殊的地理位置、氣候條件以及當?shù)厝罕娞厥獾纳睢⑸a(chǎn)方式，野外火源管理難度大，是全國的森林火災頻發(fā)區(qū)。

2015年國家林業(yè)局引入歐洲空客公司生產(chǎn)的高性能輕型單發(fā)空客直升機H-125（圖1），駐防在南方航空護林總站普洱站?？湛椭鄙龣CH-125屬于輕型直升機，其搭載單發(fā)高原型發(fā)動機，總長約11m、高約3m、旋翼約10m，升限7000m，發(fā)動機額定功率750kw，最大起飛載量約2250kg，最大外掛重約1000kg，最大巡航速度280km/h，續(xù)航時間約4h，航程650km?？湛椭鄙龣CH-125可配備航空護林所需的吊掛裝置和機腹式水箱等設備，在高海拔地區(qū)執(zhí)行森林航空消防任務中可發(fā)揮其單發(fā)高原型性能的優(yōu)勢。

圖1 H-125直升機在執(zhí)行航空護林工作

1 空客H-125直升機在普洱護區(qū)森林航空消防的應用

1.1 云南省森林航空消防使用直升機機型及性能

云南省在航空護林中主要使用機型有：M-26大型直升機（俄羅斯羅斯托夫公司）、K-32中型直升機（俄羅斯卡莫夫公司）、M-8中型直升機（俄羅斯米里設計局）、M-171中型直升機（俄羅斯米里設計局）、H-125小型直升機（歐洲空客公司）、H-135小型直升機（歐洲空客公司），表1為云南省森林航空消防直升機性能。

表1 云南省森林航空消防直升機主要性能

1.2 不同機型性能對比分析

1.2.1 整體機身對比分析

（1）對比：大型直升機（M-26）機身體積約為1670m3，中型直升機K-32機身體積約為185m3，M-8、M-171機身體積約為358m3，小型直升機（H-125、H-135）機身體積約為63m3（直升機體積數(shù)據(jù)≈長×高×寬）；大型直升機（M-26）機身重量約為中型直升機（K-32、M-8、M-171）的4倍，約為小型直升機（H-125、H-135）的20倍。

（2）分析：大型直升機（M-26）整體機身大、體積笨重，其飛行姿態(tài)遲緩；小型直升機（H-125、H-135）整體機身小、體積輕巧，其飛行姿態(tài)靈活。

1.2.2 裝載性能對比分析

（1）對比：大型直升機（M-26）有效載荷（艙內(nèi)+外掛）約為中型直升機K-32的2倍、M-8的3倍、M-171的2.8倍，約為小型直升機H-125的20倍、H-135的13倍；大型直升機（M-26）整體重量約為中型直升機（K-32、M-8、M-171）的4倍，約為小型直升機（H-125、H-135）的19倍；大型直升機（M-26）起飛最大重量約為中型直升機（K-32、M-8、M-171）的5倍，約為小型直升機（H-125、H-135）的20倍；大型直升機（M-26）吊桶機腹載水量約為中型直升機（K-32、M-8、M-171）的5倍，約為小型直升機（H-125、H-135）的15倍。

（2）分析：大型直升機（M-26）、中型直升機（K-32、M-8、M-171）裝載性能強，其吊桶裝水量大；小型直升機（H-125、H-135）裝載性能較弱，其吊桶裝水量小。

1.2.3 飛行性能對比分析

（1）對比：小型直升機（H-125、H-135）最大飛行速度，實用升限，有地效懸停高度，無地效懸停高度均高于大型直升機（M-26）、中型直升機（K-32、M-8、M-171）。

（2）分析：大型直升機（M-26）、中型直升機（K-32、M-8、M-171）飛行性能差，其機動性能弱；小型直升機（H-125、H-135）飛行性能好，其機動性能強。

1.2.4 起降場條件對比分析

（1）對比：小型直升機（H-125、H-135）起降場長、寬要求均低于大型直升機（M-26）、中型直升機（K-32、M-8、M-171）。

（2）分析：大型直升機（M-26）、中型直升機（K-32、M-8、M-171）適合地形平緩地區(qū)災害應急救援；小型直升機（H-125、H-135）可起降在小型平地，適合云貴川高山峽谷、地勢地貌復雜區(qū)域災害應急救援。

1.3 H-125直升機在航空護林中優(yōu)劣分析

1.3.1 優(yōu)勢

（1）H-125直升機機動性能強，飛行姿態(tài)靈活。H-125直升機機動、靈活優(yōu)勢，使其在云南普洱護區(qū)開展森林航空消防任務中，能更好發(fā)揮該機型特有的靈活性能。

（2）H-125直升機有效、無效懸停性能強。H-125直升機懸停高度優(yōu)勢，使其在執(zhí)行森林航空消防中，有效提升了直升機吊桶灑水滅火的精準度，提高了直升機執(zhí)行森林航空滅火的效率。

（3）H-125直升機實用升性能強（直升機實用升限數(shù)據(jù)值可反映該機型是否能在對應海拔地區(qū)發(fā)揮自身性能），源于H-125直升機配備高原型、高功率發(fā)動機。H-125直升機高原型發(fā)動機優(yōu)勢，使其可適應高原地區(qū)開展森林航空消防作業(yè)。

（4）H-125直升機起降機場條件要求小。2017年，國家林業(yè)局將H-125直升機部署在普洱站護區(qū)鎮(zhèn)沅縣，執(zhí)行該地區(qū)春季森林航空消防任務，其地區(qū)山地峽谷地勢，無可用機場，選該地一車道為H-125直升機起降場，突顯了H-125直升機起降不受山地地形影響的優(yōu)勢。

（5）H-125直升機轉(zhuǎn)場效率高。目前國內(nèi)外通用航空公司直升機轉(zhuǎn)場方式分兩種：

a空中轉(zhuǎn)場。向機場、相關單位遞交直升機轉(zhuǎn)場手續(xù)及飛行計劃。優(yōu)點：符合民航局法規(guī)。缺點：時間長，正常審核批復流程需1周工作日；依賴天氣，航線中天氣需達到飛行標準；成本高，航油費用、機場費用、直升機損耗費用高。

b地面轉(zhuǎn)場。貨車裝載直升機地面運輸轉(zhuǎn)場。優(yōu)點：轉(zhuǎn)場時間短，2018年10月11日，西藏昌都市江達縣波羅鄉(xiāng)境內(nèi)的金沙江兩岸，突發(fā)山體滑坡，造成金沙江斷流形成堰塞湖，國家應急管理部下令H-125直升機偵查金沙江堰塞湖情況，因航路天氣能見度差，空中轉(zhuǎn)場失敗，通過貨車裝載H-125小型直升機地面轉(zhuǎn)場，用時43小時到達堰塞湖。缺點：貨車只能裝載小型直升機（H-125、H-135）。

（6）H-125直升機租用費低。現(xiàn)國內(nèi)航空消防直升機約90%屬通用航空公司所有，國家出資租用國內(nèi)通用航空公司的航空護林直升機，M-26直升機巡護飛行1小時12萬元，吊桶滅火飛行1小時12萬元；K-32直升機巡護飛行1小時3.5萬元，吊桶滅火飛行1小時4.5萬元；M-8、M-171直升機巡護飛行1小時3.6萬元，吊桶滅火飛行1小時3.6萬元；H-125直升機巡護飛行1小時1.5萬元，吊桶滅火飛行1小時2萬元。

（7）H-125直升機保有量大。統(tǒng)計截止2018年11月15日，中國國內(nèi)通用航空公司擁有H-125直升機115架，大型直升機（M-26）4架，中型直升機（K-32、M-8、M-171）52架。115架H-125直升機中可直接用于中國森林航空消防工作數(shù)量占96%以上。

1.3.2 劣勢

（1）H-125直升機載荷性能弱。H-125直升機載人、吊桶灑水、機腹灑水量不及大型、中型航空護林直升機。H-125直升機駐扎在普洱站護區(qū)期間，筆者及同事進行該機型針對性訓練（圖2），通過縮短航程、縮小轉(zhuǎn)角幅度、改變飛行姿態(tài)，來提高該機型在撲救森林火災中，灑水滅火能力，取得了相應的進展：H-125直升機因靈活的機動性，通過多次往返取水點與火場上空，增加吊桶灑水滅火次數(shù)，可縮短與大型、中型直升機在吊桶滅火中的差距，如表2所示。

（2）H-125直升機抗風性能弱。H-125直升機因自身重量輕，導致該機型飛行抗側(cè)、順、逆風能力差。

表2 H-125直升機在同一海拔下測試的安全吊水數(shù)據(jù)

圖2 H-125直升機進行吊桶訓練

圖3 H-125直升機撲救“5.10”森林火災中進行吊桶灑水

2 H-125直升機在云南普洱護區(qū)航空護林的探索

1986年至2018年5月31日，國家林業(yè)局南方航空護林總站普洱站利用海豚、Y-5，Y-12、K-32，EC-135、M-8，M-171、H-125等機型開展航護工作（海豚、Y-5，Y-12為老式航空護林飛機，南方地區(qū)航空消防系統(tǒng)目前已淘汰該機型）。共飛行2867架次5869小時34分，發(fā)現(xiàn)和參與處置森林火情895起，對其中的154起實施了直接滅火，共灑水1193桶。向火場空運撲火隊員1573人次。同時結合巡護飛行，為當?shù)厣址阑鹬笓]部投撒森林防火宣傳單279萬份，為火場撲火隊員空投給養(yǎng)1000多千克。近年來根據(jù)習總書記的系列講話精神和森林防火工作需要，加強了森林火災的預防工作，深入多火災區(qū)、重點林區(qū)鎮(zhèn)沅、江城等開展飛機（均使用K-32、H-125直升機）靠前駐防。使用H-125直升機參加了多起森林火災撲救任務。經(jīng)過多年的努力，保證了護區(qū)森林資源安全，在推進生態(tài)環(huán)境保護建設中發(fā)揮了不可替代的作用。

2.1 機腹水箱滅火

機腹水箱滅火是通過國外引進的灑水技術，利用直升機外掛載水專業(yè)消防設備，直升機起飛前將水注入或在取水點通過直升機懸停吸水，直升機到達火場上空時，使用水噴灑到火場，來實施撲救森林火災。搭載的機腹水箱可與機身連為一體，直升機在航空滅火飛行中所遇阻力小、受障礙物制約小，從而使得滅火直升機飛行姿態(tài)更加靈活，可忽略直升機搭載吊桶滅火時，鋼繩和電機設備因外露所造成的突發(fā)情況。

2.2 吊桶滅火

吊桶滅火是利用直升機外掛吊桶載水，通過電閥門控制桶底活門釋放，將水從空中直接灑向火場進行撲救森林火災的方法[1]。選擇離火場較近的水源取水，其水源需滿足：水流速度較緩、水深3m以上、無障礙物、良好的凈空條件。

2.3 直升機吊桶滅火實戰(zhàn)

（1）2016年4月30日，普洱市思茅區(qū)六順鎮(zhèn)多依箐突發(fā)林火，因火勢猛烈，火場位于重點林區(qū)腹地，地勢陡峭，交通不便，正值高溫大風天氣，火勢蔓延快，地面人員難于撲救。國家林業(yè)局南方航空護林總站普洱站M-171（機號7833）直升機和H-125（機號70DY）直升機雙機空中配合對其火場開展吊桶滅火作業(yè)，吊桶灑水滅火飛行3小時，灑水46桶。

（2）2017年5月8日，國家林業(yè)局南方航空護林總站普洱站H-125（機號70DY）直升機對瀾滄江邊一起林火實施吊桶滅火，飛行4小時37分鐘，灑水36桶。

（3）2017年5月10日，國家林業(yè)局南方航空護林總站普洱站H-125（機號70DY）直升機、H-125（機號70AQ）直升機對普洱市城郊一火場實施雙機吊桶滅火（圖3），兩架H-125直升機飛行5小時23分鐘，灑水61桶。

森林火災中，在地面常因火場地勢陡峭，交通不便，地面森警部隊、當?shù)負浠痍爢T難于撲救林火。在空中，航空護林直升機對火場開展吊桶灑水滅火，可快速高效撲滅林火，降低火災損失。

2.4 吊桶滅火與機腹滅火對比

（1）吊桶滅火：吊桶滅火靈活，節(jié)約直升機往返火場與取水點的飛行時間；吊桶灑水準確，航空護林直升機可懸?；虻涂诊w行縮短火點垂直高度，達到近距離灑水；吊桶滅火安全。

（2）機腹滅火：注水時間長，注水期間外力影響因素多，其增加直升機注水時長；機腹滅火危險，直升機機腹滅火增加其失重狀態(tài)，在森林滅火中安全系數(shù)低。

3 結論

通過H-125直升機在云南普洱護區(qū)開展航空護林任務的經(jīng)驗，H-125直升機發(fā)揮了其在森林航空消防中的優(yōu)勢。

（1）H-125直升機飛行姿態(tài)靈活，處置火場收尾階段，使用H-125直升機能對火場中地面人員難以進入的區(qū)域，開展余火、煙點清理[2]，確保地面撲救人員安全，快速撲滅余火，以有效避免死灰復燃。

（2）H-125直升機機動性能強，處置初發(fā)火、小型森林火災，使用H-125直升機外部吊掛吊桶，選擇離火場較近的水源取水，對火場開展高效的循環(huán)滅火方式，能有效撲滅初發(fā)火、小型森林火災，減少國家財產(chǎn)損失，確保森林火災“打早、打小、打了”。

（3）H-125直升機高原性能優(yōu)越，開展森林航空消防滅火，擔任空中偵察機，偵查森林火災情況，可迅速擬定滅火方案；在特大型、大型森林航空消防滅火中，擔任空中指揮機，可全面指揮機群滅火作業(yè)。