大型水陸兩棲飛機森林滅火任務覆蓋分析

閆光巍，張 昊，李寶倉

（中航通飛研究院有限公司/中航通飛華南飛機工業(yè)有限公司，廣東 珠海519040）

作為我國應急救援體系的大型航空裝備，我國自主研制的大型滅火/水上救援水陸兩棲飛機（以下簡稱AG600飛機），主要用途為森林滅火和海上搜索救援。其中森林滅火主要包括陸上機場注水和汲水滅火兩種模式。在火場附近有可用水源的情況下，AG600飛機可在水源和火場之間往返汲水和投水，該機單次最大投水量可達12 t，是航空護林非常重要的裝備。

我國地域廣闊，不同地區(qū)的森林火災具備不同的時空分布特點，分析AG600飛機在我國火災高危區(qū)域的覆蓋滅火能力有利于促進該機的運用，更好地滿足我國森林防火的需求。

我國森林分布集中在東北、西南、東南三大林區(qū)。歷年來發(fā)生火災次數(shù)最多、受害森林面積最大的主要是內蒙古、黑龍江、云南、廣西、四川5個?。▍^(qū)）。這5個?。▍^(qū)）平均每年發(fā)生的森林火災次數(shù)占全國平均每年發(fā)生火災次數(shù)的40%，受害森林面積占全國同期受害森林面積的75%[1]。

國家林業(yè)局于2016年發(fā)布的《全國森林防火規(guī)劃（2016-2025年）》[2]，將我國森林防火重點區(qū)域劃分為森林火災高危區(qū)、森林火災高風險區(qū)，其中火災高危區(qū)主要包括黑龍江?。?2個）、內蒙古自治區(qū)（18個）、吉林?。?9個）、四川?。?5個）、云南省（35個）和西藏自治區(qū)（12個）。

1 滅火任務場景設計

根據(jù)AG600飛機對陸上機場和汲水水域的需求，通過機場相關統(tǒng)計數(shù)據(jù)[3，4]和對水源地的調研走訪，篩選出可供AG600飛機使用的機場和水源。

1.1 東北林區(qū)

1）機場共22個，包括漠河古蓮機場、加格達奇嘎仙機場、黑河璦琿機場、哈爾濱太平國際機場等。

2）汲水水源共15個，包括山口湖水庫、庫爾濱水庫、白龍湖、清河水庫等，此外林業(yè)部門計劃在大興安嶺十八站建立一個7.23 km2可供AG600起降、汲水的水庫，目前該項目已經申報國家林草局審批。

將上述機場和水源疊加到東北林區(qū)火災高危區(qū)域中如圖1所示。東北林區(qū)火災高危區(qū)及周邊AG600飛機可用機場和水源分布不均勻，大興安嶺一帶可用水源匱乏，僅有呼和諾爾湖和規(guī)劃中的十八站水庫。

圖1 東北林區(qū)火災高危區(qū)及AG600飛機潛在可用機場和水源地示意

為實現(xiàn)火災高危區(qū)80%以上的任務覆蓋，針對水源和機場分布，盡量降低不同場景對同一地區(qū)的覆蓋，構建的典型任務場景如圖2所示。

圖2 東北林區(qū)典型任務場景示意

圖2中藍色圓形區(qū)域代表汲水滅火投水覆蓋范圍，黃色區(qū)域代表注水滅火投水覆蓋范圍。圖3中汲水作業(yè)聯(lián)合注水作業(yè)投水覆蓋范圍可覆蓋東北林區(qū)約90%的范圍，滿足滅火任務需求。典型任務場景如表1所示，其中汲水滅火任務場景8個，機場注水滅火場景5個。

表1 東北林區(qū)典型任務場景

分析上述13個典型任務場景，建立AG600飛機東北林區(qū)典型任務剖面，如圖3和圖4所示。

圖3 東北林區(qū)注水滅火典型任務剖面

圖4 東北林區(qū)汲水滅火典型任務剖面

2.2 西南林區(qū)

1）機場共21個，包括大理荒草壩機場、普洱思茅機場、昆明長水國際機場等。

2）汲水水源27個，包括澄碧河水庫、大朝山水庫、瀘沽湖、邛海等(由中航通飛市場調研獲得，暫無公開資料)。

與東北林區(qū)的分析類似，構建的西南林區(qū)典型任務場景如圖5所示。西南林區(qū)火災高危區(qū)附近機場和水源分布極不均衡，集中在東北部和中南部區(qū)域，中北部和西部區(qū)域屬于橫斷山脈區(qū)域，海拔高，地勢陡峭，可用機場和水源匱乏。詳細的任務場景如表2所示。

圖5 西南林區(qū)典型任務場景示意

表2 西南林區(qū)典型任務場景

分析上述10個典型任務場景，建立AG600飛機西南林區(qū)典型任務剖面，如圖6、圖7所示。西南林區(qū)火災高危區(qū)中北部暫時為AG600飛機的高效率滅火盲區(qū)，雖然通過機場遠距離注水（任務半徑400 km）或者遠距離汲水也具備一定的滅火能力，但是往往需要借助機群作業(yè)，會造成較高的采購和運營成本。

圖6 西南林區(qū)注水滅火典型任務剖面

圖7 西南林區(qū)汲水滅火典型任務剖面

2 結論

1）東北林區(qū)采取汲水滅火和注水作業(yè)相結合的模式可以覆蓋90%的火災高危區(qū)，滿足滅火任務需求，大興安嶺一帶主要依靠機場注水模式。

2）西南林區(qū)以汲水模式為主，約80%的火災高危區(qū)在AG600飛機的滅火能力以內，東北部、東部和中南部區(qū)域主要采用汲水滅火模式。由于橫斷山脈一帶高海拔的特點，附近可用機場和水源地匱乏，中北部區(qū)域存在一定的滅火盲區(qū)，需借助機群遠距離滅火作業(yè)；西部主要依靠林芝米林機場注水作業(yè)。

3）AG600飛機應盡量提升其高原起降特性，降低對陸上跑道的需求，提升運行適用范圍，以更好地滿足滅火任務需求。