从消防大数据看通用航空市场

2016年12月27日，经国务院批复同意，国家林业局、国家发改委、财政部联合印发《全国森林防火规划（2016-2025年）》（以下简称“《规划》”），将消防航空能力建设纳入林火预警监测系统、通信和信息指挥系统、森林消防队伍能力、林火阻隔系统、森林防火应急道路等建设在内的六大建设任务。

资料图

一、政策背景

《规划》提出：新增租用航空护林飞机100架，采用政府购买服务方式，拓展通用航空服务森林防火的深度和广度。

加大政策扶持力度，促进通用航空公司积极购置森林航空消防专用飞机，引进国产固定翼飞机5架，机动灵活的水陆两栖固定翼飞机10架，适合吊桶灭火的大中型直升机30架，适宜高海拔的大中型直升机25架，适宜巡护侦查的小型直升机30架。

按照《森林航空消防工程建设标准》完善升级现有航站，改造升级17个机场，新建全功能航站25个（含25个林业机场：2个林－Ⅱ型机场、6个林－Ⅲ型机场、17个林－直Ⅰ型机场），依托航站5个；在现有航站拓展建设20处林业机场（1个林－Ⅱ型机场、19个林－直Ⅱ型机场）。森林航空护林业务范围由现在的19个省（自治区、直辖市）拓展到全国28个省（自治区、直辖市）。航空消防覆盖率由54.1%提高到90%。

《规划》总投资 450.95 亿元，其中中央建设投资189.89亿元，地方建设投资75.62亿元，财政专项经费投入185.44亿元。用于森林航空消防能力建设投资44.59亿元，森林航空消防飞行补助费105.00亿元，航站地面保障补助3.94亿元。

宁夏银川将新增1个全功能航站楼，1个林－Ⅱ型机场。宁夏有11个地区位于森林火险高风险地区，分别是以下地区：

二、消防数据

1987年5月6日在大兴安岭北麓漠河境内林区发生了震惊中外的特大森林火灾。这场持续了28天的特大山林大火，过火面积达133万公顷，外加1个县城、4个林业局镇、5个贮木场等。死亡210人，烧伤者达266人，5万余人流离失所，直接损失达５亿多元。当时出动灭火汽车1600多辆，飞机96架（1542架次、2175小时）。这场建国以来最严重的森林大火暴露出我国防火措施、灭火装备的落后，应付特大火灾的经验不足。

截至2015年末全国平均森林覆盖率21.6%，林业用地面积31,046万公顷，火灾当日扑灭率94.7%。

2001-2015年间，全国共发生森林火灾11.62万次，出动飞机架次1.15万次。其中黑龙江最多，以4700架次位居首位；其次是内蒙和河北，分别是2172和1233架次。

根据《中国消防年鉴（2013）》统计数据，2013年全年共租用飞机196架次，其中直升机118架次，固定翼飞机67架次。累计飞行 3110架次，共计7071小时，航护面积265万平方千米，占国土总面积的27.6%。空中发现和参与处置林火125起，对57起林火实施了圆桶灭火、运送飞行144架次，运送扑火队员752人，运送扑火物资4.6吨。在处置云南楚雄“4.23”森林火灾中，紧急调动3架直升机（1架小松鼠、2架卡－32）支援火灾扑救工作，共计飞行31架次46小时。紧急调动4架直升机参与处置湖南多起森林火灾。

三、消防飞机主要机型

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。

CL-215灭火飞机　

世界著名的森林灭火机，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。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。

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。

AS350B1“松鼠”(水炸弹)灭火型直升机　

由欧洲直升机公司在法国生产的AS350B1 “松鼠”(水炸弹)型灭火型直升是在AS350“松鼠”型直升机的基础上研制出的灭火改型机, 1986年开始出厂。

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。

米-26(T)型重型消防直升机　　

米-26重型直升机是当今世界上最重的直升机, 俄罗斯在米-26型重型直升机基础上改装研制的重型消防直升机。1971年开始设计,1986年交付使用,曾多次创造飞行世界纪录。

由于米-26直升机具有超常的载重和输送能力，因此在其基础上改装的米-26(T)灭火直升机能够载运大量水或化学灭火剂进行空对地强力灭火，也可将大量消防队员及装备器材空运到交通不便的地区执行任务。米-26(T)载有特殊的水容器:VSU-15，它是直升机实施灭火的主要装备。

这种容器设计成能够使直升机在空中悬停状态下可从湖泊、河流中吸水进行重新装填，以节省时间，使直升机能够更快地穿梭往返于水源地和火场之间，增强灭火效率。机组人员可以容易地操控水容器的重新装填。

四、消防直升机的四大作用

由于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，各国消防机构更倾向于重点发展直升机技术，用于森林火灾、水难救助、战斗员投送、伤员运输、（超）高层火灾被困者转运等特殊任务，主要划分为：高空灭火、应急救援、空中运输、侦察指挥等四大救援职能。

（一）高空灭火

运用直升机灭火主要是森林火灾、危化品场所火灾。原理是采用机载水桶、干粉箱以空投的方式对火灾区域进行灭火。

优点：直升机参与灭火的反应速度快，且在空旷领域的灭火剂覆盖面积广，对大面积火灾有快速抑制作用。在药剂使用完后，利用直升机的机动性优势快速补水或其他灭火药剂。

缺点：由于直升机自身重量轻、飞行高度低（过高投掷灭火剂会影响覆盖效果），在经过火灾上方空投灭火药剂时容易受到火焰产生的气流漩涡影响，出现坠机事故。

主要灭火领域：缺水地区的村寨、森林、海上及户外钻井、危化品场所等

（二）应急救援

在应急情况下，对单个或数量较少的危重型伤员可利用直升机的速度优势转运至最近的医疗地点。

优点：直升机参与救援行动的速度快，可以在交通拥堵的情况下迅速到达事故现场，对危重型伤员进行转运。也可以利用低空悬停的优势对少量被困洪灾形成的孤岛、火灾环境下的楼顶上的人员进行转运。

缺点：由于直升机受气流影响大，在强降雨造成的洪灾区域、烟雾缭绕的火场进行悬停、吊装转运时易出现事故。另外，直升机载员量少，每次输转的人员有限，难以满足大规模救援任务要求。

主要救援领域及对象：超高层火灾、洪水、遇险船只、山谷遇险、高速公路车祸、疾病人员。

（三）空中运输

直升机作为一种高速交通工具，在运输方面有其得天独厚的优势。相对于固定翼飞机而言，直升机无需苛刻的机场及地勤设施，一般作为突击人员快速反应或紧急物资调拨的首选交通工具。

优点：运载速度快，不受交通限制。

缺点：受天气影响大且载量少。

主要运载对象及工作目的：救援突击分队、急诊医生、搜救犬等小编组作战单元及急救医疗、小型卫星通信设备等应急物资；运用于人员（物资）的快速投放或转运。

（四）侦察指挥

除灭火功能外，大部分消防直升机都是以救援为主要功能设计的多功能直升机，配备有各类机载式红外摄像仪、夜视仪、热像仪、空气采样仪、温度计、浮标水样分析仪等侦检仪器，便于侦察检测。机上的侦察设备通过图传设备可于地勤联动，将图片、音视频等影像资料发回地面指挥部，以便遥控指挥。

优点：不受交通限制，侦察速度快、范围广；指挥员可在机舱内，利用机载图传设备观察全局，遥控指挥。

缺点：受天气特别是气流的影响较大。

主要运载对象及工作目的：利用机载侦检设备对目标区域进行高空摄影、地图绘制、实时图传、环境采样及在大型事故现场，通过机载高功率广播对于事故现场进行维稳、预警，统一发布命令，对现场参战力量进行统一指挥、调度。

消防直升机虽然身材小，却有大用途，在消防救援中扮演了重要的角色，在紧急关头承担了重要责任，对于保护人民生命和财产安全发挥重要作用，并写入了《全国森林防火规划（2016－2025）》。相信在政策指引和配套措施完善的基础上，消防航空将越来越得到重视，通航市场将会逐渐扩大。这对通航公司是机遇也是挑战。

我们对宁夏消防市场进行调研统计，2013年宁夏共发生各类火灾4,161次，造成直接损失2,150万元，位列西北五省第三位。

而宁夏地区火灾分布情况是银川最多，中卫和吴忠次之，石嘴山和固原最少。

可以说，在火灾面前，特别是森林火灾，时间是第一要务，而对于森林密布且人口众多的美国西海岸，尽管有一定数量的道路，但是地面行进的方式还是太慢了，因此加利福尼亚州在很早之前就开始了航空消防的验证和训练，并在上世纪50年代就形成了健全完备的航空消防体系，包括这次火灾在内的历次森林大火中，都有大量消防飞机投入使用参与灭火作业。

图2：在南加州执行灭火任务的UH-60“黑鹰”直升机

美国人在飞机诞生之初，就开始探索这种新型机械在消防领域的运用。早在1916年，美国就有人尝试过使用飞行器进行消防作业，这些民间的尝试虽多以失败告终，但是却强有力的证明了其有广阔的发展前景，美国政府也在1919年给加利福尼亚州提供飞机用于对其拥有的广饶森林进行空中巡逻。而在1921年，美国政府和洛杉矶消防局就测试使用飞艇进行灭火作业，这种飞艇使用的是装有灭火剂的5加仑牛奶罐，这也可以说是消防“水炸弹”的原型。

图3 1921年的飞艇测试，其投掷的灭火弹是由牛奶罐改装而成

在1947年，面对因二战结束和喷气引擎的发展而大量退役的战机，美国空军和美国林业局就提出使用退役军用飞机投掷特制的“水炸弹”用于森林消防作业的想法。

他们找来一架B-17轰炸机和两架P-47雷电战斗机（资料原文是B-29超级空中堡垒，但是其所配的图片皆为B-17F型，故笔者认为资料存在错误），为了测试其效果，他们在蒙大拿州的洛拉国家森林中燃起了直径100-150英尺的火堆。这次测试的“水炸弹”有两种，分别为由二战中广泛使用的165加仑薄壳副油箱改装而来的（加装了弹翼和引信），和特制的4000磅灭火炸弹。一架P-47能在翼下挂载两枚165加仑灭火弹，而一架B-17则能在弹舱内挂载8枚165加仑灭火弹，或者在弹舱内和机翼下挂载共三枚4000磅灭火弹。实验的结果显而易见，三架飞机一次就能将超过13000磅的灭火剂准确的投放在烈火的正中心，效果非战前的5加仑牛奶罐能企及的。

图4 B-17挂载4000磅灭火弹（机腹弹仓中还有一枚）

图5 P-47挂载165加仑灭火弹，为了挂载时方便，先挂弹体再填充灭火剂

图6 B-17投放4000磅灭火弹

测试中，为了使灭火弹更高效，两枚4000磅灭火弹被加装了热感近炸引信，使其能在火焰的正上方引爆以消灭火苗。同时有一枚165加仑的灭火弹则被安装了延时引信，投放在山火的必经之路上，钻进土壤后引爆，溅起水雾、破片和泥土以形成隔离带，组织火势蔓延。

图7 1947年10月号《大众机械》杂志封面，即空爆灭火弹的效果示意

随后，灭火弹所使用的水中被加入了化学物质，除了让水本身的灭火能力更好之外，更重要的是破坏水在空中时的表面张力，使水珠在空中彼此分散，做到更大面积均匀覆盖，更有利于消灭阴燃的火源。

总共有200余只165加仑副油箱被改装为灭火弹，而4000磅巨型灭火弹数量则少得可怜，取而代之的是100磅化学灭火弹，B-17一次出击就可以在在弹舱中携带184枚这种小型弹药，投射量相当可观。但是总体来说，“水炸弹”的效能不佳，使用起来危险性较高，同时成本较高，通过对比后美国林业局决定使用更为简单的水箱式灭火飞机。

关于这个项目的另一个产物则是“伞降消防员”，通过飞机快速将人员与设备投放到处于可控阶段的火场，进行灭火作业，在火没有大范围烧起来的时候就把它灭掉。当时仅在林业局的某一个管辖区域，一个季度就完成了160名空降消防人员的培训，并完成了数次任务，阻止了更大灾难的发生。至今，包括美国在内的很多国家都保有空降消防员这种危险却又重要的工作。

图8：被称为“Smoke Jumper”的伞降消防员通常在火势还没蔓延的是有跳伞进入火场，通过携带的设备把火扼杀在初始阶段

美国对水箱式消防飞机的测试主要是由民间的航空服务公司完成。1953年，南加州爆发了数场森林大火，美国林业局发现此时他们已经没有能力做到对火场进行全面而有效的控制。因此美国联邦民防管理局在内的多个单位经过广泛的探讨和测试，在1956年终于找到了一种好办法：把部分消防的任务，特别是航空消防，以外包的形式，交由多个民间公司来负责，这就包括著名的Willows航空服务公司，这家公司是最早试验水箱灭火机的航空服务公司，也是第一家与加利福尼亚州林业司签署服务合同的公司。

图9：验证水箱式灭火飞机时使用的波音PT-17型运动飞机

在完成可行性论证之后加利福尼亚州林业和消防局与很多民营航空服务公司签订了服务合同，在50年代到80年代的运营中，加利福尼亚州的航空消防体系日渐完善，使其成为世界顶尖的森林消防运作体系。

同时，美国政府还将退役的军用飞机以极低的价格出租给这些航空服务公司，改装为水箱消防机使用，这些皮实耐用的大型军用飞机也使航空消防能力有了极大的提升。刚开始美国政府提供了包括B-17“空中堡垒”和B-25“米切尔”在内的轰炸机，以及TBF“复仇者”鱼雷轰炸机，甚至还有产量极小的F7F“虎猫”战斗机和RF-61C“记者”侦察机。这些在二战结束之后虽残有寿命却无处使用的战机在另一个战场上执行者捍卫它们的国土的任务。甚至现在航展上经常出现的很多二战轰炸机，都是曾改装成消防飞机，又改装回去的。

图10：一架由B-17“空中堡垒”轰炸机改装而来的消防飞机

后来随着旧飞机达到寿命的尽头，以及更新的飞机从军队退役，这些航空服务公司也开始接手如P-2“海王星”巡逻机、C-119“飞行车厢”运输机和S-2“跟踪者”反潜机等新机型。特别是C-119“空中车厢”运输机，采用了很独特的改装方式，把可拆除的水箱安装在货舱中，在不需要执行消防任务时还可以继续用于货物运输。

图11：执行任务的C-119消防飞机

90年代之后，由于军用飞机寿命的延长以及部分机型由于保密原因不适合改为民用，签订合同的公司中除了部分继续购买美国政府提供的二手军用飞机（如C-130大力神和P-3猎户座）外，很多公司开始采购民航公司退役的客机，作为新的水箱消防机来使用。比较受欢迎除了有美国市场货源充足的DC-7和DC-9等客机，还有小巧的英国宇航BAe-146小型客机。近年来大出风头的“超级水箱”波音747消防飞机，就是航空服务公司从一架日本航空的二手客机改装而成。

图12：波音747“超级水箱”灭火飞机

同时也有相当数量的直升机被航空服务公司改装使用。这些直升机虽然运载吨位不如固定翼大型飞机，但是机动更为灵活，可以进入峡谷地区进行灭火作业（大型固定翼飞机在峡谷中飞行受风、热气流和地效应影响较大而比较危险，这也是此次南加州大伙没出动大型固定翼灭火飞机的原因）。同时直升机可以在水源地的湖面/河面上悬停取水，不必要返回基地，连续作业能力较强。直升机还有一种无法取代的功能，那就是可以在城市高层建筑失火时参与救火，加州某摩天大楼顶层失火时，就是靠直升机将大量水泼上去，才控制住火情的。

图13：西科斯基S-64“空中吊车”灭火直升机

当然美国人也没完全抛弃最初的灭火弹方案，在2000年，波音公司又研制了一种小型化水炸弹，通过C-17运输机运载。所使用的C-17无需经过特殊改装就能运输2800枚小型水炸弹，每枚装有50磅水。一次140000磅水的投送量，均匀覆盖在火场上，效率相当于100架消防直升机同时工作。这个项目仍因为后勤困难等原因而半途终止。

图14 波音水炸弹系统

但是航空消防毕竟只是一个稍微更有效一点的解决方案，只有在火还没烧起来的时候才能达到最佳的使用效果。在面对这样的大型的森林火灾时，也只能起到消灭过火区域的阴燃火源以及润湿隔离带防止火情扩散的作用，面对正在燃烧的区域可谓是“杯水车薪”，爱莫能助。所以说即使有消防飞机这种高效机械，还是要强化防火意识，随时警惕火情，做到防患于未然。

作者：王翀

文章转载自：飞行邦