
近日以来,地球之肺亚马逊雨林规模巨大的森林大火吸引了全世界的瞩目;作为一向在森林消防上效果突出的灭火飞机,巴西的航空消防能力却相当有限,只能从其它国家租用大型消防灭火飞机.(虽然目前并没有租)

前来参与灭火救援的消防飞机中,最瞩目的当属美国使用747-400改装而来的超级灭火机SuperTanker,目前灭火能力为消防灭火飞机之最。不过来自科罗拉多的747SuperTanker并不是巴西请来的,而是同样受亚马逊森林大火影响的邻国玻利维亚,本月早些时候玻利维亚同样对火灾缺乏足够重视,拒绝了外国消防援助。但自8月18日后,大火蔓延到其境内四个州,开始与西班牙智利与巴拉圭等国协商消防援助事项;在本月22日与美国签订两个周的租用合同,单次储水量达到74立方米的747-400超级灭火机在23号抵达玻利维亚,平均每天出动四个架次参与玻利维亚-巴西边境灭火行动;

SuperTanker
目前可以获取的国际航空消防援助主要有庞巴迪CL两栖消防飞机系列各型改装固定翼飞机与中重型直升机,除了747-400超级灭火机外,还能租用到的有DC-10消防飞机及俄罗斯临时改装的伊尔76。

在玻利维亚就行灭火的747消防机
空中消防森林大火一直是各个森林资源大国的心头之患,地面人员及大型装备往往难以迅速抵达,在航空业发达的今天,空中灭火是森林大火/山火救援中非常有效的一种途径。
然而效果虽好,空中灭火也很受成本的制约,中大型固定翼消防飞机往往也只有欧美发达国家才装备的起,加拿大拥有近一百架的专用固定翼消防飞机;美国则依靠最为丰富的航空资源,对现有中大型飞机进行改装,比如道格拉斯DC家族,C130运输机,L-188平台,波音737等;并在火灾高发季租用大量民间消防公司飞机;

DC-7
俄罗斯则为联邦紧急情况部的伊尔76与别-200两栖飞机机队;除了固定翼飞机,直升机在火灾救援中也有极为重要的作用,不受机场及河流湖泊限制,使用灵活性无可取代;专业消防飞机在满足本国需求后,各国也接收海外租用,从而减少空置时间,增加收入,减少财政压力,比如俄罗斯伊尔76临时加装VAP消防设备后在1996年参与澳大利亚灭火任务;1998年8月,3架伊尔76MDP飞机成功扑灭土耳其伊兹密尔一家炼油厂大火,1999年夏季参与希腊的灭火救援任务;

临时改装的伊尔76消防飞机
747-400SuperTanker先后在2010年2016年参与以色列山火救援,2009年参与西班牙山火救援,2017年参与智利灭火,今年参与亚马逊雨林大火救援。
消防飞机的诞生与发展航空力量参与进消防救援并不是什么新鲜的事儿,早在上个世纪三十年代,小型飞机便被用于火情的空中侦查,飞机直接参与到灭火则要追溯到五十年代;1950年9月9日,加拿大安大略湖上,一架DHC-2海狸水上小飞机成功完成了第一次空中灭火;

DHC-2海狸水上小飞机

进行灭火实验的小飞机DHC-2
先前美国林务局进行过用二战轰炸机投水罐(水炸弹)的灭火实验,但效果差强人意;直到1953年年末,加州林业部门开展一系列灭火设备测试,道格拉斯工程师改装了一架当年才首飞的DC-7,改装后在加州棕榈泉简易机场加注5吨水,空中喷洒覆盖了一片60×1500m范围的区域;1953年由此被誉为航空消防诞生年。

消防用PYB-5A卡塔琳娜
美国因为二战生产了大量飞机,出于消化库存的考虑,并未研制专用的消防灭火飞机;而是使用部分B17、养猫厂TBF复仇者等轰炸机改装为机场加注淡水的消防飞机,使用JRM"火星"与PBY-5A卡塔琳娜HU-16信天翁等水陆两栖飞机作为水陆两栖灭火机;

加拿大同样在五十年代体验了数十种各型战后下岗的固定翼飞机后,希望国内航空企业研制一款适合加拿大国内条件的专用消防飞机,处于机场数量限制和加拿大境内多河流多湖泊的自然条件,加拿大直接否决了陆基飞机;在使用老飞机时发现普遍不适合在火场上空超低空飞行,飞行稳定性差,灭火剂喷洒高度太高则效果差,飞行高度低则直接威胁飞行安全;专用两栖消防飞机必须可以在复杂湍流中超低空飞行;根据加拿大林业部门统计,典型消防飞行任务中,两栖飞机要进行六次取水,取水时为掠水面高速飞行,不仅因为处于节约时间的考虑,还因大型水上飞机在水面起降距离普遍超过800米,并不是所有的湖泊和河道都满足这样的条件,需要通过高速飞掠水面给水,需要的直线水面距离缩短到450米内,15秒内飞掠水面加注完毕。传统两栖飞机均难以满足飞掠水面快速完成水箱补水的性能要求;

完成一次飞掠水面取水的CL-215
全球最为成功的消防飞机CL家族1962年,加拿大飞机制造公司CanadairLtd.承担了这项任务,当年提出双尾撑布局方案CL-204,然而满足了所有技术指标要求却因过于专业化,无法完成巡逻运输救援等任务;使用部门希望能提高飞机的灵活性,主要任务是对抗森林大火,但也可以在沿海进行客运并且巡逻搜救,减少空置时间,提高经济效益,客运和运输货物来回收成本;

CL-204方案
Canadair推翻设计方案,推出目前固定翼消防飞机中最为成功的CL-215两栖飞机,1965年Canadair带着还没试飞的CL-215模型参加巴黎航展,获得加拿大20架、法国10架订单;CL-215在当年单价为90万美元,通货膨胀换算下来,相当于今天的704万美元,在欧洲北美多国消防部门的承受范围内;

215T型消防飞机
CL-215延中轴线横直两个储水箱,总容量达到5445升;两个储水箱下各有一个水舱门,机舱内两个水箱由50厘米宽的通道隔开,方便机械师维修,拆掉水箱扩展机舱空间,作为运输机或搜救飞机使用。CL-215的一大亮点也就是掠水面飞行给水,设计师为它的机腹水箱下方位置设计了两个可活动的进水口——水铲,以110公里每小时的速度飞掠在水面上时,两个小水铲虽然和ipadmini差不多大,却可以12秒内,在超过400米的水域取水5吨,虽然作为水陆两栖飞机空重才12吨。


取水铲
拆除水箱后,CL-215可改装为客机或空中医院,担负水上搜救任务,最大载客量达到32人;在多国林业部门的期待下,终于在1967年10月23日,CL-215首次从蒙特利尔的卡特维尔飞向天空,次年5月在魁北克的西蒙湖完成第一次空中灭火试验。1968年底,两架CL-215在魁北克省和曼尼托巴省进行完试飞。1969年开始交付各国,法国当年7月接收到了第一架CL-215消防灭火飞机,法国在每年5月到10月火灾高发季节,平均每天CL-215机队进行150到200次水面取水灭火;
CL-415灭火

CL-215消防专用飞机是出于为平缓地势的林地设计,满足低空飞行稳定性的同时,但缺乏在复杂山谷地形飞行的机动性;但法国仍然把CL-215机队投入到了法国南部山火救援中;第二年首架CL-215就在法国科西嘉岛的一次灭火任务中失事坠毁;法国调查分析主要为火场上空烟雾浓度过大,导致误判与山体相撞,但对飞机仍然很认可,未对飞机性能有所苛责;在后续又采购五架;CL-215在近三十年的生产中,一共生产了125架,分为五个批次生产交付,第一批次30架,第二批20架,第三批和第四批分别15架,最后一批45架,在九十年代停产;除加拿大与法国外,西班牙购买20架希腊15架意大利4架南斯拉夫五架用于森林消防,委内瑞拉则买来用于客运,泰国2架用于沿海巡逻与搜救。

215腹部特写,如两个大型水舱门与后端小巧的取水铲
加拿大则作为最大使用国,九十年代初,加拿大艾伯塔省部署两架,四架在曼尼托巴省,四架在纽芬兰,九架在安大略省,四架在萨斯喀彻温省,两架在西北地区,两架在育空地区;魁北克部署19架;共计46架。在六十年代后,二战飞机所改装成的消防飞机逐步退出舞台;欧洲与加拿大专业消防飞机主要为CL-215等水陆两栖飞机,直升机也纷纷崭露头角,美苏各型直升机开始客串起空中消防员的角色;比如贝尔212支奴干苏联米8米26等,还有尤为杰出的埃里克森空中起重机S-64,单次携带十吨灭火/阻燃剂;

小直升机灭火
美国由于自然环境条件限制,与拥有全球最为丰富的机场资源,大多数为大中型陆基飞机改装,加之数量庞大的直升机,消防专用两栖飞机数量较少,俄罗斯与其相仿,也是陆基飞机改装与直升机为主;拥有丰富森林资源的俄罗斯,在森林大火山火的压力下一点不比加拿大弱,紧急情况部拥有数架安装VAP-2消防灭火装置伊尔76灭火机与12架喷气式两栖灭火机别-200。

在CL-215诞生三十年后,老旧的内部设备已经不能满足多国的消防需求,八十年代加拿大飞机制造公司CanadairLtd陷入财务困境,最终在1986年12月被庞巴迪收购,CL系列专业消防飞机成为了庞巴迪尤为重视的一款产品;坚持了对使用近20年的CL-215继续挖掘潜力,换装普惠涡桨发动机PW-123,对机翼与尾翼进行修形,以提高操控性,更新航电设备,为驾驶舱增设空调设备,以提高消防作业安全性;新机型并为开设新生产线,而是提供标准升级套件,以完成对老机型的升级。

为了延续215系列的成功,庞巴迪在93年基于215T的CL-415,进一步提高水箱容量到6140升,为了应对更小的取水环境,六吨水可在直线距离410米的水面12秒内飞掠铲满,并可在更小湖泊或河道内飞掠水面时转弯完成补水。
415与215T非常相似,但也有许多不同,在消防部门飞行员的建议下,腹下水舱门从两个增加到四个,使得在火场上空投放灭火剂更加均匀;升级EFIS航空电子设备套件,改装为玻璃化驾驶舱,减少飞行员操控压力;但价格也飙升到今天的2800万美元,对于发达国家森林和消防部门来说也是相当大的负担,415也要具备干其它活儿的能力;为了分摊成本,也有专门的还是巡逻版与军用型;这次同意向玻利维亚提供消防援助的当为西班牙21架规模的CL-415/215T消防飞机机队。

因为特种机种工作环境的高风险性,投入使用的95架已有7架在灭火任务中失事;CL-215/415在半个世纪来已经成为最为成功的专业两栖灭火飞机;现今仍有165架在11个国家天空担任消防员一职;2002年,加拿大安大略省9架CL-415创下纪录:在四个小时内实现100次取水喷洒,浇灭加拿大德莱顿大火,在火场上空共投放约612吨水。

在415生产完毕后,庞巴迪关闭了自家CL消防飞机生产线,出售给了维京航空公司,维京航空公司则继续深挖415潜力,准备在2024年开始交付进一步提高性能的CL-515;可以预见未来欧洲与加拿大的消防飞机主力还是CL家族。
高效的背后是高成本利用现有航空力量,进行临时改装来充当空中消防员角色当然是大多数国家选择,毕竟专门养一批专业机种实在花费不菲,欧洲消防体系也是多国合作;飞机制造商也分别为自家合适飞机设计相应模块化消防套件,以扩展用途来提高飞机本身的销量;
DC-10消防机
但一般为中大型性能优良的运输/客机打造,比如洛马早在七十年代就为C-130运输机打造的MAFFS(模块化空中消防系统)
DC-10的外挂消防装置,储水量达到45立方米·,由民间消防公司运营,价3.5万美元,平均每天费用达到8万美元;山火高发的加州和华盛顿州政府是这家公司稳定的长期客户;俄罗斯则为伊尔76开发VAP-2模块化消防系统,充分利用伊尔76数量优势(详见:我国缺少大型灭火飞机怎么办?效仿这一俄式装备,可极大缓解困境);
伊尔76灭火机·
现在的独苗747-400SuperTanker机内安装的消防系统也为模块化可拆卸,之前已经在两架747安装过;作为灭火机中的霸主,这架可载74立方米灭火/阻燃剂的巨无霸绝对不省钱,同样由一家民间消防公司运营,单天任务报价达到12万美元,这样高昂服务费用让其运营方还常年陷入财务危机;
747消防飞机腹下喷洒口
淡水或阻燃/灭火剂进行加压雾化喷洒,腹下四个喷口。
玻利维亚在合同两个周内将最少支付170万美元;对于南美国家来说,仅委内瑞拉还库存一架早就放进机库近三十年不用的CL-215,空中消防只能依靠直升机与租用他国飞机,现在的巨大火势也只能完全看天。
亚马逊雨林大火卫星图像
我国空中消防力量同样也很薄弱,感谢我国消防部门的辛勤付出与建设,在设备设施不足的情况下,仍然做到了很高的森林大火灭火效率!
应急管理部森林消防局副司令员闫鹏
如应急管理部森林消防局闫鹏副司令员在接受新华网采访时所言,我国既有设施设备的不足与滞后,但也有高效的预警反应机制与大规模动员各方力量参与扑救的成熟经验;而欧美虽然空中消防力量发达,地面力量却非常缺乏,单纯依靠飞机、机械扑救和阻隔,人力基本上不接近扑救,使得复燃率高。
期待各型新型设备投入使用减少地面人员压力,尤其是在研载水12吨的AG-600两栖飞机,去年十月AG600水上首飞时闫鹏副司令员同时出席仪式,足见应急部森林消防局对国产大型水陆两栖飞机的期待,祝愿国产大型水陆两栖飞机与其它机种一道茁壮成长,成为祖国蓝天的空中消防员。