消防救援行動中直升機的應用

摘要：本文簡要介紹了直升機的特性、分類，闡述了直升機在消防救援行動中的作用，著重分析其在滅火救援領域的應用優勢和受制約的因素，指出直升機在消防救援行動中具有明顯的優勢，是“立體化”救援行動的重要組成部分，提出大力發展、構建航空救援體系，是未來提供大范圍災害事故救援的必經之路。

關鍵詞：消防;救援;直升機

1 引言

隨著改革開放的不斷深入、經濟建設的迅猛發展，社會致災因素大量增加，交通事故、石油化工事故頻發;全球氣候變暖加劇、地質活動頻繁，山洪、內澇等災害事故時有發生，以近五年為例，東南沿海省市遭受臺風、城市內澇的頻次成上升趨勢。當前和今后一個時期，防范化解重特大災害事故是國家綜合性消防救援隊伍組建后面臨的一門“必修課”，消防救援隊伍面臨越來越大的救援壓力與越來越繁重的救援任務。如何采取有效救援手段和措施，提升災害事故應急救援的效能，是各省消防救援隊伍當前急待研究和解決的重大課題。

直升機救援作為一種重要的救援方式，是“立體化”救援行動的重要組成部分。使用直升機開展消防救援行動有著高效、精準等明顯的優勢，發揮著其他消防救援裝備無可替代的作用。深度探索、研究直升機應用于消防救援工作，對提高應急救援效能具有十分重要的現實意義。

2 直升機在消防救援行動中的作用

直升機是一種具有垂直起降、空中懸停、自由飛行能力，且起降不受機場和跑道限制的飛行器。近年來直升機在滅火救援尤其是高層建筑火災撲救，在地震救援、抗洪救災、森林滅火、交通事故救援等行動中逐步使用，其提升救援效率、精準實施救援的作用日益凸現。主要在以下幾個領域發揮作用：

2.1救援現場偵查

了解事故災害現場情況是應急救援行動開展的前提和基礎，是制定救援方案和指揮救援實施的首要條件，因此快速、精準、全面掌握現場情況的第一手資料尤為重要。

2.1.1火災現場偵查

利用直升機上裝配的紅外線監控裝置，監控火災發展的情況，并將有關信息傳送到地面指揮中心，供指揮人員進行消防及其救援部署決策時參考。特別在高層建筑火災現場可以更直接、直觀的了解火災現場情況。

2.1.2地震災害現場偵查

利用直升機可以觀察災害現場的受災面積、建筑倒塌、道路（橋梁）損毀情況以及周邊山體活動情況，為救援車輛、人員、裝備、物資到達現場、作戰部署提供決策依據。

2.1.3 洪澇災害現場偵查

利用直升機可以了解災害現場的受災范圍、上下游的水流情況、道路情況以及人員被困位置，為救援人員、裝備快速到達，展開救援提供信息。

2.2搜索救助受困人員

直升機作為快速到達現場的救援力量，可利用強光、高音喇叭、人眼觀察發現被困人員位置，及時投送醫療物資和救援人員。特別是地震、洪水、泥石流災害現場，在道路中斷的情況下，可以借助直升機快速投送救援力量、轉運傷員。在高層建筑火災撲救中，有人員被困在樓頂時，直升機救援效果是其他救援方式無法比擬的。

2.3運送救援人員和裝備

在地震、洪澇、交通事故、高層建筑火災等災害事故中，如遇道路中斷，導致車輛、人員、裝備、物資無法到達現場的情況下，可以利用直升機將救援人員、裝備以及物資，直接運送到災害事故救援現場或起火建筑物的頂層，快速開展救援行動，節約救援時間，提升救援效能。

2.4實施空中滅火

直升飛機由于具有垂直起降、空中懸停、低空低速的機動性等獨特性能，特別是配備具有消防救援功能的較大型直升機，在直升機上安裝吊桶、懸吊滅火系統、單杠滅火系統、IFEX脈沖滅火系統對于高層火災、山林火災以及大面積火災覆蓋救援有著重要作用。

2.5協調指揮

在大型事故災害救援現場，直升機可以搭載指揮員在上空對現場進行全面觀察，了解現場救援進展情況，掌握災害事故的發展，及時向指揮部傳送信息，為組織指揮、力量部署提供決策依據。

2.6通信中繼

通信中繼是現場感知的重要延伸。在縱深比較大的現場，比如在山區救援，由于山體的阻擋、信號差、距離遠、天氣惡劣等因素的影響，造成救援現場通訊中斷，指揮體系不能正常搭建或者運行不暢，可以借助直升機搭載中繼站，也可以利用直升機將中繼站投放至制高點（山頂），保證現場通信的順暢，確保指揮體系的運行。在國外，小型直升機大量用于空中指揮任務，解決了山區和地形復雜地點無線電屏蔽，執行救援任務的盲區。在救災地形復雜，不利于大型直升機起降的地方，還可以采取先派小型直升機試降后，在地面或者空中利用無線電臺指揮大型直升機著陸的方法，確保飛行安全。

3 直升機的特性及其在消防救援行動中的應用優勢

3.1直升機基本構成

直升機種類繁多，結構復雜，一般由旋翼和尾槳、動力裝置及其附件、傳動系統、操縱系統、起落架、機身和機載設備等7個主要部分組成[1]。直升機作為一種載具，其機載設備是保證飛行與任務執行的核心力量，直接關系到能否應用于消防滅火救援行動。同時機載設備的配備與性能已經成為衡量現代消防直升機的核心參數，目前常見的消防直升機均能裝載紅外探測裝置、搜索雷達、攝像裝備、GPS定位系統等及其他用于消防滅火的設備。

3.2典型滅火救援直升機分類及其特點

從直升機執行滅火救援任務、類型、性能、結構、特點、承載重量等級、著陸場地選擇、有無人員操縱等不同角度劃分，有不同的分類方法[2]。按直升機起飛重量可大致分小型、輕型、中型、大型和重型5類。

3.2.1輕型滅火救援直升機

輕型直升機的最大起飛重量為2-4噸，通常能乘坐6-10人，此類直升機在搜索救援工作中應用較多，還可以承擔空中巡邏，救援現場偵察等任務。典型搜索救援的機型有：EC-135、EC-145、A109K、MD900和BK117等機型，主要配裝絞車、小功率搜索燈、空中警報系統等設備。

3.2.2中型滅火救援直升機

中型直升機的最大起飛重量為4-10噸，通常能乘坐10-20人。典型搜索救援機型有：EC-155、AW-139、AS366G、BELL-212、BELL-412、BELL-430、S-76C和NH-90等機型，主要配裝前視紅外探測裝置、大功率搜索燈、搜索雷達、電子地圖、救援絞車和外吊掛裝置等設備，此外還可選裝應急浮筒等設備[3]。相比于輕型直升機，此類直升機的用途更為廣泛，執行任務能力也更強。

3.2.3大型滅火救援直升機

大型直升機的最大起飛重量通常為10-20噸，通常能乘坐20-40人。典型的搜索救援機型有：EC-225、CH-149、AS532 MK2、Ka-27、Ka-32、Mi-17和S-92等機型，而國內應用較多的機型是EC-225、Ka-32型消防直升機，主要用于森林滅火任務，而城市高層建筑滅火救援和其他災害場景中的應急救援應用技戰術還有待摸索和提高[4]。

3.2.4重型滅火救援直升機

重型直升機的最大起飛重量通常都在20噸以上，能乘坐40人以上。此類重型直升機多用于運送救災物資，對重大自然災害受災人群的轉移安置，吊運救災器械與裝備，在執行吊桶滅火任務中往往應用載重量相對較大的重型直升機，能盛裝更多的滅火劑，撲救更大的火場面積[5]。一般重型直升機的航程較遠，續航時間較長，相比中型與大型直升機而言，此類直升機能進行遠距離的大型裝備吊運和大規模人員運輸等任務。典型的機型有CH-47F、CH-53E和V-22等機型。

3.3優勢分析

在應對災害的各項措施中，直升機救援的手段具有快速、高效優勢，有其他救援裝備不可替代的作用。主要有以下幾個優點：

3.3.1反應速度快

災害具有突發性和緊迫性特點，時間是救災的生命線，任何延誤都可能造成災害的惡化或進一步擴散。直升機機動性好，響應速度快，救援行動迅速而高效，可以在短時間內響應和飛往現場，不受交通堵塞、河道阻隔和樓層高度的限制，在復雜環境下能夠保證第一時間到達救援現場，滿足救援快速反應的需求。

3.3.2救援效率高

據我國衛計委相關資料表明：每年死于交通事故的人員中，有相當一部分是由于救援不及時和救援措施不當造成的。交通事故死亡者中大約40%為當場死亡，60%死于送往醫院途中或在醫院中死亡，在1000例交通事故傷者中，只有14.3%乘救護車到達醫院。對于交通事故重傷者，30分鐘內獲救，生存率為80%，90分鐘內獲救，生存率為10%以下。直升機救援比地面快3-5倍，直接有效降低事故死亡率。航空醫療救援效率優勢明顯，根據英國一項研究測算，一架空中救護直升機的運營成本是地面救護車成本的8倍，但其響應服務范圍卻是后者的20倍。

3.3.3適應惡劣環境的能力強

災害的發生往往會伴隨著大風、大雨、大雪等惡劣的自然環境，常發生在人員密集的城市中心區或交通不便的山區等區域。救援工作通常需在惡劣氣象環境或惡劣自然環境下進行，直升機能夠采用懸停方式救人或機降救援人員和物資，有效完成救援任務。

3.3.4空中偵察、指揮優勢明顯

正所謂“站得高，看得遠”，直升機救援與常規救援的實施角度不同，利用空中救援的優勢所在，可以在空中俯瞰事故災區的地形地勢以及各種情況，從而可以對受災情況進行全面評估，并進行及時有效的指揮和救援行動。

3.3.6救援范圍廣

在救援行動中，救援范圍的大小直接影響著救援效能。直升機的機動性好，可以快速到達常規途徑難以到達的救援區域，比如斷崖、山頂、樓頂、孤島等等，擴大了救援范圍，降低了救援的難度，提高了救援效能。

3.3.7在特定情況下直升機救援是最佳選擇

孤島救援一直是救援行動中的一大難題，在危急情況下，直升機救援是最佳的救援途徑。比如在高層建筑火災中，火勢向上蔓延迅速，云梯車高度不足，周邊沒有毗鄰建筑或是建筑高度達不到救援要求，這時直升機救援就成為最佳選擇。

4 直升機在消防救援行動中存在的不足

直升機應用于消防滅火救援行動的前提條件是確保直升機自身飛行工作的安全。直升機的安全飛行受氣候條件、地形條件、人員條件等諸多因素制約，如果直升機在執行任務時受到較大干擾，不僅會阻礙滅火救援行動的順利進行，甚至會嚴重威脅到救援人員以及受災群眾的生命財產安全。

4.1場地制約

直升機的起降一般要求場地尺寸不小于2×1.5倍旋翼直徑，坡度不能超過7度，著陸點中心15度范圍內不應有障礙物。在山頂或峽谷起降，起飛方向至少比周邊地形高300米，道障礙物的距離不得小于500米。而救援現場大多是山地、廢墟，地面松軟、不平整或是沒有合適的起降場地;即使在城市中救援，高層建筑林立，各種線路復雜交錯，街道的寬度有限，又有狹窄的巷弄，遠小于直升機安全操縱的有效空間，增加了救援風險。即使有合適的場地，仍需要派出現場指揮組，實施對空引導指揮。

4.2氣象制約

直升機適應惡劣環境的能力強，但是由于直升機的飛行原理和起降條件，對氣象條件要求特別嚴格。直升機主要依靠飛行員的目測和機載紅外探測裝置來辨別飛行方向、地形地貌、災害現場情況以及搜索受災被困人員。如若遇到大霧、冰雪或者霧霾天氣將對直升機的能見度造成極大的影響。如果在飛行途中遇到阻礙能見度的情況，比如火災現場的煙霧與熱氣流，一旦操作不當，還可能引發飛行事故的發生。特別是在大風、強對流、雷電的天氣，直升機就必須停止作業，強行飛行很容易造成直升機的失控，造成救援行動中斷，埋下安全隱患，直接影響救援效率。

4.3制造技術制約

相對于固定翼飛機來說，直升機屬于中、小型飛行器，油箱小，載油量少，導致航程不遠，續航能力不強。如遇長時間、高強度的救援工作，需要多次返回加油點，限制救援頻次和救援半徑。

故障率和事故率高。直升機除具有和固定翼相似的一些特點外，在結構和執行任務環境方面具有特殊性。在結構上，直升機的升力、飛行方向均由水平與垂直旋翼系統提供，一旦其中一個旋翼損壞、故障，直升機會失控，甚至墜毀。從飛行高度來看，直升機屬低空飛行器，客觀存在地面地形復雜、空氣氣流紊亂等因素，對飛行容錯率低，飛行員駕駛時神經高度緊張，稍有不當操作，就會機毀人亡。

4.4直升機火場救援受特定條件制約

在高層建筑火災撲救中，直升機運用于消防救援的場地一般位置較高、面積較小，火場環境復雜，局部能見度低，熱浪大。空中飛行員目視判斷距離、高度及速度容易產生偏差。

在實施火場救援過程中，若無法適度擊破建筑物頂部、窗戶及外墻施救，則直升機介入火災救援的功能就會受到限制，一旦建筑物內火勢發展到猛烈燃燒階段，直升機將失去使用的最佳時機。

直升飛機在火場上空飛行，火災引起的熱氣流對直升飛機存在著潛在的危險;直升飛機飛行產生的強勁下沖氣流可能引起火勢增大，煙氣和熱氣流被吹回火場，導致火場人員危險性增加。

5 結語

隨著消防職能的拓展，滅火救援任務的繁重，直升機具備與生俱來的優勢，憑借其機動靈活、反應快速、場地適應性強等特點，是其他交通救援裝備所不能比擬的，在災害事故救援中所起的作用是明顯的、巨大的。因此，大力發展通用航空，構建以直升機為支撐的航空救援體系，不斷壯大國家綜合性消防救援隊伍的飛行隊伍，是我國面對正在發生和未來可能發生的大范圍災害事故提供救援保障的必經之路。

參考文獻：

[1] 林祥雨.民用直升機與城市應急救援體系發展問題研究[A].? ? ? 2012，8.

[2] 姜華.高空救援滅火機器人的設計與實現[D].中國科學技術? ? ?大學，2014.

[3] 楊濤，于孟華，李道生.淺談撲救高層建筑火災的戰斗原則[J].? ? ?科技資訊，2007，35：73.

[4] 張廣林.搶險救災呼喚我國直升機產業快速發展[N].中國航? ? ?空報，2008，06.

[5] 鄒元振，肖靜.直升機在西部大開發中的搶險救生和醫療救[J].? ? ?直升機技術，2002，03：47-51.

作者簡介：

朱國營，廣東省消防救援總隊特種災害處處長，主要從事消防滅火救援技戰術、救援應急通信、消防技術裝備和滅火救援作戰指揮中心建設等研究。