Применение авиации при тушении лесных пожаров

Как у нас в стране, так и за ее пределами широко распространено использование летательных аппаратов для доставки к месту пожара огнетушащей жидкости, создания заградительных полос и непосредственного тушения кромки пожара или очагов горения с борта летательного аппарата. Из наиболее часто используемых летательных аппаратов можно отметить самолеты и вертолеты, оснащенные помещенными внутри фюзеляжа или на внешней подвеске специальными емкостями.

Использование самолетов для тушения лесных пожаров и создания заградительных полос было начато летом 1932 г. Однако, несмотря на различие модификаций и многолетние исследования, вплоть до 1964 г. эффективных средств для тушения лесных пожаров с борта летательного аппарата создано не было. Сконструированные аэроопрыскиватели не позволяли создать эффективную заградительную полосу, достаточную для остановки пожара, а более 50% огнетушащей жидкости, выливаемой с борта самолета, задерживалась кронами и испарялась. Сбрасываемые с самолета авиахимбомбы позволяли лишь заглушить лесной пожар площадью до 0,01 га, а для ликвидации требовалось привлечение наземных сил и средств.

В 1964 г. под руководством В.П.Молчанова (1967) были успешно проведены испытания лесопожарного варианта самолета Ан-2П. Использование самолета позволяло создать смоченную полосу длиной до 60-80 м при ширине 16-18 м. Вода доставлялась к месту пожара в двух реданных отсеках поплавков самолета емкостью 630 л каждый, а забор воды производился при скольжении самолета по поверхности водоема. К сожалению, из-за малой мощности двигателя самолет Ан-2П широкого применения при борьбе с лесными пожарами не нашел.

В зарубежных странах поиск способов тушения лесных пожаров с воздуха шел примерно тем же путем. В настоящее время наибольшую известность получил канадский самолет-амфибия типа CL-215T. Этот вид самолета используется при тушении лесных пожаров в Испании, Франции, Греции, Югославии, Италии, Таиланде, Венесуэле и других странах, Применение самолета CL-215T в Канадской провинции Квебек позволило существенно снизить убытки от лесных пожаров, сократив пройденную огнем площадь в 2 раза.

Естественно, что для тушения лесных пожаров огнетушащими жидкостями могут применяться и другие типы самолетов. Так, по данным Е.С.Арцыбашева (1980), в США и Канаде водосливными устройствами было оборудовано свыше 15 типов самолетов грузоподъемностью от 640 до 27000 кг. Э.П.Давыденко и Е.Ю.Шуктомов (1996) отмечают, что в США имеется 51 тяжелый авиатанкер с емкостью баков до 12 т и большое число легких самолетов с емкостями от 0,5 до 1,5 т. В Канаде свыше 70 самолетов-амфибий CL-215T и более 100 легких авиатанкеров.

На вооружении авиаохраны Российской Федерации в настоящее время имеются достаточно высокопроизводительные лесопожарные самолеты-танкеры Бе-200.

Ан-2П имеет в фюзеляже бак для огнетушащей жидкости емкостью 1200 л и может обеспечивать ее слив на пожар в течение 3 с с высоты 25 м. Заправка самолета огнетушащей жидкостью осуществляется на аэродроме.

Ан-26П имеет 2 подвесных бака емкостью 2000 л каждый, что позволяет обрабатывать площадь пожара с высоты 40 м над пологом леса в течение 3 с. Заправка самолета огнетушащей жидкостью производится в аэропорту со специального аэродромного модуля или пожарных машин.

Ан-32П имеет 4 подвесных бака по 2000 л. Слив огнетушащей жидкости на пожар производится с высоты 50 м либо сначала с двух передних баков, а затем через 1,5 с с двух задних, либо одновременно со всех баков. Заправка баков осуществляется, как и у самолетов двух предыдущих типов, в аэропорту от специального аэродромного модуля и пожарных машин.

Бе-200 - гидросамолет с баком на 12 т внутри фюзеляжа. Забор воды в бак осуществляется при глиссировании за 12-14 секунд, а слив - с высоты 50 м над пологом леса. При расположении очага возгорания до 10 км от места забора воды, Бе-200 на одной заправке может сбросить до 300 т воды.

К числу самолетов-танкеров можно отнести Ил-76П, созданный на базе транспортного самолета Ил-76. В отличие от Ан-26П лесопожарное оборудование самолета Ил-76П съемное, т.е., имея такое оборудование, можно любой самолет типа Ил-76 в течение нескольких часов превратить в пожарный. В состав оборудования входят два цилиндрических резервуара общим объемом 30 м³, закрепленных на одной раме, Слив огнетушащей жидкости может осуществляться залпом (одновременно из обоих резервуаров) или последовательно в зависимости от сложившейся на пожаре обстановке. Длина прокладываемой смоченной полосы с дозировкой по центральной части 1 л/м² и более составляет 420 м при общей ширине 80-100 м.

Использование самолетов-танкеров наряду с положительными моментами (в частности, возможность доставки значительной массы воды к месту пожара в труднодоступные районы) имеет и ряд существенных недостатков. Так, самолеты типа Ан-2, Ан-26П и Ан-32П могут заправляться огнетушащей жидкостью только на аэродромах, что требует значительного времени на посадку, взлет и перелеты самолета, особенно если пожар возник на большом расстоянии от аэродрома.

Средние затраты на ликвидацию одного лесного пожара с применением авиатанкера в 3 раза превышают таковые при использовании традиционных средств тушения. На Иркутской авиабазе данное соотношение составляет 4:1 (Давыденко, Шуктомов, 1996).

При тушении лесных пожаров водой, сливаемой из самолета, даже при минимальной скорости полета и максимальной скорости слива значительная часть воды распыляется и испаряется, не достигая поверхности горючих материалов. Кроме того, часть воды будет удержана кронами деревьев, а следовательно, не использована в случае тушения низового пожара. Вышеизложенные причины нередко приводят к тому, что фактический удельный расход воды, участвующий в процессе тушения пожара, оказывается значительно ниже необходимого для его ликвидации. Иными словами, в результате слива воды из самолета-танкера пожар не ликвидируется, а только значительно снижает интенсивность, и, если период между очередными «водяными атаками» превышает 10-15 мин, интенсивность пожара восстанавливается до первоначальной.

Значительно большая эффективность достигается при использовании огнетушащих химических веществ. В частности, использование вязких растворов (загустителей) при тушении верховых пожаров или создании заградительных полос позволяет значительно сократить испарение огнетушащей жидкости в воздухе. Аналогичный эффект достигается и при использовании суспензий. Для лучшего смачивания горючих материалов как при наземном тушении, так и использовании авиационных средств тушения, целесообразно использование растворов из группы поверхностно-активных веществ (смачивателей).

Самолеты-танкеры целесообразно использовать для создания широких заградительных полос на пути движения пожара, а также для проведения непосредственного тушения с воздуха удаленных лесных пожаров с целью остановки или снижения их интенсивности. Окончательная ликвидация пожаров должна выполняться парашютно-пожарными и десантно-пожарными командами.

В 40-50-х годах в Канаде и США были проведены первые опыты по тушению лесных пожаров с вертолетов, в результате которых была доказана высокая эффективность использования вертолетов и разработан ряд пожарных емкостей, позволяющих доставлять огнетушащую жидкость к месту пожара. В частности, были разработаны подвесные емкости - «Канадские бочки» (Мелехов, Душа-Гудым, Сергеева, 1982). Забор воды из водоемов в эти емкости (объемом 250-3000 л) производится зачерпыванием или через клапаны в днище емкости, а слив - опрокидыванием «бочки» или через клапан в днище.

В РФ первые опыты по тушению пожаров с вертолета Ми-4 были проведены в 1957 г., а с вертолета Ми-6 в 1967 г. К наиболее распространенным прицепным емкостям, используемым для тушения лесных пожаров с воздуха или доставки огнетушащей жидкости к месту пожара вертолетами, можно отнести П-1,00 и ВСУ.

Резервуар П-1,00 предназначен для доставки воды к месту пожара вертолетами типа Ми-8 на внешней подвеске с длиной троса 40 м. Резервуар оснащен сверху металлической крышкой с заливной горловиной и скобой для прикрепления к подвеске вертолета, с боков имеет ручки для переноса в порожнем состоянии, а снизу штуцер, на который надевается сливной прорезиненный шланг длиной 1,5 м с соединительной головкой на конце. При массе 30 кг резервуар вмещает 1000 л жидкости.

П-1,00 заполняется водой мотопомпами или насосами через горловину или сливной шланг. После заполнения сливной шланг поднимают и крепят в верхней части резервуара. Использование воды из резервуара производится с помощью малогабаритных мотопомп или автоматически для заполнения ранцевых огнетушителей.

Водосливное устройство ВСУ транспортируется к месту пожара на внешней подвеске вертолета Ми-8Т и позволяет обрабатывать огнетушащей жидкостью с воздуха как кромку пожара, так и отдельные очаги горения. Небольшая высота полета вертолета при работе ВСУ обеспечивает точность слива и высокую эффективность тушения. В комплект ВСУ входят: дюралюминиевая емкость цилиндрической формы объемом 2 м³ с устройством для дозировки забора воды (1,5; 1,75 и 2,0 м³), внешняя тросовая подвеска со специальным вертлюгом, система дистанционного (с борта вертолета) управления сливом жидкости с замком-«рвушкой» для аварийного сброса ВСУ.

Время слива жидкости на пожар составляет 14-17 с при времени заполнения 18-20 с. Особенно эффективно использование ВСУ в труднодоступных районах в редкостойных низкобонитетных насаждениях, а также при тушении тундровых пожаров.

Отмечая относительную простоту авиационного лесопожарного оборудования со свободным сливом, следует отметить очень существенный их недостаток - большие потери огнетушащей жидкости от дробления и испарения ее в воздухе, достигающие 40%, а также неравномерность смачивания покрова и подстилки, особенно под кронами деревьев. При свободном сливе формируется неоправданно широкая противопожарная полоса в ущерб ее длине. Для ликвидации этих недостатков сотрудниками С.-ПбНИИЛХа (Арцыбашев, Пуздриченко, Колесов, 1996) разработаны две модификации модульного вертолетного комплекса (МВК): МВК-2 с перспективой использования его с вертолетами Ми-8МТ, Ми-17, Ка-32, Ми-6, а МВК-8 - для тяжелого вертолета Ми-26.

Модуль МВК-2 включает в себя емкость объемом 2000 л с энергоузлом для создания в ней давления, оснастку для крепления ее к внешней подвеске вертолета и хомуты для соединения емкостей в сцепку. Рабочий объем огнетушащей жидкости не должен превышать 1750 л.

Слив жидкости из МВК-2 осуществляется под давлением при скорости полета вертолета 60 км/ч и высоте 40 м. Один слив позволяет создать смоченную огнетуша-щим раствором полосу длиной около 200 м, шириной 3-4 м с дозировками жидкости по центру полосы 1,5-2 л/м².

Модульный вертолетный комплекс МВК-8 имеет емкость, вместимостью 7500 л огнетушащего раствора, что позволяет создать заградительную полосу длиной 600 м, шириной 4-5 м при дозировке в центральной части полосы 1,5-2 л/м².

Возможность формирования сцепок из нескольких модулей позволяет максимально использовать грузоподъемность вертолетов, а замены порожних емкостей на заполненные в режиме висения сокращает до 2-3 мин время заправки.

При использовании МВК-2 максимальная эффективность тушения достигается, если расстояние от аэродрома (заправочного пункта) до пожара не превышает 100 км, а при использовании МВК-8 - 200 км.

В 1993 г. успешно прошли испытания на территории Северной авиабазы промежуточные резервуары ПР-1 для слива воды с вертолета с последующим использованием ее для тушения лесных пожаров (Давыденко, 1994).

Для доставки воды и тушения лесных пожаров с воздуха применяются вертолеты Ми-6П, К-32 и Ми-8Т. Использование вертолетов позволяет не только тушить пожары с воздуха, но и одновременно доставлять к месту пожара десантно-пожарные команды (ДПК). Высадив ДПК, экипаж вертолета осуществляет доставку к месту пожара огнетушащей жидкости и обрабатывание ею кромки пожара и очагов горения. Количество рейсов, выполняемых вертолетами Ми-8Т, оборудованными ВСУ, на одной заправке топлива определяется прежде всего расстоянием до аэродрома или ближайшего водоема, где производится заправка ВСУ. Если расстояние от пожара до водоема составляет 2 км, а от водоема до аэродрома 10 км, вертолет на одной заправке топливом может выполнить 16 сливов огнетушащей жидкости, если же расстояние от места пожара до водоема достигает 30 км, а от водоема до аэродрома 80-100 км, то вертолет может сделать только одни слив.

Таким образом, использование вертолетов позволяет оперативно доставить огнетушащую жидкость к месту пожара даже в труднодоступные районы и обеспечить ею наземные команды, а также тушить с воздуха лесные пожары, особенно в начальной стадии развития. Последнее особенно эффективно, если пожар удален от места базирования вертолета на расстояние не более 20-30 км или вблизи есть (2-5 км) водоем для заправки ВСУ.

Эффективность тушения с воздуха, как и при использовании самолетов-танкеров, многократно увеличивается, если для тушения или создания заградительных полос используется не чистая вода, а огнетушащие химические вещества.