Авиационное тушение лесных пожаров.

Летом 1932-1933 гг. ВНИИ сельского хозяйства провел под руководством Александра Михайловича Симского на территории Шатурского леспромхоза Московской области первые опытные работы по тушению пожаров авиахимбомбами и созданию огнезадерживающих полос с помощью водных растворов химикатов, выливаемых из специального бака, установленного на самолете У-2. Результат был отрицательный, но перспектива технологии стала очевидна. С 1935 г. в продолжении опытных работ задействован самолет П-5 с баком 600 л.

В 1941 г. испытан принципиально иной вид пожарной бомбы – авиахимогнетушитель емкостью 30 л химраствора. При падении бомбы на землю раствор разбрызгивался вокруг в радиусе 10 м.

С середины 1940-х гг. и до 1953 г. испытывались «стеклянные капли» – тонкостенные стеклянные шары – ампулы, которые способны были последовательно создавать нп земле смоченную полосу.

В 1948 г. была предпринята попытка создания минерализованных огнезадерживающих полос путем сбрасывания мелких фугасных бомб (с зарядом взрывчатки 350 г.). В итоге и от этой идеи отказались.

В 1950 г. был сконструирован для испытаний на самолете АН-2 авиапожарный опрыскиватель АПО. Прибор имел бак на 1000 л водного раствора. Вода выбрасывалась в полете под давлением 6 атмосфер. С 1951 г. в Северо-Западной авиабазе «Авиалесоохраны» АПО применялся в опытных условиях, а в 1953-1954 гг. в производственных. Был сделан важный вывод: для достижения положительного эффекта при непосредственном тушении огня необходимо создавать смоченную полосу под пологом леса с дозировкой не менее 2 л на м².

В 1963 г. по техническому заданию ЛенНИИ лесного хозяйства, «Авиалесоохраны» и НИИ ГА был создан лесопожарный вариант на базе гидросамолета Ан-2В. В поплавки самолета вмонтированы два бака по 500 л, которые заполнялись при глиссировании по водной поверхности. Ан-2ПВ дал положительные результаты при тушении низовых пожаров в насаждениях полнотой до 0,8, в рединах и на открытых участках. Появилось понимание трудностей эксплуатации амфибий. Получен важный показатель, характеризующий эффективность любого авиационного тушения – цикл, т. е. время проведения воздушной атаки по формуле «слив-заправка-слив». Чем меньше этот показатель, тем выше производительность (эффективность) тушения.

На основе этого получили импульс на развитие вертолетной технологии тушения. Еще в 1955 г. проводились испытания лесопожарной версии Ми-4, оборудованного горизонтальным стволом тушения. Систему посчитали бесперспективной. В 1965 г. проведены испытания очередной лесопожарной версии Ми-6 с системой, размещенной внутри салона, на 4 т воды. С 1971 г. активно испытывалось водосливной устройство (ВСУ) объемом 420 л для вертолета Ка-26. в 1976 г. испытан ВСУ объемом 5 м³ для вертолета Ми-6. И, наконец, с 1977 г. получило широкое распространение металлическое ВСУ для вертолета Ми-8Т, которое впоследствии было заменено одним из лучших в своем классе мягким ВСУ-5, созданным 1996 г.

С 1990 г. проводились совместные испытания противопожарной версии самолета Ил-76 с выливным авиационным прибором ВАП-1 емкостью 32 м³. Работы проводились в Красноярском крае. Выводы получены неоднозначные.

С одной стороны, удалось создать по-настоящему уникальный самолет. Прибор ВАП значительно превосходит зарубежные аналоги по характеристикам и красоте конструктивных решений. С другой стороны, несоответствие чрезмерно больших затрат в сравнении с полученными результатами. Так, ограниченная сеть аэродромов с потребной длиной ВПП в многолесных, наиболее горимых районах России, определяет большую удаленность вероятных лесных пожаров от мест базирования Ил-76, теряя тем самым преимущества перед более легкими самолетами танкерами. К примеру, это обстоятельство в сочетании с негодностью аэродромных служб к заправкам в самолет больших объемов воды за минимальное время привело к тому, что показатель цикла «слив-заправка-слив» для Ил-76П редко удавалось довести до значения менее 3-4 часов. На самолете затруднено, а в горной местности зачастую и невозможно выполнить установленную технологию работ. Недостаточная маневренность, большие радиусы разворотов, быстрая смена ориентиров при большой скорости на малых высотах затрудняют осмотр пожаров, определение курсов захода и точек слива, тем самым крайне осложняется прицельное выполнение сливов. Техника с подобными характеристиками нуждается в наведении, оптимально при помощи легкого скоростного самолета с летчиком-наблюдателем.

Эксплуатация двух Ил-76П в Хабаровском крае в 1996 г. и в республике Коми в 1997 г. подтвердили ранее сделанные выводы.

Кроме того, открылись два обстоятельства. Первое, при попытках непосредственного тушения огня на кромке лесного пожара самолет Ил-76Плосу длиной до 500 м, при том, что кромка пожара, как правило, имеет извилистую форму. Это означает, что значительная часть огнегасящей жидкости расходуется непродуктивно. Второе, при сливе воды с тяжелого самолета на большой скорости значительно значительно увеличились потери воды за счет выноса мелкодисперсионной части – часть воды попросту превращается в водяную пыль. При этом важно иметь в виду тот факт, что проход самолета на сверхнизкой высоте с целью уменьшения непродуктивных потерь воды при тушении пожара может вызвать обратный эффект – раздувать кромку огня вместо ее тушения.

С1992 по 2006 гг. в Иркутской авиабазе Авиалесоохраны проводилась эксплуатация лесопожарных самолетов амфибий Бе-12П (до 6 т огнегасящей жидкости). Самолет Бе-12П имел прекрасные показатели цикла при тушении лесных пожаров. Это достигалось тем, что в большинстве случаев место забора воды находилось не далее 50-100 км.

Опыт эксплуатации был учтен при разработке новой пожарной амфибии Бе-200. Ареал применения самолетов-амфибий ограничивается наличием довольно крупных водоемов, пригодных для забора воды. Поэтому в российских условиях суммарный положительный эффект от амфибий будет меньше, чем от самолетов танкеров наземного базирования. Удаленность места забора воды далее 100-150 км сводит на нет все преимущества амфибии Бе-200.

С 1991 г. походил производственную проверку на лесных пожарах в Якутии, Иркутской, Магаданской областях и Красноярском крае самолет Ан-24П. на фюзеляже с внешней стороны крепились два бака емкостью по 2 м³ воды, сохранялась возможность десантирования парашютистов-пожарных. Всего было переоборудовано 4 самолета. Реальные положительные результаты достигались при воздействии на пожары до 1 га при использовании одновременно двух самолетов.

Используя научный задел по самолету Ан-26П в 1993 г. АНТК им. О.К. Антонова (Украина) с участием российской организации «Авиалесоохрана» был создан самолет-танкер Ан-32П. Самолет имеет 4 наружных бака с объемом 8 м³ огнегасящей жидкости с одновременным или последовательным сбросом. Сохраняется возможность десантирования парашютистов-пожарных и использования большей части аэродромов. В своем классе по совокупности положительных качеств пожарный вариант Ан-32П не имеет себе равных. Именно этот самолет «Авиалесоохрана» планировала сделать основой своего парка лесопожарной авиации, но сложные 1990-е годы исключили этот сценарий.

С 1994 г. успешно внедрен в эксплуатацию самолет-танкер Ан-2П с ВСУ на 1,2 т огнегасящей жидкости – более 40 машин. Самолет лучшим образом обеспечивал точный прицельный слив жидкости. Минимальная скорость и использование химикатов снижали непродуктивные потери жидкости. Самолет не требует стационарных аэродромов и развитой инфраструктуры. Звено из четырех таких самолетов в течение дня способно оказать решающую помощь наземным силам.

Почему же именно эти малоскоростные и не очень грузоподъемные машины выиграли у других более впечатляющих самолетов.

Многократно проводимые опытными работами и практикой тушения лесных пожаров с воздуха установлено, что огнетушащая эффективность единицы объема (веса) сливаемой жидкости с самолетов-танкеров зависит от условий слива, прежде всего от скорости полета и высоты слива. При сливах на высоких скоростях (превышающих 250-270 км/час) в результате действия набегающего потока воздуха выливаемая жидкость разбивается до состояния аэрозолей, и большая часть ее испаряется, не достигая земли. Подобное происходит и при сливах на высотах, превышающих 40-50 м от поверхности земли. Процесс испарения особенно усиливается при низкой влажности.

Так, проводимые при испытаниях самолета-танкера Ан-32П исследования показали, что при высоте слива 40 м на скорости 230 км/час, при 80% влажности воздуха потери на испарении составляют до 10 %, а при влажности 60 % они возрастают до 50 %.

Проблема потерь существует и для вертолетных ВСУ. Так, при сливе с вертолета Ми-8Т до 30 % теряется за счет мелкодисперсионной части воды, еще 20-30 % остается на ветвях и кронах верхнего полога насаждения. В России наиболее горимыми являются высокополнотные леса, что еще более сужает диапазон эффективности авиационного тушения.

Чистая вода, политая с воздуха, способна сохранять огнетушащие свойства лишь 5-15 минут. Добавление смачивателя или реторданта увеличивает эту способность до 2 часов. В целом, специальные добавки увеличивают эффективность тушения водным раствором в 2-4 раза.

Получается, что имеют перспективу именно относительно легкие воздушные суда, обладающие маневренностью и технологической гибкостью (Сейчас это Ан-2П, Ми8, Ка-32, Ан-32П, Canadair CL-415, Airtractor AT-600, AT-802F).

Опыт применения воздушных судов показал, что никакое авиационное тушение не может не может рассматриваться как основное средство тушения. Большие самолеты-танкеры не могут оказать никакого решающего значения на успех тушения крупных пожаров. На тушении лесных пожаров главное – потушить кромку пожара. На крупных пожарах ее протяженность может несколько сотен километров. Слив воды внутрь пожара бессмысленное занятие, ни как не способствующее его тушению.