美国森林航空消防发展历史及现状.doc

美国森林航空消防发展历史及现状

周生瑞1 江西军2
（1国家林业局北方航空护林总站 黑龙江 哈尔滨 150027
2广东省航空护林站（广东省林火卫星监测中心） 广东 广州 510170 ）

摘要：本文介绍了美国森林航空消防局的职能、森林航空消防发展历史、开展的森林航空消防业务项目以及各类别森林航空消防基地的数量及分布位置，同时还介绍了美国林务局近年来森林航空消防的飞行时间及飞机数量、森林航空消防飞行安全情况及安全管理体系。

1.前言
美国森林航空消防局隶属于美国农业部林务局。该部门的主要职责是森林火灾的预防和扑救，提供先进技术，维持并改进有效的森林防火预警监测系统，为美国各州和国际林火合作伙伴提供技术支持。
2．美国森林航空消防的历史
1917年，美国林务局开始使用飞机在加利福尼亚地区开展巡护飞行。这标志着美国第一次使用飞机进行森林防火。1920年，他们开始试图将化学灭火药剂放入5加仑的锡罐、纸袋以及8加仑的橡木啤酒桶中进行伞降灭火试验，这些试验并未取得成功，试验的失败并没有打消美国林务局开展森林航空消防航空直接灭火的积极性。
1925年美国开始开展森林航空消防空中摄影，1929年开始给地面扑火队员空投火场照片，为地面扑火指挥提供决策依据。
1934年，美国林务局R4区的林业学者在森林航空消防中提出开展伞降灭火业务。一名叫J.B. Bruce（布鲁斯巴顿）专业级的伞降队员在美国森林航空消防进行了第一跳。但伞降灭火业务当时并未得到美国林务局华盛顿办公室的认可。
1935年，美国林务局华盛顿办公室开始在加利福利亚州进行森林航空消防航空直接灭火试验项目立项，该项目主要进行飞机伞降化学灭火药剂和水的试验。当时试验并未取得成功，但为开展伞降灭火奠定了基础。
1939年春天，美国林务局森林航空消防灭火试验项目进行伞降扑火队员试验，该试验由大卫戈德温（David Godwin）担任组长。并且将项目地点转移到华盛顿的温斯洛普（Winthrop），开始雇用雄鹰伞降公司的海滩吉尔（Beach Gill）和弗兰克德里（Frank Derry）担任伞降顾问，7名富有跳伞经验的专业人员和两名当地群众作为该项目的成员。在1939年夏天，他们大约在温斯洛普附近的崎岖的森林地形中成功进行了60次伞降试验。
1940年，美国林务局开始在航空森林消防中正式开展伞降业务。将13名伞降队员分别部署到华盛顿温斯洛普（Winthrop）和爱达荷州穆斯河（Moose Creek）两个基地，并雇佣弗兰克德里为两个基地的总教练，其中华盛顿的温斯洛普（Winthrop）基地部署6名伞降队员，爱达荷州的穆斯河（Moose Creek）基地部署7名伞降队员。
1940年6月，美国陆军少校锡利莱克（William H.Lee）参观访问了位于蒙大拿地区的伞降训练营。1940年7月12日，鲁弗斯罗宾逊和伯爵库利伞降了位于内兹佩尔塞国家森林马丁河的第一把火。1940年8月10日，弗朗西斯勒夫和格伦史密斯又在奇兰国家森林的桥河进行了伞降。1940年美国林务局共计伞降9个火场，为森林火灾的早期扑救节约了大约30,000美元，这个数字是筹建森林航空消防伞降项目的3倍多。
1941年，美国林务局的伞降项目被集中部署到米苏拉地区，一是因为米苏拉相对美国其他地区比较集中，二是因为他是约翰逊飞行服务队的所在地，便于给伞降项目提供飞机。期间总共有16名伞降队员在位于米苏拉以西20英里的Ninemile训练营培训，培训结束后，有8名伞降队员被分配到内兹佩尔塞国家森林的穆斯河（Moose Creek）基地。另外8个被分配到平头国家森林的Big Prairie基地。他们在1941年共跳了10跳，期间只有一场火失控，伞降扑火项目在扑救森林火灾节约成本方面得到了公认，展现了伞降灭火的真正价值。
1947年，美国第一次使用直升机参加南加州的森林火灾扑救，取得了很好的效果，在世界上开创了使用直升机灭火的先河，直升机开始正式进入森林灭火领域。
1956年美国把二战用的轰炸机改装成为森林消防专业灭火飞机，同时一些退役的客机也被改装成专业灭火飞机，这些被改装后的专业灭火飞机都装有固定水箱，能进行化学或载液灭火。
60年代，美国开始进行机载红外林火探测工作。红外探火飞机在森林防火紧要期被部署在爱达荷州的博伊西。
70年代，美国国会研发了新一代模块化机载灭火系统（MAFFS）,该系统由美国空军国民警卫队和美国空军预备役与美国林务局共同操控，以帮助森林火灾的扑救。
1981年，美国林务局第一位女伞降队员在爱达荷州麦考尔伞降基地完成培训。
90年代，美国开始森林航空消防空中智能标绘系统研发及森林航空消防飞机实时跟踪系统的研究，并在森林航空消防中得到广泛应用。
21世纪00年代，为确保森林航空消防安全发展，美国森林航空消防开始研发新一代航空灭火飞机，以替代50年代利用二战轰炸机改装的森林航空消防飞机。
3.美国森林航空消防开展的业务项目
美国林务局森林航空消防局利用飞机完成各种林业工作任务，包括业务人员的运输、科研、植被恢复、执法支持、空中摄影、红外探火、森林火灾的预防和扑救，但美国森林航空消防的主要任务还是通过各种方式支持地面扑火队员，主要包括伞降、索降、运送扑火队员和扑火物资、巡护飞行、火场侦察和航空化学载液灭火，美国林务局还利用飞机来进行森林病虫害防治，包括林木病虫害侦查、病虫害遥感和空中勾绘病虫害发生区域等业务。
4.美国森林航空消防基地介绍
美国林务局在9个大林区（R1北部地区、R2洛矶山地区、R3西南地区、R4山间地区、R5太平洋西南地区、R6太平洋西北地区、R8南部地区、R9东部地区、R10阿拉斯加区（9个大林区区域分布图见图1））分别有96个直升机基地（见表1）；4个单引擎固定翼飞机基地（见表2）；7个伞降灭火基地（见表3）；44个航空化学灭火基地（见表4）；其中有20个全功能基地（见表4），而且他的所有森林航空消防基地都设有卫星林火监测中心。

图1美国林务局9个大林区区域分布图

表1美国林务局森林航空消防直升机基地
序号
所区
属域
直 升 机
基地名称
序号
所区
属域
直 升 机
基地名称
序
号
所区
属域
直 升 机
基地名称
1
R-1
Clearwater, Nez
33
R-4
Indianola
65
R-5
Trimmer
2
R-1
Coeur d'Alene
34
R-4
Krassel
66
R-5
Trinity
3
R-1
Dillon NTNL
35
R-4
Lucky Peak
67
R-5
Van Nuys 1
4
R-1
Flathead
36
R-4
Minden
68
R-5
White Cloud
5
R-1
Gallatin
37
R4
Moyer
69
R-6
Frazier
6
R-1
Grangeville
38
R-4
Mt. Green
70
R-6
John Day
7
R-1
Hamilton
39
R-4
Pocatello
71
R-6
LaGrande 1
8
R-1
Helena
40
R-4
Price Valley
72
R-6
Oakridge
9
R-1
Lewis&Clark
41
R-4
Provo
73
R-6
Siskiyou
10
R-1
Li bby
42
R-4
Swan Valley
74
R-6
Sled Springs RGN
11
R-1
Missoula NTNL
43
R-4
Teton
75
R-6
Wenatchee
12
R-1
Ronan
44
R-4
Vernal
76
R-8
Abingdon
13
R-2
Custer II
45
R-5
Arroyo Grande
77
R-8
Alexandria
14
R-2
Durango NTNL
46
R-5
Bald Mountain
78
R-8
Big Swag
15
R-2
Fremont City
47
R-5
Big Hill
79
R-8
Clarksville
16
R-2
Monument
48
R-5
Casitas
80
R-8
Copperhill
17
R-2
Jeffco
49
R-5
Chester
81
R-8
Glassy Mtn
18
R-3
BDI
50
R-5
Chilao
82
R-8
Lufki n
19
R-3
Los Alamos
51
R-5
Chuchupate
83
R-8
Lufkin/Brainerd
20
R-3
Payson
52
R-5
Happy Camp
84
R-8
Mena
21
R-3
Pittman Valley
53
R-5
Heaps Peak
85
R-8
Moncks Cor
22
R-3
Prescott
54
R-5
Hemet Valley
86
R-8
New Bern
23
R-3
Reserve
55
R-5
Independence
87
R-8
Ocala
24
R-3
Round Valley
56
R-5
Keenwild
88
R-8
Oxford
25
R-3
Sandia
57
R-5
Kernville
89
R-8
Papillion/Forest
26
R-3
Silver City
58
R-5
Mariposa
90
R-8
Skyplane/Forest
27
R-3
Tucson
59
R-5
Peppermint
91
R-8
Tallahassee
28
R-4
Bridgeport
60
R-5
Quincy
92
R-8
Weyers Cave
29
R-4
Cedar City
61
R-5
Ramona
93
R-8
Wiggins
30
R-4
Challis
62
R-5
San Bernardino
94
R-9
Rolla/Mio
31
R-4
Garden Valley
63
R-5
Santa Ynez
95
R-9
Superior
32
R-4
Hailey
64
R-5
Scott Valley
96
R-9
Ely

表2美国林务局森林航空消防单引擎飞机基地
序号
基地位置
1
Redmond, OR
2
Grangeville, ID
3
John Day,
4
Pendleton

表3美国林务局森林航空消防伞降灭火基地
序号
所属区域
伞降基地位置
1
R-1
Missoula,MT ；West Yellowstone, MT ；Grangeville, ID
2
R-2

3
R-3
Silver City, NM
4
R-4
McCall, ID
5
R-5
Redding, CA
6
R-6
Redmond, OR
7
R- 8

8
R-9

9
R-10

表4美国林务局森林航空消防化学灭火基地
序号
所属地区
航空化学灭火基地
序号
所属地区
航空化学灭火基地
1
R-1

27
R-5
Santa Barbara, CA+
2
Missoula, MT*
28
San Bernardino, CA+
3
Glacier, MT
29
Fox Field, CA+
4
Glacier, MT
30
Ramona, CA+ (CDF)
5
West Yellowstone, MT*
31
Chico, CA (CDF)
6
Grangeville, ID*
32
Bishop,CA+(Re-load only)
7
Coeur d' Alene, ID
33
R-6
Moses Lake, WA+
8
R-2
Rapid City, SD
34
Troutdale, OR
9
Jeffco, CO
35
LaGrande, OR
10
Durango, CO+
36
Redmond, OR*+
11
R-3
Albuquerque, NM+
37
Medford, OR+ (ODF)
12
Alamogordo, NM
38
Klamath Falls, OR+
13
Silver City, NM*
39
R-8
Weyers Cave, VA (closed)
14
Prescott, AZ+
40
Asheville, NC (closed)
15
Fort Huachuca, AZ+
41
London, KY (closed)
16
Winslow, AZ+
42
Knoxville/Chattanooga, TN
17
Williams Gateway, AZ
43
Fort Smith/Fayetteville, AR
18
R-4
Hill AFB, UT+
44
Lake City, FL
19
Boise, ID +
45
R-9
Ely, MN
20
McCall, ID*
46
R-10

21
R-5
Siskiyou County, CA

22
Redding, CA*+ (CDF)

23
Chester, CA+

24
Stockton, CA+

25
Fresno, CA+ (CDF)

26
Porterville, CA (CDF)

备注：带*号的为伞降灭火基地；带+号的为全功能灭火基地。
　　5.美国森林航空消防飞机飞行时间及安全情况
5.1飞机数量及飞行时间
美国林务局将非化学灭火飞机分为3个类型，分别是轻型、中型、大型三个等级，主要执行巡护飞行、红外探火、公务飞行、扑火队员运输以及伞降飞行等任务；将化灭飞机分为小型、中型、大型、特大型四个等级，其载量范围分别为：小型灭火飞机100到599加仑，中型灭火飞机600到1799加仑，大型灭火飞机1800到2999加仑，特大型灭火飞机大于3000加仑，超特大型灭火飞机10000到20000加仑，主要执行航空化学灭火任务；将直升机也分为小型、中型、大型三个等级，其载量范围分别是：小型直升机小于249加仑，中型直升机250到599加仑，大型直升机600到3000加仑（1加仑＝3.785升），美国林务局森林航空消防使用的机型和几种固定翼航空化学灭火飞机的载液情况分别见表5和表6。据美国林务局有关资料统计，从2001年至2012年美国航空森林消防每年平均拥有飞机745架，年平均飞行76458.8小时。其中固定翼飞行25912.7小时，直升机飞行36479.7小时，化灭飞机飞行 62392.4小时，单引擎飞机飞行807.6小时，自有飞机飞行8334.8小时。美国林务局2001－2012年各类别森林航空消防飞机数量及飞行时间（小时）详见表7 。
表5 美国林务局森林航空消防机型介绍
固定翼
直升机
非化学灭 火飞机种类
机型
化灭飞机种类
机型
种类
机型
轻型
Maule
小型
Air Tractor 802
小型
Bell 206 Jet Ranger
Cessna 182
DeHavilland Beaver
Bell 206 L-III
Cessna 206
Thrush
Bell 407
Cessna 206a
Pezetel Dromadier
AS-350 A-Star
Cessna 210
中型
S-2F Tracker
SA-315 Lama
中型
Cessna 337
Consolidated PBY
SA-316B Alloutte III
Skymaster
Canadair CL-215
MD-500D
Commander500B
Canadair CL-415
MD-530
Beech Baron
大型
Douglas DC-4
MD-900 Notar
Cessna 340
Douglas DC-6
中型
Bell 205
Cessna 421
Lockheed SP2H
Bell 212
Twin Otter
Lockheed P2V
Bell 412
Chieftan
特大型
boeing-747
Bell 204
Cessna Conquest
Douglas DC-7
大型
Boeing Vertol BV-234
Beech King Air
Lockheed P3-A Orion
Boeing Vertol BV-107
大型
Beech King Air 350
C-130 Hercules
Sikorsky Skycrane
Corporate Jets
C-130 MAFFS2
AS-332L Super Puma
Sabreliner
KC-97
Sikorsky S-61

CH-47 Chinook

UH-60 Blackhawk

表6 几种固定翼航空化学灭火飞机的载量情况
机型
载量（L）
Evergreen Boeing 747-200
75000
McDonnell Douglas DC-10
45000
Hercules C130(MAFF2)
15000
British Aerospace BAE 146
11000
Bombardier Dash 8 Q400
10000
Airtractor AT1002
3800
Airtractor AT2002
7500

表7 2001－2012年美国林务局各类别森林航空消防飞机数量及飞行时间（小时）统计表
年份
飞机数
量（架）
固 定 翼
飞行时间
直 升 机
飞行时间
化灭飞机
飞行时间
单引擎飞机
飞行时间
自有飞机
飞行时间
合计飞行时间
2001
650
26,580
39,497
7,832
282
11,241
85,150
2002
650
33,011
54,427
8,573
451
13,052
109,063
2003
650
32,704
50,662
5,082
765
7,607
96,820
2004
800
22,713
29,885
1,535
1,006
7,333
62,472
2005
800
22,521
28,362
3,682
674
5,185
60,424
2006
900
34,564
39,735
6,659
1,792
6,898
89,648
2007
900
29,631
41,571
5,641
628
8,122
85,593
2008
850
23,600
35,512
5,010
1,318
8,187
73,627
2009
850
18,576
26,439
3,684
781
8,056
57,536
2010
850
15,227
18,707
2,853
379
7,667
44,833
2011
520
22,846
34,106
4,550
578
9,126
71,206
2012
520
26,229
40,904
3,382
821
9,728
81,134
5.2飞行安全
美国林务局与联邦航空总局保持紧密合作，本着满足航空森林消防需要，履行安全管理体系职责。美国林务局航空森林消防安全体系主要包括以下四个方面：
一是航空森林消防管理层的问责制、承诺及责任关系航空森林消防工作人员生命财产安全，美国林务局随时修订林务局服务手册致力于满足航空森林消防业务的管理需要；二是风险管理的危险识别是帮助航空森林消防工作人员生命安全的危害与识别，并适用于航空森林消防风险评估及减灾需要的过程；三是航空森林消防风险监督包括对航空事故的预防、历史飞行事故的审查与分析、以及对飞行事故的调查，错误分析，对飞行安全采取纠正措施；四是航空森林消防安全促进对飞行员、工作人员、管理层及公众的培训，包括与其他机构的交流与联系，奖励、吸取经验教训以及有助于航空森林消防安全意识的提高。
在2002年，美国林务局相继发生了13起航空消防飞行安全事故，成为继1993年来发生航空消防飞行事故最高的年份，一架C-130A和PB4Y-2大型固定翼灭火飞机在执行扑火任务过程中发生坠机事件，造成6名机组人员丧失生命，因航空消防飞机日益老化导致的灾难性飞行事故引起了政府的高度重视，美国内政部开始呼吁研发新一代航空消防灭火飞机。美国林务局1987年－2010年森林航空消防飞行事故率折线图见图2。

图2：1987－2010年美国林务局森林航空消防飞行事故发生率折线图

6．结语
美国林务局100多年的林火管理实践证明，国家需要开展可持续的林火防控，同时也应开展林火利用项目并进行林火管理研究。在美国由于越来越多的住房和社区向城郊扩展，有效防御空间概念成为人们关注的焦点。美国国家林火计划提出的为控制林火减少林地易燃物、加强社区援助和增加多样化的防火力量等措施，需要加强部门间的合作，这对美国森林航空消防局是一个新的挑战。美国森林航空消防局表示将随时为美国国内各州的林火消防部门提供援助，与世界各国开展合作。
美国林务局森林航空消防在林火管理、扑救和研究等方面处于世界领先地位。当今世界通讯技术和其他相关技术迅速发展，美国林务局航空森林消防无论在航空技术、计算机模拟管理林火技术，还是在先进的飞行动态跟踪技术方面，都走在世界的最前沿，值得我们借鉴。
参考文献
[1] http://www.fs.fed.us/fire/
[2] http://www.fs.fed.us/fire/av_safety/assurance/fy_safety_reports/index.html