森林消防車的發(fā)展現(xiàn)狀及專用功能說明 |
| 來源：湖北大力專用汽車制造有限公司 發(fā)布日期：2010/11/12 查看次數(shù): |
1 國內(nèi)外森林消防車研究發(fā)展現(xiàn)狀
國外森林消防車發(fā)展較先進(jìn)的主要集中在歐洲、加拿大、美國及日本等國家和地區(qū)。當(dāng)前世界各國尤其是發(fā)達(dá)國家通過將現(xiàn)代技術(shù)和新型材料應(yīng)用到森林消防車中來增強(qiáng)消防車的功能和提高滅火效率。美國研制的“奧什科什。不死鳥”（OshkoshPhoenix）消防車重達(dá)20t，在8個碩大輪子的驅(qū)動下可以在崎嶇不平的火場中行駛。這種新式消防車功率大、爬坡力強(qiáng)（能爬60.陡坡），并可在1.2m深的水中行駛；車中配有高分辨率攝像機(jī)和紅外線掃描系統(tǒng)，能透過煙霧準(zhǔn)確地找到火源。
此車可自載lOt水，并有水泵系統(tǒng)；駕駛室的正面和側(cè)面均可遙控車頂和左右兩側(cè)的水槍滅火；所配備的輪胎內(nèi)空氣壓力的強(qiáng)弱可根據(jù)不同地勢自動調(diào)節(jié)，在行駛中還可根據(jù)不同地形將車輪上升或下降40em，因此可在多種環(huán)境中行駛。日本研制成功一種自動消防車，它的駕駛和水槍是由遙控實(shí)現(xiàn)的。與普通消防車相比有“可超近距離地停靠在火場，能準(zhǔn)確地把滅火泡沫或水噴灑在燃燒物上”等特點(diǎn)。德國制造了一種滅火救援車，車上裝備的各種設(shè)備不但可以使消防員能夠進(jìn)行有效的滅火工作，而且還可以給消防員提供足夠的安全保護(hù)；此外，它還可以在大火中執(zhí)行救援任務(wù)。捷克斯洛伐克利用T55底盤改裝了一輛“消防戰(zhàn)士號”裝甲型消防車，其可裝運(yùn)11300L水及600L泡沫，并有一臺額定流量為2300L／min的消防水泵；為了能在特別危險的環(huán)境下使用，設(shè)計(jì)人員還開發(fā)了一種借助電視支持的專用遙控裝置，可在1500m遠(yuǎn)處對消防車實(shí)施遙控操作。最近保加利亞研制出一種名為“炭火舞女”的高效能履帶式森林滅火車，采用的是新型抗高溫、抗輻射材料，靠履帶滾動進(jìn)入火場中心進(jìn)行滅火，消防人員無需走出滅火車，它不僅可以進(jìn)入火場中一tL，~b火，而且還能保證消防隊(duì)員的安全。
國內(nèi)森林消防車的發(fā)展相對較晚，主要靠引進(jìn)國外機(jī)型直接使用，或者參照國外先進(jìn)機(jī)型進(jìn)行改進(jìn)設(shè)計(jì)。
進(jìn)入20世紀(jì)8O年代后，我國科研人員陸續(xù)自行設(shè)計(jì)了我們自己的森林消防車。1988年，由北京林業(yè)大學(xué)研制的CGL25／5型輪式森林消防車在消防系統(tǒng)參數(shù)、消防設(shè)備配置方面有所創(chuàng)新。該車采用6輪驅(qū)動，具有較好的越野性能。車上除消防泵外，還配備有直接利用天然水源進(jìn)行滅火的手抬機(jī)動泵和小型液劑滅火機(jī)具，可用于我國淺山和丘陵地區(qū)撲救中等強(qiáng)度以下的火災(zāi)和建立林火控制線，并可兼用于林區(qū)城鎮(zhèn)消防。1993年，林業(yè)部哈爾濱林業(yè)機(jī)械研究所研制成功了SX2輪式越野森林消防車。該車以國產(chǎn)越野性能較強(qiáng)的集運(yùn)車作為主機(jī)，在主機(jī)上設(shè)計(jì)安裝消防設(shè)備。該消防車采用6輪驅(qū)動、最大爬坡角度25.、最快速度為37.9km／h.經(jīng)試驗(yàn)測定，可用于撲滅草塘、林緣或林內(nèi)的中等強(qiáng)度的地表火和地下火。
1994年由北京林業(yè)大學(xué)研制成6MX系列車載可卸式森林消防裝置，該裝置由水箱、輕型消防泵、膠管卷筒、射水槍和管道系統(tǒng)等部件組成，屬于用水滅火的設(shè)備，也可兼用化學(xué)滅火劑。該車具有裝拆迅速、結(jié)構(gòu)簡單、造價低廉等優(yōu)點(diǎn)。1989年，由北京林業(yè)大學(xué)和北京北方車輛制造廠合作承擔(dān)專項(xiàng)研究課題“履帶式森林消防車的研制”，并于1995年研制出了BFC804型履帶式森林消防車。該車具有強(qiáng)大的滅火能力和超群的水陸越野性能、滿載總質(zhì)量14536kg、最大爬坡角度32.、最小轉(zhuǎn)彎半徑1.5m、水上可浮渡、最高車速50km／h；主消防設(shè)備水箱容積1500L、水泵揚(yáng)程80m、水槍有效射程25m（水平），并能點(diǎn)射和連續(xù)射。經(jīng)大興安嶺森警部隊(duì)與國內(nèi)外多種消防車進(jìn)行對比試驗(yàn)，其綜合性能優(yōu)于國際同類產(chǎn)品，被譽(yù)為“世界最好的森林消防車”，成果鑒定時專家的評語為國際先進(jìn)水平。另外，2004年，哈爾濱拖拉機(jī)廠的工程技術(shù)人員自行設(shè)計(jì)生產(chǎn)了LY1102XFSG30型履帶式森林消防車。該車以適應(yīng)山區(qū)復(fù)雜地形的集材一5OA型履帶式拖拉機(jī)底盤為基礎(chǔ)，并將發(fā)動機(jī)功率提高到85kw.車上除裝有消防水泵系滅火設(shè)備外，還在前方安裝了一個全液壓驅(qū)動和操縱的絞盤機(jī)，在爬坡時如果地面附著力不足，可采用把繩子掛在前方樹上一邊前進(jìn)一邊絞集的方法越過去，同樣以自救的方式也可越過沼澤地。消防車的后方設(shè)置了一個全液壓操縱、可折疊的特種懸掛犁，工作時可翻耕出一道有效的防火隔離帶。
總之，我國自行研制森林消防車取得了一定的進(jìn)展，但與發(fā)達(dá)國家相比，我們的設(shè)計(jì)重點(diǎn)還是集中在運(yùn)載能力和越野性能上，現(xiàn)代技術(shù)和新型材料在消防車中的應(yīng)用還比較少，其技術(shù)含量、功能和效率均落后于發(fā)達(dá)國家。
2 森林消防車的功能分析
2.1滅火性能水是最有效的*火劑，水滅火是當(dāng)今大多數(shù)國家首選的林火撲救方法，所以水箱、消防水泵系是以水滅火裝置作為主滅火系統(tǒng)森林消防車的必備設(shè)備。
水箱的大小直接影響到消防車的滅火能力，這主要根據(jù)消防車的功率來確定。按材料水箱可分為軟式水箱（用帆布或橡膠制成）和剛性水箱（用金屬材料制成），軟式水箱質(zhì)量輕，非工作狀態(tài)占據(jù)空間小，但缺點(diǎn)是增加車輛行駛時的不穩(wěn)定性，而剛性水箱的特點(diǎn)恰好與軟式水箱相反。水泵系包括消防泵、各種控制閥門和管道系統(tǒng)、噴水槍等部件。其中消防泵的額定流量和揚(yáng)程是水泵系的主要工作參數(shù)，目前國內(nèi)水罐式消防車的水泵額定流量為30～50IJs、額定揚(yáng)程為110～120mf水柱），國外森林消防車的水泵額定流量、揚(yáng)程范圍分別為8-25L／s和100～150m.除水滅火主系統(tǒng)外，森林消防車一般還要配備輔助滅火設(shè)備，比如可攜帶式消防水泵、風(fēng)力滅火機(jī)及化學(xué)劑滅火設(shè)備等.
2.2運(yùn)載能力
森林消防車除具備滅火功能外，還要運(yùn)載消防人員、消防設(shè)備以及滅火用水到火災(zāi)現(xiàn)場，所以運(yùn)載能力是影響森林消防車滅火能力的重要因素。要提高消防車的滅火能力和滅火效率，消防車應(yīng)具備盡量大的動力性能。消防車的動力來源于主機(jī)發(fā)動機(jī)，設(shè)計(jì)人員在選擇主機(jī)時應(yīng)該選擇功率足夠大的發(fā)動機(jī)，或者將原有的發(fā)動機(jī)更換為功率更大的柴油發(fā)動機(jī)。另外，主機(jī)發(fā)動機(jī)除了為消防車運(yùn)載提供動力外，還需為消防泵系統(tǒng)提供動力，而由于林火的移動性，消防車需在運(yùn)動中進(jìn)行作業(yè)，所以在消防泵工作時會影響消防車的行進(jìn)。為了保證消防車在滅火時的靈活性，可以為消防泵系統(tǒng)設(shè)置單獨(dú)的動力系統(tǒng)。
2.3越野性能
越野性是指車輛通過各種路況時克服障礙的能力，具體表現(xiàn)為爬坡能力、軟地面通過性、沼澤地通過性以及跨越壕溝的能力等。要到達(dá)森林火災(zāi)現(xiàn)場必定要經(jīng)過崎嶇不平的山道或沼澤，所以越野性能的好壞直接影響消防車的滅火效率。相比輪式消防車，履帶式消防車的越野性能更好些，它的缺點(diǎn)是行駛速度較慢，而且容易對路面造成破壞。在輪式消防車中集運(yùn)車要比普通汽車的越野性好。影響越野性能的因素主要有動力性能、驅(qū)動模式、底盤剛性、離地間隙、輪胎以及車輛的前進(jìn)角和離去角等。爬坡能力一般用最大爬坡度來表示，最大爬坡度是考量越野車越野能力的一個重要指標(biāo)。影響最大爬坡度的首要因素就是汽車的動力性能，因?yàn)槠囋谂榔碌倪^程中要克服自身重力沿坡度方向的一個分力，同時汽車輪胎的抓地能力要能滿足汽車上行的需要，如果動力不夠或輪胎打滑，爬坡也就無從談起；其次，汽車的前進(jìn)角和離去角也是制約最大爬坡度的重要因素。消防車的軟地面和沼澤地通過性也是表征其越野性能的重要指標(biāo)。履帶式消防車由于其特有的行走機(jī)構(gòu)，與地面接觸面積大，使其具有良好的地面通過性。對輪式消防車而言，影響其通過性的主要因素有主機(jī)單位驅(qū)動力、輪胎、最小離地間隙和驅(qū)動模式等。
2.4行車障礙清除能力
消防車奔赴火場需要穿越林地，由于林中灌木雜草叢生，道路條件很差或干脆沒有道路，消防車在林中行駛將非常困難。為消除這些行車障礙，需要在消防車前部安裝一清除灌木裝置。例如法國國家林務(wù)局研制出一種直徑為1.26m的鏈狀甩刀式灌木清除器。這種裝置可以安裝在車頭部位通過清除林內(nèi)下層灌木植物，幫助消防車打通滅火道路或切斷火線，是森林滅火和保障救災(zāi)人員安全的一種有效工具。
2.5開挖防火帶能力
因?yàn)樯值乇淼墓嗄倦s草比較容易燃燒，林火大部分是從地面開始蔓延，所以切斷地表火是防止林火繼續(xù)擴(kuò)大的關(guān)鍵。在消防車上配置防火犁，通過犁體在林火前進(jìn)的方向前方橫向耕翻出防火帶，并使翻起的土垡將地表易燃物蓋滿、蓋實(shí)，可以有效地防止火源繼續(xù)蔓延，將火災(zāi)盡快撲滅。防火犁一般安裝在消防車后方，設(shè)置成液壓操縱、可折疊的懸掛犁。
2.6通信功能
良好的通信功能是森林消防車能在惡劣環(huán)境中進(jìn)行有效作業(yè)所應(yīng)具備的必要功能。充分應(yīng)用高速發(fā)展的現(xiàn)代通信技術(shù)，在消防車內(nèi)配備先進(jìn)通信設(shè)備，可以密切加強(qiáng)橫向、縱向聯(lián)系，使指揮中心全面了解火場信息，協(xié)調(diào)各救援點(diǎn)整體作戰(zhàn)，有效提高滅火效率。
3 森林消防車發(fā)展趨勢
3.1應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和新型材料
將迅速發(fā)展的現(xiàn)代技術(shù)應(yīng)用到森林防火車中可以有效提高滅火效率。例如，利用GPS定位系統(tǒng)將火災(zāi)地點(diǎn)定位，結(jié)合GIS分析功能可以確定最佳到達(dá)路徑，迅速到達(dá)火災(zāi)現(xiàn)場，贏得撲救時間；在消防車上安裝特制攝像頭和紅外線裝置，將圖像信息傳回駕駛室內(nèi)的顯示器，可以在濃煙和大火中甚至在黑夜里很好地執(zhí)行滅火任務(wù)；消防車中配備現(xiàn)代通信技術(shù)，指揮中心通過衛(wèi)星監(jiān)測火災(zāi)蔓延發(fā)展趨勢并迅速做出決策，來實(shí)時指揮消防人員有效作戰(zhàn)。抗高溫抗輻射的材料應(yīng)用到森林消防車上能夠提高消防車在惡劣條件下的適應(yīng)能力和對消防隊(duì)員的保護(hù)能力。另外，像水箱等一些消防設(shè)備通過應(yīng)用一些輕型優(yōu)質(zhì)合金材料，不僅能夠改善本身性能，還能減輕總機(jī)質(zhì)量，從而提高消防車的運(yùn)載能力。
3.2向多功能方向發(fā)展
這里所說的多功能包含兩層含義，一是針對撲救森林火災(zāi)的特點(diǎn)，森林消防車需具備多種相應(yīng)的功能要求，例如滅火功能、運(yùn)載功能、開挖防火帶功能及救援功能等等，具備更多的功能可以大大提高森林消防車的作戰(zhàn)能力。另一層含義是指機(jī)器除作為森林消防設(shè)備使用外，通過拆卸一些滅火設(shè)備后可以用于其它工程作業(yè)，實(shí)現(xiàn)“一機(jī)多用”，使機(jī)器能夠得到充分利用，創(chuàng)造更多效益。
4 結(jié)束語
我國消防裝備基本上是按“單純引進(jìn)裝備一引進(jìn)技術(shù)與裝備一技術(shù)消化一技術(shù)創(chuàng)新一自我良性發(fā)展”的歷程發(fā)展。由于森林消防車造價高，使我們進(jìn)行自行設(shè)計(jì)開發(fā)時受到很多條件限制。在設(shè)計(jì)應(yīng)用過程中，應(yīng)結(jié)合我國的實(shí)際情況，綜合分析森林消防車的功能要求，既要充分利用高速發(fā)展的現(xiàn)代技術(shù)，提高森林消防車的技術(shù)含量，又要遵循實(shí)用性、經(jīng)濟(jì)性原則，參照相關(guān)類似產(chǎn)品的關(guān)鍵技術(shù)與性能，進(jìn)行深入研究和評估，從理論和技術(shù)原理的深層次上對產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、性能、功用真正做到科學(xué)合理和優(yōu)化設(shè)計(jì)，使現(xiàn)有森林消防車裝備性能指標(biāo)不斷趨于完善、合理。
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