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森林消防车的发展现状及专用功能说明

来源:湖北大力专用汽车制造有限公司  发布日期:2010/11/12  查看次数:

    1 国内外森林消防车研究发展现状

    国外森林消防车发展较先进的主要集中在欧洲、加拿大、美国及日本等国家和地区。当前世界各国尤其是发达国家通过将现代技术和新型材料应用到森林消防车中来增强消防车的功能和提高灭火效率。美国研制的“奥什科什。不死鸟”(OshkoshPhoenix)消防车重达20t,在8个硕大轮子的驱动下可以在崎岖不平的火场中行驶。这种新式消防车功率大、爬坡力强(能爬60.陡坡),并可在1.2m深的水中行驶;车中配有高分辨率摄像机和红外线扫描系统,能透过烟雾准确地找到火源。

    此车可自载lOt水,并有水泵系统;驾驶室的正面和侧面均可遥控车顶和左右两侧的水枪灭火;所配备的轮胎内空气压力的强弱可根据不同地势自动调节,在行驶中还可根据不同地形将车轮上升或下降40em,因此可在多种环境中行驶。日本研制成功一种自动消防车,它的驾驶和水枪是由遥控实现的。与普通消防车相比有“可超近距离地停靠在火场,能准确地把灭火泡沫或水喷洒在燃烧物上”等特点。德国制造了一种灭火救援车,车上装备的各种设备不但可以使消防员能够进行有效的灭火工作,而且还可以给消防员提供足够的安全保护;此外,它还可以在大火中执行救援任务。捷克斯洛伐克利用T55底盘改装了一辆“消防战士号”装甲型消防车,其可装运11300L水及600L泡沫,并有一台额定流量为2300L/min的消防水泵;为了能在特别危险的环境下使用,设计人员还开发了一种借助电视支持的专用遥控装置,可在1500m远处对消防车实施遥控操作。最近保加利亚研制出一种名为“炭火舞女”的高效能履带式森林灭火车,采用的是新型抗高温、抗辐射材料,靠履带滚动进入火场中心进行灭火,消防人员无需走出灭火车,它不仅可以进入火场中一tL,~b火,而且还能保证消防队员的安全。

    国内森林消防车的发展相对较晚,主要靠引进国外机型直接使用,或者参照国外先进机型进行改进设计。

    进入20世纪8O年代后,我国科研人员陆续自行设计了我们自己的森林消防车。1988年,由北京林业大学研制的CGL25/5型轮式森林消防车在消防系统参数、消防设备配置方面有所创新。该车采用6轮驱动,具有较好的越野性能。车上除消防泵外,还配备有直接利用天然水源进行灭火的手抬机动泵和小型液剂灭火机具,可用于我国浅山和丘陵地区扑救中等强度以下的火灾和建立林火控制线,并可兼用于林区城镇消防。1993年,林业部哈尔滨林业机械研究所研制成功了SX2轮式越野森林消防车。该车以国产越野性能较强的集运车作为主机,在主机上设计安装消防设备。该消防车采用6轮驱动、最大爬坡角度25.、最快速度为37.9km/h.经试验测定,可用于扑灭草塘、林缘或林内的中等强度的地表火和地下火。 

    1994年由北京林业大学研制成6MX系列车载可卸式森林消防装置,该装置由水箱、轻型消防泵、胶管卷筒、射水枪和管道系统等部件组成,属于用水灭火的设备,也可兼用化学灭火剂。该车具有装拆迅速、结构简单、造价低廉等优点。1989年,由北京林业大学北京北方车辆制造厂合作承担专项研究课题“履带式森林消防车的研制”,并于1995年研制出了BFC804型履带式森林消防车。该车具有强大的灭火能力和超群的水陆越野性能、满载总质量14536kg、最大爬坡角度32.、最小转弯半径1.5m、水上可浮渡、最高车速50km/h;主消防设备水箱容积1500L、水泵扬程80m、水枪有效射程25m(水平),并能点射和连续射。经大兴安岭森警部队与国内外多种消防车进行对比试验,其综合性能优于国际同类产品,被誉为“世界最好的森林消防车”,成果鉴定时专家的评语为国际先进水平。另外,2004年,哈尔滨拖拉机厂的工程技术人员自行设计生产了LY1102XFSG30型履带式森林消防车。该车以适应山区复杂地形的集材一5OA型履带式拖拉机底盘为基础,并将发动机功率提高到85kw.车上除装有消防水泵系灭火设备外,还在前方安装了一个全液压驱动和操纵的绞盘机,在爬坡时如果地面附着力不足,可采用把绳子挂在前方树上一边前进一边绞集的方法越过去,同样以自救的方式也可越过沼泽地。消防车的后方设置了一个全液压操纵、可折叠的特种悬挂犁,工作时可翻耕出一道有效的防火隔离带。

    总之,我国自行研制森林消防车取得了一定的进展,但与发达国家相比,我们的设计重点还是集中在运载能力和越野性能上,现代技术和新型材料在消防车中的应用还比较少,其技术含量、功能和效率均落后于发达国家。

    2 森林消防车的功能分析

    2.1灭火性能水是最有效的*火剂,水灭火是当今大多数国家首选的林火扑救方法,所以水箱、消防水泵系是以水灭火装置作为主灭火系统森林消防车的必备设备。

    水箱的大小直接影响到消防车的灭火能力,这主要根据消防车的功率来确定。按材料水箱可分为软式水箱(用帆布或橡胶制成)和刚性水箱(用金属材料制成),软式水箱质量轻,非工作状态占据空间小,但缺点是增加车辆行驶时的不稳定性,而刚性水箱的特点恰好与软式水箱相反。水泵系包括消防泵、各种控制阀门和管道系统、喷水枪等部件。其中消防泵的额定流量和扬程是水泵系的主要工作参数,目前国内水罐式消防车的水泵额定流量为30~50IJs、额定扬程为110~120mf水柱),国外森林消防车的水泵额定流量、扬程范围分别为8-25L/s和100~150m.除水灭火主系统外,森林消防车一般还要配备辅助灭火设备,比如可携带式消防水泵、风力灭火机及化学剂灭火设备等.

    2.2运载能力

    森林消防车除具备灭火功能外,还要运载消防人员、消防设备以及灭火用水到火灾现场,所以运载能力是影响森林消防车灭火能力的重要因素。要提高消防车的灭火能力和灭火效率,消防车应具备尽量大的动力性能。消防车的动力来源于主机发动机,设计人员在选择主机时应该选择功率足够大的发动机,或者将原有的发动机更换为功率更大的柴油发动机。另外,主机发动机除了为消防车运载提供动力外,还需为消防泵系统提供动力,而由于林火的移动性,消防车需在运动中进行作业,所以在消防泵工作时会影响消防车的行进。为了保证消防车在灭火时的灵活性,可以为消防泵系统设置单独的动力系统。

    2.3越野性能

    越野性是指车辆通过各种路况时克服障碍的能力,具体表现为爬坡能力、软地面通过性、沼泽地通过性以及跨越壕沟的能力等。要到达森林火灾现场必定要经过崎岖不平的山道或沼泽,所以越野性能的好坏直接影响消防车的灭火效率。相比轮式消防车,履带式消防车的越野性能更好些,它的缺点是行驶速度较慢,而且容易对路面造成破坏。在轮式消防车中集运车要比普通汽车的越野性好。影响越野性能的因素主要有动力性能、驱动模式、底盘刚性、离地间隙、轮胎以及车辆的前进角和离去角等。爬坡能力一般用最大爬坡度来表示,最大爬坡度是考量越野车越野能力的一个重要指标。影响最大爬坡度的首要因素就是汽车的动力性能,因为汽车在爬坡的过程中要克服自身重力沿坡度方向的一个分力,同时汽车轮胎的抓地能力要能满足汽车上行的需要,如果动力不够或轮胎打滑,爬坡也就无从谈起;其次,汽车的前进角和离去角也是制约最大爬坡度的重要因素。消防车的软地面和沼泽地通过性也是表征其越野性能的重要指标。履带式消防车由于其特有的行走机构,与地面接触面积大,使其具有良好的地面通过性。对轮式消防车而言,影响其通过性的主要因素有主机单位驱动力、轮胎、最小离地间隙和驱动模式等。

    2.4行车障碍清除能力

    消防车奔赴火场需要穿越林地,由于林中灌木杂草丛生,道路条件很差或干脆没有道路,消防车在林中行驶将非常困难。为消除这些行车障碍,需要在消防车前部安装一清除灌木装置。例如法国国家林务局研制出一种直径为1.26m的链状甩刀式灌木清除器。这种装置可以安装在车头部位通过清除林内下层灌木植物,帮助消防车打通灭火道路或切断火线,是森林灭火和保障救灾人员安全的一种有效工具。

    2.5开挖防火带能力

    因为森林地表的灌木杂草比较容易燃烧,林火大部分是从地面开始蔓延,所以切断地表火是防止林火继续扩大的关键。在消防车上配置防火犁,通过犁体在林火前进的方向前方横向耕翻出防火带,并使翻起的土垡将地表易燃物盖满、盖实,可以有效地防止火源继续蔓延,将火灾尽快扑灭。防火犁一般安装在消防车后方,设置成液压操纵、可折叠的悬挂犁。

    2.6通信功能

    良好的通信功能是森林消防车能在恶劣环境中进行有效作业所应具备的必要功能。充分应用高速发展的现代通信技术,在消防车内配备先进通信设备,可以密切加强横向、纵向联系,使指挥中心全面了解火场信息,协调各救援点整体作战,有效提高灭火效率。

 3 森林消防车发展趋势

    3.1应用现代技术和新型材料

    将迅速发展的现代技术应用到森林防火车中可以有效提高灭火效率。例如,利用GPS定位系统将火灾地点定位,结合GIS分析功能可以确定最佳到达路径,迅速到达火灾现场,赢得扑救时间;在消防车上安装特制摄像头和红外线装置,将图像信息传回驾驶室内的显示器,可以在浓烟和大火中甚至在黑夜里很好地执行灭火任务;消防车中配备现代通信技术,指挥中心通过卫星监测火灾蔓延发展趋势并迅速做出决策,来实时指挥消防人员有效作战。抗高温抗辐射的材料应用到森林消防车上能够提高消防车在恶劣条件下的适应能力和对消防队员的保护能力。另外,像水箱等一些消防设备通过应用一些轻型优质合金材料,不仅能够改善本身性能,还能减轻总机质量,从而提高消防车的运载能力。

    3.2向多功能方向发展

    这里所说的多功能包含两层含义,一是针对扑救森林火灾的特点,森林消防车需具备多种相应的功能要求,例如灭火功能、运载功能、开挖防火带功能及救援功能等等,具备更多的功能可以大大提高森林消防车的作战能力。另一层含义是指机器除作为森林消防设备使用外,通过拆卸一些灭火设备后可以用于其它工程作业,实现“一机多用”,使机器能够得到充分利用,创造更多效益。

    4 结束语

    我国消防装备基本上是按“单纯引进装备一引进技术与装备一技术消化一技术创新一自我良性发展”的历程发展。由于森林消防车造价高,使我们进行自行设计开发时受到很多条件限制。在设计应用过程中,应结合我国的实际情况,综合分析森林消防车的功能要求,既要充分利用高速发展的现代技术,提高森林消防车的技术含量,又要遵循实用性、经济性原则,参照相关类似产品的关键技术与性能,进行深入研究和评估,从理论和技术原理的深层次上对产品的结构、性能、功用真正做到科学合理和优化设计,使现有森林消防车装备性能指标不断趋于完善、合理。

 

 

 


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