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飛機滅火 空中救援的奧祕

飛機向著目標拋灑滅火劑。
今年初美國加州發生嚴重的森林火災,火苗點燃長期乾旱與森林累積的植被,接著吹起如颱風般的強風,加速野火蔓延,持續近一個月。這場火的火勢極大,地面的消防隊無法控制時,就得仰賴直升機從空中灑水或噴滅火劑控制。
從新聞畫面看飛機空投滅火,你可能會發現飛機飛行高度都不高,但明明森林大火很危險,為什麼飛行員要冒著生命危險,接近地面滅火呢?使用空中滅火,如何投得準,投得巧呢?
大雨滅火 落點準又巧
早年發生森林大火,來一場大雨就能澆熄火苗。不過,如果是毛毛雨,水滴落到火區前,就被高溫蒸發;如果是一下子倒下整桶水,水的重量就像炸彈一樣,不僅無法滅火,反而會導致地面火堆周圍的可燃物被噴到更遠的地方。
水滴從高處落下時,受空氣阻力影響,會分裂成更小的水滴。由此可知,當水被飛機灑出,水滴還帶有飛機向前的慣性速度,但曝露在空氣中遇上風阻,因此在落下時分裂成較小的水滴。
二十樓高 火源控制點
飛機灑出的水對於森林而言如同大雨,但為了不讓易燃物位移,於是帶著水的滅火飛機只能在火區上方三十到六十公尺的高度(約二十層樓高)灑水,才有較佳的火場降溫效果,進而控制火勢。
不只灑水,飛機還會灑出紅色的阻燃劑。它看起來是液態,但實際上比水黏稠許多,而且常常是灑在火場外圍,沒有起火的地方。究竟阻燃劑的用途跟水有何差異?
先談「撲滅森林大火」的原則。山地發生森林火災時,消防員還會拿起切割工具,在火場附近的區域鏟出一條「防火屏障」,防止火勢延燒到防火屏障以外的區域。至於防火屏障內的區域,等可燃物燒完,火勢就受控制。
抑制燃燒 阻燃劑強項
然而,在有風勢助燃的情況下,使用傳統方式移除可燃物,恐怕追不上火勢延燒的速度,這時阻燃劑就派上用場!
阻燃劑主要由抑制燃燒的磷酸鹽、幫助阻燃劑附著的增稠劑、溶解化學物質的水,以及方便識別的染料混合而成。
當火遇到阻燃劑,磷酸鹽類會吸收火場的熱能,釋放出可延緩燃燒的氨氣,並藉由熱能與可燃物混合後,在可燃物的表面形成耐火的碳化層,以達到控制火勢的效果。
因此,灑水好或灑阻燃劑好,須視火場環境情況。火災範圍比較小或剛開始,在地面人員難以滅火的地方,主要是以定點或小面積空中灑水方式降溫。
但火勢大得難以單點控制,用阻燃劑畫出燃燒的邊際,減少損害,即成為防災重點。