耐高温、抗强风、重载荷|无人直升机重塑现代消防救援

近期以来，重庆多地连续发生森林大火，重新引发人们关于如何利用新技术进行快速火灾救援的思考。无人直升机耐高温、强抗风，而且灵活轻巧，可精准悬停，更能贴近火场，提高灭火效率。以反应速度、通过性、出动效率、载重大来看，无人直升机更是现代消防的“刚需”必选。

现代消防亟需解决的难题

绝大多数火灾源于一人一事一时之误，很容易发生，消灭它却很难，综合来看，目前消防救援面临以下难题：

时间“反应慢”

治病救人有黄金时间，消防灭火同样也有。通常黄金灭火时间是起火后的前30sec，起火后6min是最佳灭火时机。火灾往往发生在无人看管或疏于处置的情形，浪费了最佳的黄金灭火时间。

地点“到不了、靠不上、够不着”

作为现行消防主力的消防车在使用上面临诸多限制，譬如消防通道净宽和净空高度要大于4.0m、消防车停留空地坡度小于3%。100m以上高层火灾，即使及时赶到楼下也只能望楼兴叹。最佳灭火点往往是距离火源1.5至3m左右的上风位。

工具“带错了、不够了”

灭火的基本原理归纳为冷却、窒息、隔离和化学抑制四个方面。消防车最大容器是装满了水或泡沫剂的水罐，油田、汽油火灾要用泡沫、二氧化碳和干粉灭火机；电器火灾要先切断电源再用二氧化碳、干粉灭火器或者干沙土等等。

态势“看不清、看不全”

假如把消防工具比作双手的话，通信可以比作人的眼睛。救援需要实时掌握现场火势情况、协调联动。在野外、林区等传统通信手段无法覆盖的环境里，数据支撑不足，现场内攻定位难，无法准确判断火情。

预防意识不足

消防工作的方针是“预防为主，防消结合”。消、防二者不可偏废，相当于鸟之双翼、车之双轮，火灾预防工作做得好的话，许多火灾不会发生。

伤亡问题

传统的消防手段，意味着一线人员的巨大伤亡风险。消防员是高危职业。正如人们口口相传的：“消防员是和平年代最危险的职业，不打仗时消防兵最累。”据我国应急管理部消防救援局公布，新中国成立以来有636名消防员牺牲。

无人机重塑消防救援模式

随着工业级无人机逐渐应用到各个领域当中，以消防为主的高危领域也亟需无人机的参与，在国内已有不少消防机构使用无人机成功进行过火场侦察监测、抛投救援物资等尝试，效果非常明显。在天津爆炸事故救援中，各部门也曾利用无人机对事故现场进行高空侦察，为救援决策提供了部分参考依据。综合来看，无人机的快速反应和空中进入，在处理消防灭火情况时具备很大优势。

当城市火灾险情发生时，无人机机动性强，无时空限制。在消防车遇堵车等无法到达情况下，不需绕路，与目的地两点一线直线前进，可真正做到快速反应，黄金灭火时间内无人机可快速抵达任务目的地，飞行起落环境要求低。

无人机本身具备的网络平台，能实现定位、摄影、测绘、通信等多功能协同。空中俯瞰，红外、激光等各种设备载荷可有效全面掌握火场局势，可灵活穿梭火场进行火灾火情监控，寻找高温火点、监控火灾蔓延方向、勘测火场附近危险物、搜救被困人员，为消防救援提供决策关键信息。通过功能模块，以“上帝视角”反馈火灾灾情，精确地把火灾事故现场的准确信息传送到消防指挥部门，以最快的时间决策救援控灾的战略布局，从而在最短时间内实现灭火救援工作。尤其还可以作为通信中继，有非视距传输和多跳中继自组网能力，能打造消防救援一线与指挥中心的畅连不间断通信。

载荷量大，提供多种载荷设备、全面的灭火工具选择。可从携带的灭火弹、干冰、灭火剂中灵活选用工具，也可现场接驳水龙带。空中洒水或化学灭火剂（含阻燃剂）抛洒，防火隔离带开设、防火线点烧、人工降雨等，都可以实现火场快速到达及快速扑灭。

TD5救援应急无人直升机带8枚10kg灭火弹前视图

人机分离，安全性最大化，最大限度保障消防官兵的生命安全。由于无人机上无人，不必考虑机上人员生命安全，不必考虑任务危险性。比如森林灭火用无人机，消防人员远程操控作业，可远离高危区域，有效避免或减少大火对消防人员的伤害。而且环境适应性强，无论是火场的高温、烟雾导致低可见度、有毒气体蔓延的环境下，依然能高效率完成工作。

无人机运行成本低、结构简单、所需要的机械零部件相对较少，无论是拆卸、更换还是维修都十分方便。而且无人机的操作技术较为简单，训练周期较短，可以快速熟悉掌握。最主要的是，无人机具备垂直起降和悬停等功能，对环境的接受程度高，无论是恶劣天气还是危险区域，均可以实时准确地获得有价值的信息。无人机具备双重控制模式，备车准备时间短，应用在一些紧急险情时，能在第一时间发挥自身作用，在侦察掌握火场情况方面具有无可替代的优势价值。

TD5无人机成为高空精准消防救援“杀手锏”

TD5消防救援无人直升机是联合飞机集团针对城市消防、森林消防和应急救援等需求研发的消防救援型无人直升机。其主要优点在于：

大载荷、多任务。TD5无人直升机空机重量占比较低，任务载荷能力较大，有效载荷100kg续航3h以上，可执行察灭一体消防、大重量灭火物资投送、火情巡逻和监测等多种任务；预留了大尺寸载荷安装空间、多路直流28V供电接口和载荷测控通信接口，可搭载多种任务载荷设备，并可实现载荷快速换装，具备较强的多任务能力。

智能控制、简单易用。无人直升机配置多种传感器和环境感知设备，支持与其他无人机或有人机在同空域执行飞行任务，可实现就近迫降、规避禁飞区、限制区域内飞行、吊挂稳定控制、移动平台起降、超低空飞行、机动躲避飞行、突风响应控制、绕楼盘旋爬升、区域自动巡逻等控制功能，具备较高的智能控制水平；配置智能化地面控制站，结合视距链路、北斗短报文、4G/5G移动通信等手段和多种安全控制措施，仅通过地面控制软件就可实现无人直升机完整飞行过程的监控，简单易用且使用维护成本较低。

低成本、高安全。采用低成本航空发动机配置组合导航设备，具有双天线差分测量航向和地磁航向测量能力、双余度传感器配置、机载应急供电、一键返航、断链路自主返航等多种安全设计，能够在不同环境下安全稳定飞行，飞行安全性较高。

耐高温，强抗风。采用钛合金机体结构、碳纤维复材旋翼和机壳，具备卓越的高温环境适应能力和防雨性能。具备较强抗风能力，抗风可达14 m/s（七级风）。

多应用场景载荷配置

TD5消防救援无人直升机主要应用场景配置有：

城市及森林防火巡查及火情探测：配置双光吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、探照灯及高音喊话器，在城市郊区低空飞行或在森林区域上空进行防火巡查，对浓烟、高温区及明火进行探测和抵近火情探测，识别潜在着火危险并进行喊话处理，对火场现场进行实时探测及视频转播。

城市高楼消防灭火及救援物资投送：配置双光吊舱、烟雾探测模块、高亮探照灯及普通喊话模块、10kg灭火弹（6-8枚，单枚超细干粉5kg，单枚灭火面积20㎡，可破窗）及挂载控制装置，执行高楼小范围火场紧急灭火；或配置双光吊舱、烟雾探测模块、高楼干粉直喷灭火装置、破窗器等，执行高楼较大范围的灭火作业；也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、救援物资（如防毒面具、防火服或防火隔热毯、逃生绳索、手抛灭火弹、灭火及救援工具、食物淡水等）及灭火弹垂直空投装置，执行高楼救援物资投送任务。

城市工业园区消防灭火：配置光电吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、高亮探照灯、高音喊话器，执行园区火场探测及空中救援指挥与作业区辅助照明灯工作；也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、救援物资及灭火弹垂直空投装置（配置5kg灭火弹10枚左右），执行园区火场核心区或危险区的快速灭火，也可执行园区火场救援通道的快速构建工作；也可配置光电吊舱、烟雾探测模块、5镜头倾斜摄影模块、高精度成像SAR雷达等，执行园区火场环境三维成像及爆炸后环境快速三维重建探测工作。

森林初期火灾扑灭：配置光电吊舱、探照灯、救援物资及灭火弹垂直空投装置（装载5kg自动感知垂直灭火弹及地面触发灭火弹共计16枚），执行森林初期多个起火点的快速扑灭工作。

消防及被困人员吊运：配置光电吊舱、探照灯、普通喊话器、伤员运输担架及吊挂装置等任务设施，针对交通不便且急需救援的场景，可对体重满足要求（体重≤80kg）的消防人员或被困人员实施无人直升机快速吊运，实现被困人员快速转运和施救。

应急通信中继：针对民用通信信号中断、复杂地形区域、大型活动现场以及野外救援消防等环境，为了提高现场救援及安全管控工作的协调性，可配置光电吊舱、探照灯、高音喊话器、空中应急通信中继设备（包括移动通信运营商信号转发模块、救援人员对讲及视频中继传输模块、军用通信中继设备等）执行一定区域内的应急通信保障任务（飞行高度≥2500m、盘旋飞行，覆盖直径50km区域，支持地面多个通信节点）。

火灾致困人员疏散指挥及测绘搜救：在火灾来临前，配置光电吊舱、高音喊话器、高亮探照灯、救援物资及灭火弹垂直空投装置等执行灾害（包括海啸、暴雨洪灾、台风、泥石流、地震、火灾、爆炸物、疫情、空气及水体污染等类型可提前预警的灾难）影响区域的民众疏散指挥工作，对民众进行就近告警喊话，指挥其撤离到制定的安全区域，对拒不执行撤离人员投放烟雾弹和催泪弹等强制驱离措施；针对灾难发生后，配置光电吊舱、5镜头倾斜摄影装置、高精度成像SAR雷达、气体分析模块、救援物资及灭火弹垂直空投装置等，执行灾难现场精确测绘及三维建模，并对受困人员进行搜索，投放救援物资，必要时可将复杂环境中被困人员吊离被困现场。

大气及水污染监测：针对雾霾等大气污染源、水体及土壤污染等情况，配置光电吊舱、气体分析模块、烟雾探测模块、吊挂取样装置等执行大气成分探测、烟尘探测、水污染取样、土壤污染取样以及污染区域探测等任务，采用抵近探测方式找出污染源头。

医疗及救援物资运输：针对地面或水面无法快速到达的医疗及救援物资，可采用无人直升机执行物资快速运输及精确投放任务。配置光电吊舱、探照灯、普通喊话器、专用运输吊舱（定制并集成）、吊挂运输装置、小型电动绞车（选配并集成）等，针对不同环境情况进行运输补给。

主要性能参数 经济巡航速度 90km/h 有利巡航速度 110km/h 最大平飞速度

140km/h

最大爬升率（海平面） 4.5m/s 最大起降高度 1000m（正常起飞重量，ISA+10℃） 无地效悬停高度

900m（正常起飞重量，ISA+10℃）

实用升限

3200m（正常起飞重量）

最大航程（满油、海平面） 350km 最大续航时间 3h 任务半径 50km（配置50km测控链路）
100km（选用100km测控链路）

编辑：孙万 李老师

审核：孙立业

审签：王康弘