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【萬民觀點】從深圳超高層建筑滅火測試看國內(nèi)無人機(jī)滅火技術(shù)創(chuàng)新
更新時間：2025-03-14 關(guān)注：451
從深圳超高層建筑滅火測試
看國內(nèi)無人機(jī)滅火技術(shù)創(chuàng)新
獵鷹消防科技董事長 高級工程師 張萬民
2月24日至3月10日，深圳市安全管理委員會辦公室、深圳市消防安全委員會辦公室等單位成功舉辦國內(nèi)規(guī)模最大的超高層建筑無人機(jī)滅火救援綜合實戰(zhàn)測試。活動吸引了近50家企業(yè)報名，20余家企業(yè)參與現(xiàn)場測試，近10家企業(yè)參與超高層建筑真火撲救科目測試。獵鷹無人機(jī)滅火救援綜合裝備在活動中表現(xiàn)出色，圓滿完成LY100型無人機(jī)110米高度系留高壓液體滅火、LY200型無人機(jī)110米高度系留高壓液體滅火及連續(xù)高空轉(zhuǎn)場、150米高度儲壓罐體滅火、物資垂直投送、物資水平輸送等5個科目的測試任務(wù)。
本次測試活動創(chuàng)下我國無人機(jī)應(yīng)急救援領(lǐng)域三項之最——參測企業(yè)最多、技術(shù)形式最全、實戰(zhàn)標(biāo)準(zhǔn)最嚴(yán)，堪稱是對國內(nèi)無人機(jī)在高層建筑滅火救援領(lǐng)域應(yīng)用技術(shù)的一次全面檢驗?；顒硬粌H展現(xiàn)了當(dāng)前我國消防救援用無人機(jī)領(lǐng)域的重要科研成果，也為未來無人機(jī)滅火及應(yīng)急救援技術(shù)的創(chuàng)新和應(yīng)用提供了重要參考。
一、深圳實戰(zhàn)測試活動的重要意義
本次測試活動作為由政府主導(dǎo)的全國規(guī)模最大的超高層建筑滅火救援專項技術(shù)測試，具有引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展、推動技術(shù)創(chuàng)新等多重意義。一是高層建筑滅火救援關(guān)系人民群眾生命和財產(chǎn)安全，是重要的民生需求。此次深圳市政府作為需求方通過實戰(zhàn)化測試對市場主流技術(shù)產(chǎn)品進(jìn)行集中檢驗，不僅具有重要的引領(lǐng)示范作用，還將推動全社會對無人機(jī)滅火及應(yīng)急救援技術(shù)在城市安全治理中的價值認(rèn)知，加速應(yīng)用場景的規(guī)?；涞亍６潜敬位顒铀捎玫恼婊饟渚?、現(xiàn)場測試形式，不僅體現(xiàn)了深圳市政府嚴(yán)謹(jǐn)、務(wù)實的工作作風(fēng)，也為行業(yè)技術(shù)研發(fā)立下"能打仗、打勝仗"的實戰(zhàn)應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。測試過程中形成的相關(guān)測試方案，將為無人機(jī)創(chuàng)新技術(shù)與實戰(zhàn)需求的結(jié)合提供實踐參照，促進(jìn)科研成果向?qū)崙?zhàn)能力的轉(zhuǎn)化。三是活動將激發(fā)科研院所、企業(yè)等研發(fā)機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新活力，形成技術(shù)研發(fā)錨定實戰(zhàn)效能的行業(yè)共識，進(jìn)而帶動科研、市場、應(yīng)用等多環(huán)良性互動，推動無人機(jī)滅火及救援技術(shù)創(chuàng)新迭代，加速構(gòu)建由研發(fā)到應(yīng)用的完整產(chǎn)業(yè)生態(tài)。
深圳市在無人機(jī)應(yīng)急救援應(yīng)用方面的認(rèn)知和實踐持續(xù)走在前列。據(jù)了解，深圳已將"打造低空消防專業(yè)力量"列入2025年度10項民生實事，內(nèi)容包含網(wǎng)格化部署消防救援無人機(jī)智能機(jī)場，建設(shè)30個無人機(jī)智能機(jī)場、3支無人機(jī)滅火救援專業(yè)隊。這一舉措不僅將構(gòu)建覆蓋城區(qū)的“低空消防網(wǎng)”，有效提升火災(zāi)事故快速響應(yīng)處置和高層建筑滅火救援能力，也為全國城市消防安全治理提供了可借鑒方案。
二、火災(zāi)場景無人機(jī)及滅火救援技術(shù)分析
本次測試活動圍繞超高層建筑滅火救援場景設(shè)置了超高層建筑滅火、物資垂直投送及水平輸送等多個科目。根據(jù)現(xiàn)場活動參與情況及測試效果，當(dāng)前行業(yè)呈現(xiàn)多元化技術(shù)發(fā)展態(tài)勢，各參測企業(yè)技術(shù)路線差異化特征顯著。
（一）參測機(jī)型分析
在超高層建筑滅火科目測試中，參與測試的代表機(jī)型主要包括：多旋翼電動無人機(jī)、燃油動力縱列式雙旋翼無人機(jī)、燃油動力共軸雙槳無人機(jī)和系留電源多旋翼無人機(jī)等4種機(jī)型，不同機(jī)型各有優(yōu)缺點。
1.多旋翼電動無人機(jī)
該類機(jī)型采用鋰電池電源驅(qū)動，具有結(jié)構(gòu)簡單、價格便宜、維護(hù)便利等優(yōu)點，而續(xù)航時間、載荷能力受電池能量密度限制較大，單架次作業(yè)效能較低。
2.燃油動力縱列式雙旋翼無人機(jī)
該類機(jī)型以獵鷹消防為代表。LY100型無人機(jī)最長續(xù)航2.5小時，最大載荷130公斤，LY200型無人機(jī)最長續(xù)航4小時，最大載荷350公斤?？v列式雙旋翼機(jī)體結(jié)構(gòu)在抗后坐力方面具有天然優(yōu)勢，同時燃油動力也決定了其航時、載荷能力優(yōu)勢較為突出，但該機(jī)型對維護(hù)條件要求較高。
3.燃油動力共軸雙槳無人機(jī)
參測機(jī)型采用燃油動力，依托共軸雙旋翼氣動布局實現(xiàn)緊湊機(jī)身設(shè)計，具有可在受限空間場景下開展作業(yè)的優(yōu)勢，但其機(jī)械結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對飛控系統(tǒng)要求嚴(yán)苛，與縱列式雙旋翼機(jī)型相比載荷自重比較低。
4.系留電源多旋翼無人機(jī)
該機(jī)型通過地面供電系統(tǒng)與系留電纜結(jié)合實現(xiàn)對飛行器的持續(xù)供電，具有較突出的滯空能力，在通訊中繼、高空照明等定點作業(yè)場景中表現(xiàn)出色，但由于其活動范圍受到質(zhì)量較大的系留電纜限制，無法執(zhí)行需靈活移動、快速轉(zhuǎn)場的任務(wù)，在存在飄落物的火場中風(fēng)險性高于其他機(jī)型。
根據(jù)超高層建筑火災(zāi)特點和救援戰(zhàn)術(shù)需要，機(jī)型適用性應(yīng)著重考量三大核心指標(biāo)：一是載荷能力，該指標(biāo)首先應(yīng)與滅火技術(shù)手段、滅火藥劑效能、救援作業(yè)環(huán)境相匹配，在此前提下滿足超高層建筑火災(zāi)的高度及持續(xù)作業(yè)要求；二是滯空能力，無人機(jī)滅火需覆蓋舉高類消防車展開部署與內(nèi)攻準(zhǔn)備的關(guān)鍵窗口期，因此其單架次續(xù)航滅火能力應(yīng)至少保持30分鐘以上；三是機(jī)動能力，超高層建筑火災(zāi)常面對飄落物風(fēng)險和“立體燃燒、多面火點”火場環(huán)境，適配機(jī)型應(yīng)具備足夠的機(jī)動靈活性，滿足“遠(yuǎn)點起飛、高空靠近”以及環(huán)繞建筑物高空轉(zhuǎn)場作業(yè)等救援戰(zhàn)術(shù)需求。
相信隨著無人機(jī)滅火實戰(zhàn)應(yīng)用的不斷深入與實踐積累，各類機(jī)型的優(yōu)缺點將得到更清晰的識別與界定。未來，在完善的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)規(guī)范推動下，超高層建筑滅火救援主流機(jī)型將逐步確立。
（二）滅火技術(shù)手段分析
在此次測試活動中，超高層建筑火災(zāi)模型設(shè)置的為臨窗室內(nèi)火災(zāi)，參與測試滅火技術(shù)形式主要有4種：系留式A類壓縮空氣泡沫滅火、系留式高壓液體滅火、掛載式儲壓罐體滅火、發(fā)射式滅火彈滅火。其中大部分參測企業(yè)僅有系留式A類壓縮空氣泡沫滅火技術(shù)手段，部分企業(yè)有2種，同時擁有3種滅火技術(shù)手段的僅有獵鷹消防。
1.系留式A類壓縮空氣泡沫滅火
該滅火系統(tǒng)由噴槍、系留水帶和地面端泡沫發(fā)生器（或泡沫消防車）等主要單元組成。由于A類壓縮空氣泡沫具有低密度、高粘附特性，該方式作業(yè)高度相對較高，防復(fù)燃優(yōu)勢突出，適用于外墻保溫材料火災(zāi)、露臺火災(zāi)、樓頂火災(zāi)等多種場景。但其缺點也較為明顯：易受高空風(fēng)環(huán)境影響，進(jìn)而影響噴射距離和精準(zhǔn)度；在撲救臨窗室內(nèi)火災(zāi)時，易受窗口高溫氣體阻力影響，難以順利進(jìn)入室內(nèi)，且即使進(jìn)入室內(nèi)，受限于入射角度，難以形成有效的附著覆蓋。
2.系留式高壓液體滅火
該方式由無人機(jī)搭載噴槍、水帶，飛行至作業(yè)高度，通過專用保障車輛搭載的高壓泵組提供高效滅火藥劑，進(jìn)行持續(xù)性滅火作業(yè)。該方式彌補(bǔ)了壓縮空氣泡沫易受風(fēng)環(huán)境影響的短板，具有噴射距離長、滅火效能高等優(yōu)勢，但因滅火藥劑混合液密度大于壓縮空氣泡沫，在無人機(jī)載荷能力一定的前提下，作業(yè)高度要比后者低。
3.掛載式儲壓罐體滅火
該方式通過無人機(jī)掛載干粉型或水基型儲壓罐體和噴槍系統(tǒng)進(jìn)行滅火。掛載式儲壓罐體滅火不受系留管道限制，具有高度不限、機(jī)動靈活、快速壓制的顯著優(yōu)勢，適用于高度更高的半封閉空間火災(zāi)撲救。目前獵鷹消防所采用的干粉式罐體滅火方式可在30秒內(nèi)快速形成300m3~600m3的滅火空間，對火勢進(jìn)行快速壓制。由于該方式所使用的罐體屬于高壓容器，罐體需依據(jù)國家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和飛行平臺性能進(jìn)行材料、容積等參數(shù)定制，并且需要配備緊急泄壓等安全防護(hù)技術(shù)，在技術(shù)層面存在較高要求。
4.發(fā)射式滅火彈滅火
該方式通過無人機(jī)搭載專用發(fā)射裝置遠(yuǎn)距離發(fā)射滅火彈進(jìn)行滅火。其具有滅火距離遠(yuǎn)、環(huán)境適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢，但因滅火彈的高動能沖擊和爆炸特性，易對室內(nèi)被困人員、建筑結(jié)構(gòu)造成二次損害，會增加后續(xù)協(xié)同救援的復(fù)雜性和風(fēng)險。若其發(fā)射動力采用火工品驅(qū)動，該方式還存在一定法規(guī)限制。此外，當(dāng)前水平發(fā)射式滅火彈載荷有限，單發(fā)作業(yè)較難在建筑空間火災(zāi)中起到理想滅火作用。
（三）物資輸送技術(shù)手段分析
本次測試活動除超高層建筑真火撲救外，還模擬了火災(zāi)導(dǎo)致常規(guī)救援通道受阻、急需為被困人員提供救援物資的特殊場景，設(shè)置了物資垂直投送和水平輸送科目。
物資垂直投送主要檢驗了參測無人機(jī)的單架次載荷能力及投送的精準(zhǔn)度，各企業(yè)表現(xiàn)各異。物資水平輸送則重點考察參測無人機(jī)的有效載荷、機(jī)動性、精準(zhǔn)度等能力，呈現(xiàn)了多種技術(shù)手段，包括：水平遞送、彈體輸送、繩索輸送等方式。
1.水平遞送
無人機(jī)搭載水平遞送桿裝置、手拉觸發(fā)式自動脫離系統(tǒng)，吊裝應(yīng)急救援物資飛至被困人員處，由被困人員手動牽引應(yīng)急釋放模塊，自取救援物資。該方式實現(xiàn)了“點對點、手對手”的精準(zhǔn)輸送，具有安全可靠、操作便捷等優(yōu)勢。
2.彈體輸送
無人機(jī)掛載裝有救援物資的彈體，發(fā)射至室內(nèi)完成物資輸送。該方式在測試中暴露了顯著安全隱患：彈體將墻體打穿，沖擊力控制技術(shù)欠佳，存在二次傷害風(fēng)險。
3.繩索輸送
由無人機(jī)掛載繩索布設(shè)系統(tǒng)，通過拋投繩端使繩索跨過樓體，在繩索固定后，通過爬繩機(jī)器人進(jìn)行物資輸送。該方式能夠有效克服復(fù)雜環(huán)境的限制、安全性高。
物資水平輸送所展現(xiàn)的多種技術(shù)手段，可謂無人機(jī)應(yīng)急救援技術(shù)創(chuàng)新探索的一個縮影。通過測試活動驗證不同技術(shù)路線的實戰(zhàn)效能，不僅為現(xiàn)有技術(shù)手段迭代升級提供了科學(xué)依據(jù)，也為相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范的制定提供了參考。
【結(jié)語】
這場在深圳開展的無人機(jī)超高層建筑滅火救援技術(shù)大考，既集中展現(xiàn)了無人機(jī)應(yīng)急救援領(lǐng)域近年來的創(chuàng)新成果，也為行業(yè)創(chuàng)新和技術(shù)探索提供了市場評估標(biāo)準(zhǔn)，是推動無人機(jī)應(yīng)急救援產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的標(biāo)志性事件?？梢灶A(yù)見，深圳市此次測試活動僅是一個開始，隨著無人機(jī)超高層建筑滅火救援及災(zāi)害搶險救援的實戰(zhàn)應(yīng)用推廣和行業(yè)技術(shù)規(guī)范完善，無人機(jī)將從輔助裝備升級為城市安全核心基礎(chǔ)設(shè)施，形成“需求牽引研發(fā)、實戰(zhàn)驗證技術(shù)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范產(chǎn)業(yè)”的良性發(fā)展閉環(huán)。