A LÉGI ERDŐTŰZOLTÁS KÉRDÉSEI

Dr. Restás Ágostone-mail: arestas@r-fire.hu

„„Az erdőtüzek és oltásuk tapasztalatai 2010”Az erdőtüzek és oltásuk tapasztalatai 2010” 2010. május 13.2010. május 13.

PécelPécel

Rendhagyó bemutatkozás, avagy….- mit tettem, hogy ne kerüljön sor légi tűzoltásra…

Miskolc HÖT – KOK – OKF – Szendrő

–„Térfigyelő” projekt K+F – korai tűzészlelés–„TűzTér” projekt K+F– a tűz terjedésének becslése– Tűzoltás GPS alkalmazásával– Tűzoltó quad– Robbantásos tűzoltás – NASA kísérlet – „Robotrepülő” – Tagságok: Tactical Fire Remote Sensing AG; EKCs; – Konferenciák, tanulmányutak– Jelenleg: UAV, KTR, LTGH, I4F, R-20F

Tartalom

1. A légi tűzoltás története2. A légi tűzoltás a légi támogatás rendszerében3. A légi tűzoltás eszközrendszere4. A légi tűzoltás elméleti alapjai 5. A légi tűzoltás taktikája6. A légi tűzoltás hatékonysága7. Perifériák8. Összegzés helyett…

Rövid történeti áttekintés

Az első rendszeres légi erdőtűz felderítés: 1918Az első légi tűzoltás: 1918Az első légi erdőtűz oltás: 1930Az első kísérletek: 1950Az első erdőtűzoltó repülőgép: 1967 Az első magyarországi légi tűzoltás:

1993

ERDŐTÜZEK LÉGI TÁMOGATÁSA

LÉGI FELDERÍTÉS

LOGISZTIKALÉGI IRÁNYÍTÁS

LÉGI TŰZOLTÁS

Az erdőtüzek légi támogatása

A légi tűzoltás

A légi tűzoltás eszközrendszere I.

Hazai hordozó eszközök

PZL M-18 Dromedár

Zlin Z – 137 Smelak

Mi - 2

Mi - 8T

A légi tűzoltás eszközrendszere II.

A feltöltés és kibocsátás eszközei: szivattyúk, belső tartályok, külső függesztmények

A légi tűzoltás eszközrendszere III.

Az oltóanyag Víz Habok Retardánsok

ammónium szulfát [(NH4)2SO4], ammónium polifoszfát [(NH4 PO3)n], diammónium foszfát [(NH4)2HPO4] fajhő: 4,2 kJ/kgC

párolgáshő: 2684 kJ/kgfelületi feszültsége 7,3 10-4 N/m

HűtőhatásFojtóhatásÜtőhatás

Hatékonysági tényező: 1

A légi tűzoltás elméleti alapjai

Az oltóanyag kibocsátása és deformációja

Az oltóanyag a levegővel való ütközés

következtében cseppekre szakad

Enyhe deformáció

Az oltóanyag szétesése

Az oltóanyag porlasztott

esőként viselkedik

HA - az enyhe deformáció szakaszának távolsága a kiömlőnyílástól.HB - a szétesés szakaszáig figyelembe vehető magasság.HC – a porlasztott eső szakasza

Rep

ülés

i mag

assá

g a

tala

jtól

Deformáció és szóráskép

nkibocsátásHkZ 2

n

kibocsátás kZH

2

kibocsátásHZ 176,0

kibocsátásHZ65

1

kibocsátásHZtg

21

2

l1

l2

h

A víz mennyiségének hossz-, és keresztmetszeti eloszlása

A szóráskép kialakulása a felszínen

A SZÓRÁSKÉPET BEFOLYÁSOLÓTÉNYEZŐK:

- repülési magasság,- repülési sebesség,- a szél sebessége és iránya,- az oltóanyag jellemzői,- a levegő hőmérséklete,- a kiömlő nyílás jellemzői,- a kibocsátás időtartama.

A szóráskép változása

A1

A2

V1V2

A repülési sebesség

A TALAJHOZ VISZONYÍTVA

A repülési magasság

30

90

120

150

50 100 150

60

A benedvesített felület hossza. [m]

A kibocsátás m

agassága. [m]

A hatékonyság

még elfogadható minimuma

h2

h1

A1 A2

vszél

vrepgép

vföldfeletti

A beszórt felület elcsúszik

A szél befolyásoló hatása

A légi tűzoltás taktikája

Vrepgép

sszórás

Aszórt

Egyenes vonalban végrehajtott vízkibocsátás

:a forduló dőlésszöge

A szóráskép megváltozása a bedöntési szög

hatásáraA repülési magasság

V = o

A légi tűzoltás módjai – repüléstechnikai szempontból

Pontszerű oltás

Kibocsátás rárepülés után kifordulással

A légi tűzoltás módjai – tűzoltó-taktikai szempontból

– Vonalszerű oltás– Gyulladás megelőzés, égés lelassítás– Előhűtés– Pontszerű oltás

1

2

A légi tűzoltás hatékonysága

A hatékonyság fogalmának értelmezése

HAGYOMÁNYOS ESZKÖZÖKKEL EL NEM OLTHATÓ TÜZEK

A KÖZÖS ALKALMAZÁS GAZDASÁGOSSÁGNAK FELTÉTELEI

HAGYOMÁNYOS ESZKÖZÖKKEL OLTHATÓ TÜZEKA repülőgépek alkalmazása gazdaságosabb

A LÉGI TŰZOLTÁS GAZDASÁGOSSÁGI VIZSGÁLATÁNAK ALAPESETEI

Típus Üzemóra költség€h-1

Üzemperc költség€perc-1

Forrás

1. Mi-2 2100 35 Üzemeltető2. Mi-8 5000 83 Üzemeltető3. AT-802

4. S-2T 1800 30 Előadás5. G-IIIAT 3240 54 Előadás6. CL-415 8640 144 Előadás7. Skycrane 8800 147 Előadás8. BE-200 11500 192 Gyártó9. ShinMeiwa 16200 270 Gyártó10. B-747 Supertanker 11000 184 Gyártó

Hatékonyság

Szakmai Nemzetgazdasági

Erdő

Leégett terület légi támogatás nélkül

Leégett terület légi támogatással

Abszolút kár

2.1.

3.

4.

A transzfer veszteségei – technológiai korlátok

Kibocsátási veszteség

Kibocsátásiveszteség

Szállítási veszteség

Veszteségek % Belső tartály Függesztmény

Töltési - 5Szállítási - 5 - 30Kibocsátási 5 - 15 5 - 15Célba juttatási - 0 - 25 5-15 15 – 75 (!)

Felszíni veszteségek – a módszer korlátai

Veszteségek a felszínen %Küszöb érték alatti mennyiség 5 - 15 Felső határérték feletti mennyiség 10 – 25

Ürítési deficitKumulált ürítési

többletKumulált ürítésÜrítési többlet

Hatékony kumulált ürítés

1,45

336

2684

0500

100015002000

25003000

Potenciális energia

mennyiség (kJ/kg)

1 2 3

Energia fajták

Energia viszonyok

Párolgáshő

Fajhő

Ütési energia

A hagyományos tűzoltás égéselméleti korlátai

Tűzoltási sebességmperc-1

– Tűzintenzitás kWm-134002000700500

Normál

Nehézvédőruha

Erőgépek

Légi tűzoltás

Tűzvonal intenzitásKoronatűz 3000 – 8000 kW/m Kézi szerszámok: 500kW/m

Tűzoltó járművek: 2000kW/m-ig

Tűzterjedésmperc-1

Tűzintenzitás kWm-1

Az oltáshoz szükséges oltóanyag mennyiség

Vegetáció

Éghető anyagmennyiség kb.

kgm-2

Tűzintenzitás kb. x103

Wm-1

Hatékony oltóanyag

mennyiség kb. kgm-2

1. Fű 1 300 0,42. Cserje 3 1000 1,6

3. Fenyő 7 3400 54. Fenyő 10 8000 -

Oltóvíz megmaradási korlát: 5 l/m2 ! 

A NÖVÉNYZET FAJTÁJATŰZ

TERHELÉS(kg/m2)

SZÜKSÉGES VÍZMENNYISÉG

(l/m2)FRANCIA USA

FűNyitott, gazos terület

0,2 0,4 0,5

Tűlevelű fenyő füves aljnövényzettelBokros növényzet, sok zöld növénnyel

1 0,8 1

Keményfa erdő, max. 2 méterig, avarral Zárt tűlevelű lombozat, avarral

1,2 – 1,5 1,2 1,25

Keményfa erdő, zárt lombozattalÖreg tűlevelű fenyőerdő, sok hulladákkal

4 fölött  1,6 1,75

Szükséges oltóvíz

lm-25

Tűzintenzitás kWm-1

3400

1,45336

2684

0500

10001500200025003000

Potenciális energia

mennyiség (kJ/kg)

1 2 3

Energia fajták

Energia viszonyok

Párolgáshő

Fajhő

Ütési energia

Az oltási képesség meghatározása

Erdőtűz

ltöltés

Vízforrás

Repülőtérlrep lürítés

ntt olt

ciklus

visszaürítésodatöltésciklus ttttt

ciklus

olt

tt

n ciklus

h tperc

n60

maxmin ltsciklus lt

ürítéstöltésciklus ttt min

maxmin hciklus nt

maxmin

60

hciklus n

perct 154 maxmin hciklus nperct

ciklusrep tv

nh -

tciklus perc

vrep1

vrep2

vrep3

tciklusmin

1

nhmax vrep1 < vrep2 <vrep3

Mi-8 Mi-2Oltóanyag 2000 kg/ciklus 1000 kg/ciklusCiklusidő 12 perc 4 percCiklusok száma óránként 5 15Kiszállított oltóanyag 10.000 kg 15.000kgKöltség 1200eFt 600eFtOltóanyag költsége 120 Ft/kg 40 Ft/kg

Hatékonyság egy valós példa alapján

Egy magyar szabadalom és annak előnyei

– „Olcsó”– Nincs transzfer veszteség– Sajátos kialakítása miatt pontos célzás– Biztonságos repülés a veszélyeztetett zónában– Habok alkalmazására– Minimális követelmények a leszálláshoz– Azonnali segítség bajba jutott tűzoltókon

Ideális mind pont tüzek oltására („ugrótűz” potenciál!) , mind védelmi vonal kialakítására

A hatékonyság növelésének lehetősége

Paradigma váltás – mit fizetünk meg?

A víz hatékonysági tényezője: 1A habok hatékonysági tényezője: 3Hab bekeverés: 1000Ft/kg; 3%; Hk = 6 - 9Példa: Mi-2: 40 Ft/kg + 30 Ft/kg = 70 Ft/kg

+75 %40 Ft/kg 70 Ft/kg 70Ft/kg/3= 23 Ft/kg

-43 %

Mi-8: 120 Ft/kg + 30 Ft/kg = 150 Ft/kg

+25 %120 Ft/kg 150 Ft/kg 150 Ft/kg/3= 50 Ft/kg

-58 %

1,45336

2684

0500

100015002000

25003000

Potenciális energia

mennyiség (kJ/kg)

1 2 3

Energia fajták

Energia viszonyok

PárolgáshőFajhőÜtési energia

Water Content and Equivalent of Foam; and Efficiency

0,3330,222 0,167

0,50,333 0,25

0,6670,444

0,333

0,833

0,5550,417

1,76

2,3

1,43

1,89

2,23

1,3

1,82

1,1

0,586 0,5150,384

0,715 0,629 0,558

0,8670,697 0,606

0,9160,76

0,559

2,32

1,57

1,371,34

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Y 2 Rf 6 Y 2 Rf 9 Y 2 Rf12

Y 3 Rf 6 Y 3 Rf 9 Y 3 Rf12

Y 4 Rf 6 Y 4 Rf 9 Y 4 Rf12

Y 5 Rf 6 Y 5 Rf 9 Y 5 Rf12

Rate of foam (-)

Wat

er v

olum

e (m

m) a

nd

Effic

ienc

y co

effic

ient

(-)

Relevant water content Y Efficiency coefficient Water equivalence

Log. (Y Efficiency coefficient) Log. (Water equivalence) Log. (Relevant water content)

RoF 6RoF 9

RoF 12

5 mm

4 mm

3 mm2 mm

2,32,32

1,76

2,23

1,89

1,43

1,82

1,57

1,31,34

1,37

1,1

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Effic

ienc

y (-)

Rate of foam (-)

Depth of foam (mm)

2 mm3 mm

4 mm

5 mm RoF 6RoF 9

RoF 12

2,32,23

1,82

1,34

2,32

1,89

1,57

1,37

1,76

1,43

1,3

1,1

0

0,5

1

1,5

2

2,5

Effic

ienc

y (-)

Depth of foam (mm) Rate of

foam (-)

A hatékony (légi tűz)oltás szükséges, de nem elégséges feltétele - elmélet

ΔK = 2ΠΔR

R1 < R2 < R3

A1 < A2 < A3vt = konstans

R1 R2 R3

At3At2At1

szabadtfront tvK 2

tfront tvK 2

tvR t

olt

oltlts t

Lv

frontolt KL

tlts vv 2

olt

frontlts

frontelolt

tK

v

Lt

tltslts vvv 2; minmin

A hatékony (légi tűz)oltás szükséges, és elégséges feltétele - elmélet

Az oltás kezdeteErdő Az oltás vége

Lineáris tűzfrontA tűz terjedése Eloltott tűzfront

Frontvonal oltás közben

Leégett erdő L

H

Megmentett erdő

maxerdőM minerdőK

1 NGlterdő CM

lterdő CLHP 21

lterdőCMCMf

lterdő

)(lim

lterdőolttlterdő CptKvCLHp 21

21

ltst vv 2

erdőolttolttoltüzilt ptvtvtC 2

21

erdőoltlts

oltüzilt ptvtC 2

2

22

21

erdő

üzilt

lts pCl

4

2terdő

üzilt vpC

Erdő

Leégett terület légi támogatás nélkül

Leégett terület légi támogatással

Abszolút kár

Egyes repülőgépek oltási kapacitása

V lm-2

loltásm

S-2T

B-747

Il-76

0,8

1,6

2,4

3,2

900

4,0

5,0

50 200100 300150 500

CL-415

C-130

loltáslogm

Be-200

Perifériák

A légi eszközök alkalmazása előtt megvizsgálandó kérdések Légi eszközök alkalmazását  Kérdés Megjegyzés elveti támogatja

1. Az égő terület nagysága hektárban kicsi nagy2. A nem égő terület nagysága hektárban kicsi nagy

3. A terület anyagi értéke pénzben kifejezve kicsi nagy

4. A terület eszmei értéke becsült érték kicsi nagy5. A terület járhatósága hegyvidék, löszös talaj, stb. járható nem járható

6. Tűzoltó járművek alkalmassága   hatékony nem hatékony

7. A kézi eszközök hatékonysága pl. koronatűz magas alacsony

8. Az oltóvíz távolsága kilométerben közel / túl távol távol

9. A légi eszközök költsége a megmentett értékhez visz. magas alacsony

10. A leszállóhely feltételei merevszárnyú, forgószárnyú kedvezőtlen kedvező

11. Az időjárás elemei hamarosan eső várható Igen nem

  szél viharos repülhető  hőmérséklet csökken marad, nő  relatív páratartalom magas alacsony

12. Az oltás várható ideje többnyire napok kevés sok

Döntéstámogató mátrix

Érdekességek…

A légi tűzoltás biztonsága

Néhány hiba bemutatása

„VAS”

GONDOLKODÁS

ESZKÖZ

AGY

ÉSZ

HATÉKONYSÁG

Összegzés helyett…

Köszönöm a figyelmet!