守护人类安全的金刚卫士之涡喷消防车

慧聪消防网讯 2011年7月21日《变形金刚3》隆重上映，截至8月17日，全球票房逼近10亿，远远超越了第一部和第二部的票房成绩。《变形金刚》勾起了许多80年代生人的儿时美好回忆。那句“人间大炮一级准备”的经典台词；与小朋友们一起抢着擎天柱把玩等记忆不禁让人唏嘘。而《变形金刚3》继续讲述的那个不变的话题，一个美好的美式英雄梦----守护人类的金刚卫士的战斗。

在《变形金刚》众多汽车人中不得不提到的是御天敌这款汽车人，他的原型竟是显示生活中真正的金刚卫士----消防车。

生活中真正的金刚卫士

消防车，又称为救火车，是专门用作救火或其它紧急抢救用途的车辆。消防车是装备各种消防器材、消防器具的各类消防车辆的总称，是目前消防部队与火灾作斗争的主要工具，是最基本的移动式消防装备。消防车的质量水平，反映出一个国家消防装备的水平，甚至体现该国整个消防事业的水平。

消防车的任务繁多，大到火灾、泄露、矿难、自然灾害，小到开锁、救人等琐碎工作。从各个角度分析，消防车才是真正的守护人类的金刚卫士。

金刚卫士之睿智卫士----涡喷消防车

初识涡喷消防车

涡喷消防车是指主要装有消防泵、水罐、泡沫罐和涡轮喷气发动机等灭火装置的消防车。由于其具有控火灭火能力显著、节约能源、次生灾害小等特点受到各国政府的重视，经过十多年的发展，现在已经在油田、矿井、机场等火灾扑救上有了较多的应用。

涡喷消防车工作原理及主要结构1.1涡喷消防车起源1991年，在海湾战争结束时为扑灭科威特727口油井大火，来自10个国家的27支消防队使用各种先进的灭火装备实施灭火战斗。其中，匈牙利将2台米格21飞机的退役涡喷发动机安装在T-34坦克上，涡喷发动机产生的高速气体射流将注入的海水切割成雾状水射向油井大火，扑灭每口油井大火的时间从12s到2min不等，比其他国家消防队采用的灭火方法快得多。由此，以涡轮喷气发动机为喷射动力的气-水两相流灭火装置得以闻名。

近年来，涡喷消防车作为一种新型的执勤战斗车，逐步投入到各级消防部队的灭火救援战斗中，涡喷消防车由于技术含量高，灭火救援性能强，受到各级消防部队的广泛关注。

涡喷消防车的三大灭火优势

1、喷射功率巨大

涡喷消防车的喷射功率达4000kw，满载时的质量为24.6t，其功率质量比为160kw/t，突破了30kw/t的限制，因而也突破了现有消防车喷射动力无法实现雾状水远距离喷射的难关，成为安装在常规汽车底盘上的喷射功率巨大的雾状水消防车。

2、使用大流量雾状水灭火

涡喷消防车控制火势的能力和灭火效率比常规消防车提高了十多倍。同时，尾气-水雾射流还有很强的驱散有毒有害气体、阻隔大火辐射热的作用，可在水雾射流掩护下救助被火灾围困的人员，避免减少人员的伤亡。

3、创造了喷射泡沫灭火剂的新方法

涡喷消防车生成泡沫的机理和常规消防车的泡沫炮生成泡沫的机理有所不同：泡沫炮是靠水射流的引射作用将空气吸入炮管，空气与混和液搅拌混合产生泡沫。

涡喷消防车也是一种强风力发生器，是抢险救援的有力助手：当有毒有害、易燃易爆气体发生泄漏时，涡喷消防车引射出的每秒钟近百立方米的高流速气体流携带着纯净的水雾（雾状水的注入量可随时调整，此时不喷射泡沫灭火剂），可迅速吹除、稀释泄露出的有毒有害气体，使其达不到点燃的浓度，以便迅速组织人员实施救援措施。

涡喷消防车是当前对付油、气大火的最强有力的灭火装备，是消防车家族中的新成员，正在进入相关的消防领域。

能量转换装置是涡喷消防车的技术诀窍

纵观中外涡喷消防车，从地域上分，有欧洲式和中国式两家；从喷射方式上分，有喷气式、喷水式、超细水雾射流式3种。

所谓喷气式，是指将涡轮喷气发动机简单地固定在载体上（如汽车、坦克等），利用涡轮发动机的尾气将火吹灭。在一定意义上讲，喷气式是原始的涡喷消防车

所谓喷水式，是把水送入喷气发动机喷口外面的气流中，靠气流冲击形成的水雾灭火，欧州型应属于喷水型涡喷消防车。他们在设计上的共同缺点是：没有设计水与高速气体射流的动能交换装置，而是在大气中无约束条件下由水、气射流直接撞击，在撞击中交换动能，这样的能量交换方法使气、水射流的能量交换不充分，水雾的粒径较大，射流的扩散角较大，未能获得更远的喷射距离。更重要的欧式涡喷消防车不可喷泡沫。可以说喷水式是不成功的涡喷消防车。

我国涡喷消防车属超细水雾射流式涡喷消防车，它克服了上述国内外涡喷消防车的致命缺点，在灭火机理、灭火方式等方面有重大突破。为什么这么说呢？

简单地将水射入气体流，在高速气流的撞击下能够形成水雾。但是，多大粒度的雾状水灭火效率最高？雾状水以多大的喷流强度灭火最有效？从什么角度喷射雾状水的灭火威力最大？如何才能使尾气-水雾射流的扩散角最小？怎样实现粒度适宜的大流量的雾状水的高强度、远距离的喷射？如何喷射化学灭火剂而提高灭油火的效率？此外，退役航空发动机品种繁多、推力各异，如何选型？如何防止因操作不当出现喘振现象以至造成事故？这些技术难点不解决，虽然也应用了气流和水流的两相射流技术，但所形成的雾状水灭火效率很低，实现不了射流的连续、高速、远距离喷射。

中国的涡喷消防车研发者是航空发动机专家，是研究空气动力学的行家。他们经过无数次的反复实验，终于从失败中找到了通向成功的路径，在涡喷发动机喷口后方设计了“尾气-水雾”换能装置，在枪管形的“换能装置”中，直流水射流与高速气体射流被约束在其中产生猛烈撞击，发生动能交换，直流水被切割成细水雾，射出的细水雾射流获取很大的动能，使水雾射流的扩张角很小，射速很高，水雾粒度细，喷射距离远。

有了换能装置，使两相射流技术发挥到极致，实现了大流量雾状水的远距离、高强度、大覆盖面积的喷射。充分达到了高速尾气-水雾射流对火焰稳定燃烧有强劲的切割破坏作用；大流量雾状水在高速尾气的携带下切入火焰迅速窒息燃烧的作用；雾状水全部气化时吸热冷却降温的作用。

同时，有了换能装置，创造了喷射泡沫灭火剂的新方法。在水中加入6％的水成膜泡沫剂，涡喷消防车高速气体射流冲击、剪切泡沫混和液时，由于空气的体积流量是液体体积流量的几十倍，在强气流作用下所有的混和液均生成粒径为2～3mm的没有液态水存在的泡沫珠（“干泡沫”）。如喷射1分钟，泡沫珠射流便能形成平均5厘米厚、覆盖200平方米面积的泡沫层。泡沫珠坠地后没有流动性，但却有很好的附着力，直接吸附在形状复杂的物体表面，形成稳定的泡沫覆盖层，免除了泡沫射流需经流淌才能形成均匀覆盖层所需的时间，有强大的阻止油火复燃的能力。喷射泡沫灭火剂的这种新方法，使涡喷消防车成为扑灭石油石化火的大力神、巨无霸。

能量转换技术是涡喷消防车喷射超细水雾的技术核心，由此而创造的换能器是涡喷消防车的技术诀窍，也是区别于其他各类涡喷消防车的重要特征。

技术创新是涡喷消防车市场化的根本途径

与任何一项新技术新产品的发明一样，从构思立项、开发研制到批量生产进入市场，涡喷消防车也经历了市场的艰苦磨练和业界的严格考验，在创新中发展，在发展中成熟。

我国涡喷消防车的从发展进程上大体分为两个阶段：

第一阶段，从1992年空军研究所研制出第一辆工程样车算起到2003年，这阶段是军内发展时期。这里需要着重指出的是，解放军5721厂为涡喷车的工艺改造、技术完善做了艰苦细致的探索，逐步形成了小批量生产，先后为空军和海军机场配备近20多台涡喷消防车，并随战机出口2台到国外。该厂生产装备到部队的涡喷消防车先后4次成功扑灭军用飞机火，在涡喷消防车的发展轨迹上，落下了浓重一笔。

第二阶段，从2003年到现在，这阶段是民用市场推广阶段。这里，北京海力普涡喷装备技术研究所在民用市场的推广上做了巨大工作。该所制作宣传资料，参加消防展会，组织实战演习，与空军研究所、解放军5721厂联合进行市场推广，成功地向石油行业销售了两台，首次成为石油战线的消防装备，使涡喷消防车从军品走向民用市场迈出了可喜一步。

从技术层面上，国内先后研制生产了三种不同规格型号的涡喷消防车。第一代是半驾驶楼式，第二代为全方位式，第三代是无水箱式。新的第四代消防车也将出现。