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火场战术的变迁

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人类灭火的历史,根据所使用的灭火设备,大体可以分为5个阶段:水桶时代、水枪时代、土龙时代、洋龙时代和机龙时代,分别代表了不同的火场战术。以下是古代火场灭火的工具和战术的简要说明。

水桶时代

第一阶段最长久,从人类开始利用火(大约40万年前,从北京山顶洞人/直立人时代发现火开始),到公元1世纪的罗马或11世纪的宋朝。一旦发生火灾,人们排成长队,通过传递水桶到火场,所以水桶是人们主要的射水方式。由于水桶比较笨重,不易远射,容易浪费,因此对最后射水者的技术要求比较高。而后者过于靠近火场,生命也容易受到威胁,这是无奈的选择。因此,这是一种原始的选择,灭火效率不太高。不过,水桶队流行的年代,通常是皮桶(兽皮,比较轻便),木桶太过沉重,只用转运,不合适用在火场的最后一环。

水枪时代

第二阶段,在公元2世纪初的罗马消防队伍Vigiles中有两种射水工具,一种是siphon(后世称作虹吸管,当时仅仅是类似大号注射器的水枪,今天儿童可以随处买到的玩具)和水囊(用皮囊包水,压挤皮囊射水)。后者相应于唐代的水囊技术(来源不详),前者相应于宋代的水枪技术(1035年《武经总要》中的唧筒)。水枪引入中国,有明确的记载:公元941年, “火油得之海南大食国,以铁筒发之,水沃其焰弥盛。”这个铁筒,是一种单缸压力泵(或称柱塞泵,活塞泵,对应于吸力泵或抽吸泵),像注射器,也叫水枪或水铳,甚至水龙(比如乾隆七年(1742年),著名诗人袁牧出任江宁/南京知县期间,有一首诗词“水龙百遣横空射,倒卷黄河向天倾”,这是水枪时代典型的灭火战术,需要集中火力,一举歼灭火头。这个水龙,只能是水枪,水龙是很难造出100条水柱的)。由于出口比较细,所以通过压力释放水源,可以达到较远的地方,给现场操作人员增加了安全隔离的距离。这种水枪,因为是单人或双人操作,比较方便而流行数世纪。缺点是不够连续,一次最多射2升水,对稍大一点的火头就显得无能为力,需要集体同时瞄准,效果有限。

关于国内水龙来源的另一种说法是,“顺治初/1654年,上海唐某得水龙之制于日本,久而他处传其制”。日本在两名荷兰技师的带领下引进土龙(“龙吐水”)技术是发生在1752年,比苏州引进的西方泵浦还晚了6年,所以唐某引进的水龙只能是水枪,而日本的水枪,也只能是向大宋学习唧筒技术的结果。

早期手动泵浦(土龙)时代

第三阶段,公元1627年,《远西奇器图说》出版,介绍了欧洲1612年出版的火场灭火技术。1686年,杭州总督金鋐开始仿制泵浦,又经过1720年前后的济宁靳高峋和1746年苏州陈肇泰等人的仿制工作,最后才有苏州知府傅椿下令推广使用。这是中国最流行的一种泵浦,其特征是缺乏吸水管(fire hose,水喉,因此还需要水桶队的帮助,即水夫)和使用鹤嘴喷头(即龙头,需要有一人掌“龙头”。龙头大哥是清代天津消防的特产,当时水会的群众基础就是脚夫阶层,也是黑帮的人力基础。)。这种泵浦在欧洲最流行的是Hans Hausch所发明的版本,杠杆水平运动(推和拉),需要28人操作2支杠杆,不是主流设计。在中国的版本是单杠杆(很粗),便于多人用力(但出力不均,有人幅度大,有人幅度小,非常不便)。由于这种泵浦没有水箱,只能仰赖木桶蓄水,体积庞大,十分笨重,移动不便,因此经常是橇式设计,又称作抬龙或挪龙(即没有轮子的泵浦)。这种泵浦的典型特征是没有水带(所以仰赖鹤嘴管,只能外部洒水),并使用单杠杆(运动部件简单)。这种土龙设计,在中国维持很久,优点是结构简单,运行可靠,很少维护,寿命超长,十分适用于降雨过多、火灾不经常发生的地方,比如中国南方。

复杂手动泵浦(洋龙)时代

第四阶段,公元1725年,英国涅夏姆(Newsham)申请了一种新型泵浦设计专利,利用了荷兰德海顿(Jan van der Heyden)在1673年发明的软管,可以主动吸取水源,并让喷头操作者深入火场寻找火源,给灭火工作带来很大的方便。 其典型特征是气箱调节水压(供水连续,而不是一阵一阵地射水)、软管吸水储水(因此可以节省水桶队需要大量的人手)、双杠杆传力(消灭位置差异,因此可以出力均匀)、轮式运动(因此响应迅速)。由于软管的灵活性,火场战术得到全面的修改,开创了室内灭火的先河。

由于中国缺乏制作水管的技术,但不缺乏廉价的人手,这种泵浦在中国出现比较迟,大约是道光末年或同治年间才有进口。嘉庆15年汉口大火之后,人们选择泵浦,仍然是苏州府陈肇泰的版本最佳。涅夏姆的泵浦进入中国之后,让原有泵浦退居二线,改称“土龙”,以便让更轻便的涅夏姆泵浦称作“洋龙”、“蝴蝶龙”或“机龙”。两者通称“腕力龙”(人力泵浦)。

内燃机泵浦(机龙)时代

第五阶段,自从1829年工程师爱立信改造蒸汽机用于驱动泵浦,美国1841年改造蒸汽机用于火场灭火之后,消防领域对人力以外的驱动方式阻力很大,直到1860年技术才得到商业化。蒸汽泵浦大约流行了60年。由于锅炉升温很慢,蒸汽机通常不能自驱动(来不及等),于是开启了马拉泵浦的时代(1872年波士顿大火失控的原因之一是马瘟)。不过蒸汽泵浦对中国的影响很小,似乎只有上海在20世纪初进口过英国的“灭火王”蒸汽泵浦,并且很快就让位于内燃机马达驱动的泵浦。内燃机泵浦,只需要2个人即可展开灭火行动,一人控制水压,一人射水灭火,提高了火场行动的效率。

1902年,汽油机诞生不久,泵浦的马达化(motorized)改造立即发生。芝加哥在1910年开始用汽油机(马达)替换蒸汽机,到1923年,替换工作基本完成。中国直接改造凯迪拉克汽油机(马达)作消防车用途,大约是1933年的上海。在此之前,基本是手动泵浦的天下。

今天,消防车可以自带水源(满水厢的水只能供泵浦运转几分钟),也可以用消防栓作为消防车的水源。内燃机可以驱动引擎前进也可以驱动泵浦运转,切换十分方便。水枪的出现,让水桶长梯战术得到淘汰。土龙的出现,让成批的水枪操作手显得很多余。水带的产生,节省了大量用来传递水桶的人手,并让入室灭火成为可能。内燃机的出现,让灭火战术只需要2人即可展开。当我们面临一种工具,还需要了解背后的战术考量,只有把设备和相关战术结合起来,才能实现更好的设计目标。

 

信息来源:消防先生微信


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