直升机高原转场及应急处置预案研究

直升机高原转场及应急处置预案研究

蔡永辉

哈尔滨飞机工业集团有限责任公司 黑龙江省哈尔滨市 150060

摘要：近年来，随着国产直升机性能的提高，高原地区装备的直升机越来越多，执行高原任务前，不仅需考虑机组人员和直升机保障物品的准备，还需考虑转场地面环境特征和直升机飞行性能指标。

关键词：直升机；高原转场；应急处置预案

随着海拔高度的增加，空气密度和大气压降低，直升机发动机功率及旋翼效率降低。与平原地区相比，直升机整体性能将会下降。并且由于高原气候条件复杂多变，地貌独特多样，存在许多不确定性，对高原直升机试飞安全构成重大风险。基于此，本文详细分析了直升机高原转场及其应急处置预案。

一、直升机概述

直升机作为20世纪航空技术极具特色的创造之一，极大地拓展了飞行器的应用范围，由机体和升力(含旋翼和尾桨)、动力、传动三大系统及机载飞行设备等组成。旋翼一般由涡轮轴发动机或活塞式发动机通过由传动轴及减速器等组成的机械传动系统来驱动，也可由桨尖喷气产生的反作用力来驱动。按大小分为轻型、中型、重型直升机。其突出特点是可做低空(离地面数米)、低速(从悬停开始)和机头方向不变的机动飞行，特别是可在小面积场地垂直起降。由于这些特点使其具有广阔的用途及发展前景。

二、准备工作

1、条件准备。影响直升机高原转场主要因素是人员和气象，所以要提前为任务做好准备。①直升机保障人员应身体状况良好，能适应高原作业要求。②转场前，专业人员携电台在特殊转场点沿途保障，提前做好应急准备。③气象组实时关注转场气象条件，避免直升机在恶劣环境中飞行。

2、物品准备。直升机物品准备是为了确保人员安全及满足直升机任务执行的需要。①人员安全防护用品、常用药品、个人物品。②少量直升机备件和维护工具。③根据任务情况，准备电源车、牵引机等特殊保障车辆及装备。

3、直升机准备。直升机转场前，必须按要求对其所有系统进行严格检查，以确认直升机的性能参数正常。

三、安全风险及应对措施

对直升机转场、场务保障进行了风险分析，确定了一些危险源及其可能的后果，通过风险概率和严重程度，确定缓解后的风险等级可接受，并制定了控制措施。

1、直升机性能下降。随着海拔高度的增加，空气密度和大气压力会降低，直升机的发动机功率及旋翼效率也会相应降低。与平原地区相比，其整体性能会有一定程度的下降，操纵性变差。

①发动机功率下降。通过查阅相关直升机手册得出结论，在10℃大气温度及1000m时，最高ITT值仅为730℃，而在4000m高度时，发动机提供65%分扭时所需的最高ITT值为815℃，所以发动机功率随海拔高度的增加而下降得更多。

②操控性能下降。以某机型为例，经查阅相关直升机手册，得出飞行重量为11000kg，密度高度为4500m，真空速为220km/h，过载系数为1.8G。在相应的平原地区飞行时，在海拔1000m、真空速220km/h条件下，过载系数可达2.2G。同时，为给直升机提供更大升力，旋翼的仰角需增大，动载荷也在同步增大，这直观地反映旋翼动载荷会进入危险区域。在5500m高度进行长航试飞时，在保持160km/h空速时，主桨动载荷指示长时间保持在8500m左右，减少了直升机的操作空间。

③载重能力降低。通过查阅相关直升机手册可得出：某型直升机在2℃温度下，在2500m高度可达到13000kg的最大起飞重量，而在4100m高度时最大起飞重量只能达到12000kg。

④飞行速度下降。通过查阅相关直升机手册，直升机重量为12000kg，执行70%扭矩、0℃温度、1000m高空的平飞任务，真空速可达220km/h，而在5000m的高空，真空速为180km/h，真空速随海拔高的升高而显著降低。

随着海拔高度的增加，直升机性能会下降，导致的后果可能为：a.转场任务终止。b.直升机迫降。c.直升机受损。

从不同角度制定应对措施，以降低风险。a.转场前清洗发动机压气机，调整放气活门，并检查功率保证。b.转场前详细检查操纵、旋翼、传动、着陆等系统。c.根据发动机性能及限制，采取合理的着陆起飞方法。d.在飞行过程中，操纵应平缓，并始终保持一定的操纵余量。

2、突发恶劣天气。高原地区气候垂直变化显著，因地形波动的显著差异及太阳辐射热和地热能分布不均的影响，无论是在夏季还是冬季，整个山脉常被雾包围，周围能见度突降。尤其有日照的下午，山谷中常出现局部空气对流。其后果可能为：a.转场任务被延迟或终止。b.直升机迫降。c.直升机受损。

从不同角度制定应对措施，以降低风险。①安排气象观测人员，实时对天气信息进行观测和通报。②飞行员应合理利用直升机上的气象雷达及防撞雷达设备，提前发现险情和天气。③提前选择野外备降点，各类保障车辆和人员待命。④设置任务决策点和相关的备用着陆点，供机组人员做出决策并处理意外情况。⑤当进入山谷等狭窄地形时，使用单机通过方式，飞行中有观测盲区最好沿山谷外侧飞行，便于观察地形地貌，及时做出应急处置。

3、人员高原反应。海拔越高，空气中含氧量越低，就越易引起人体缺氧和高原反应，导致头晕、恶心呕吐、嘴唇发紫、心悸等症状，严重时可能导致心律失常、昏迷，危及生命安全，可能造成人员伤亡。

从不同角度制定应对措施，以降低风险。①提前服用抗高原反应药物以提高自身适应能力。②把握工作活动节奏，减少剧烈运动。③确保氧气供应装置工作正常，有足够氧气供应，并准备足够的便携式氧气瓶。④出现高原反应时，立即送医救治。

四、应急处置预案

在试飞安全风险分析和控制措施基础上，与飞行员、机务和场务保障人员合作，制定如下应急处置预案。①转场时，航管和气象人员始终与各航路点保持联系，及时掌握直升机位置信息、状态、天气状况。②编队飞行中突发的天气变化需拉开各架机间隔；进入山谷时，应采用单机通过方式，先期通过的直升机应及时报告情况，逐机通过。③当遇到狭窄地形时，有观察盲区，沿山谷外侧飞行，便于观察地形，及时做出应急处置，若无法通过，应尽快选择有利地点备降，不得盲目尝试。④直升机在空中遇到特殊情况时，飞行机组应按飞行手册要求采取相应措施，并及时向试飞指挥组报告；试飞指挥组评估特情，并确认是否继续执行转场任务。⑤转场时出现特情需迫降时，机组应尽量选择合适着陆点迫降，并及时通知试飞保障组；试飞保障组提前制定地面应急救援预案，抢险车、救护车、消防车第一时间赶赴现场。⑥高空飞行应根据直升机性能和限制，充分考虑高度、重量、温度、风向和风速，准确计算油量，采取合理的着陆起飞方法，并在条件允许情况下尽量逆风起飞。⑦备降后，根据场地净空条件、海拔高度、风向风速确定起飞重量及方式。

参考文献：

[1]王永虎.直升机飞行原理[M].成都：西南交通大学出版社，2017.