救助船直升機保障系統(tǒng)設計探討

陸小科　彭秀清

摘 要：本文以我公司為交通部救助局建造的8 000 kW救助船、14 000 kW救助船、12 000kW救助船為載體，系統(tǒng)地總結了救助船上直升機保障系統(tǒng)設置的特點、難點，結合實船建造使用經(jīng)驗，深入研究了救助船直升機保障系統(tǒng)的設計要點。

關鍵詞；救助船；直升機保障系統(tǒng)；設計要點

中圖分類號：U674.23 文獻標識碼：A

Abstract： Based on the experience from 8 000 kW rescue ship， 14 000 kW rescue ship and 12 000 kW rescue ship built for Rescue Bureau Ministry of transportation， this paper summarizes the features and difficulties for designing the integrated logistic support of helicopter in rescue ship.

Keyword： Rescue Ship；Integrated Logistic Support of Helicopter；Key points of design

1 引言

隨著海上經(jīng)濟活動的快速發(fā)展，各種海難事故不可避免。直升機具有較高的機動靈活性，能夠起到擴大作業(yè)海區(qū)搜尋范圍，實施?？樟Ⅲw救助等作用。對于海上人命救生、緊急突發(fā)事件應急處置等海上救助任務，直升機是有效的快速反應裝備之一。

由于直升機自身的保障補給能力弱，不能適應海上復雜的環(huán)境，必須要與母船配合行動，才能彌補自身能力的不足。作為直升機的海上平臺，救助船上需要配備為直升機起降、停留、牽引、存放、清洗、檢修、保養(yǎng)、加油、充電、補氣、通信保障等各種后勤保障設施。

目前，國內民用船舶領域直升機相關設施的主要設計依據(jù)是CAA-CAP437《海洋直升機降落區(qū)域標準》[1]。該標準內容主要有直升機甲板設計、油漆和燈光標識等視覺標志的布置、救生消防設備配備等，未涉及機庫和直升機維護保養(yǎng)設施設計標準。國內涉及機庫設計的只有GJB543B-2009《艦船直升機艦面系統(tǒng)通用要求》[3]，但該標準作為軍用標準，同樣不完全適用于救助船。

2 救助船直升機保障系統(tǒng)的特點

2.1 船載直升機的機型

救助船常規(guī)保障及搭載對象主要為直-9或S76C+型船載直升機，搭載的直升機可執(zhí)行巡邏、搜索、救助、運送人員物資等任務；輔助提高海上訓示和監(jiān)管，與母船實現(xiàn)?？栈印?/p>

直-9機身長13.29 m，機身高3.81 m，旋翼直徑11.68 m，尾翼直徑0.90 m?？罩? 975 kg，滿載起飛重量4 000 kg。采用可收放式前三點起落架，前輪為雙輪式的可自動定向，后輪為單輪式。

S76C+為交通部東海第一救助飛行隊機種，旋翼直徑13.41 m，尾槳直徑2.44 m，機身長13.22 m，機身寬2.13 m，機高（尾槳轉動）4.52 m，空重2 540 kg，最大起飛重量（S-76通用型）4 670 kg（S-76C+）5 307 kg。

2.2 直升機保障系統(tǒng)分類

直升機保障系統(tǒng)根據(jù)功能的不同分為起降設施、停放設施、維護設施、供給設施、消防設施5大類。起降設施主要是用于直升機起降的有關設施，具體包括直升機起降平臺、油漆標志線、靜態(tài)助降燈光、通信、引航和氣象設備、動態(tài)助降燈光、液壓安全網(wǎng)防滑網(wǎng)等。停放設施是指直升機甲板系留和機庫存放的相關設施，具體包括機庫、機庫門、牽引絞車、牽引桿、機庫系留設備、甲板系留設備、防滑輪擋等。維護設施是用于直升機日常維護所需要的設備，具體包括直升機沖洗車、液壓油車、機庫行車、機身工作梯、小型工作梯、千斤頂?shù)取９┙o設施是指用于直升機油電供給所需要的設備，具體包括航空燃油加油裝置、供電電源裝置、供氣氣源裝置等。消防設施主要是用于直升機甲板和機庫內的相關滅火設備。

2.3 救助船直升機保障系統(tǒng)設計難點

在船上，直升機機庫和航空器材的存放空間很有限，在有限空間內合理的設計直升機起降和停放的空間，配置數(shù)量少、體積小、通用性高、適用船上特殊工作環(huán)境的專業(yè)設備，保障直升機在船上的正常使用，是直升機保障系統(tǒng)設計的難點。

3 救助船直升機保障系統(tǒng)設計要點

本文通過總結公司建造的8 000 kW、14 000 kW、12 000 kW三型救助船的直升機相關設施設計經(jīng)驗；走訪船東，了解用戶使用情況；分析研究救助船直升機保障系統(tǒng)的實際需求，形成完整的救助船直升機保障系統(tǒng)設計要點。

3.1 起降和停放設施設計要點

根據(jù)救助船常規(guī)搭載的直升機型號，救助船應滿足S76C+型直升機的起降要求，根據(jù)CAA-CAP437《海洋直升機降落區(qū)域標準》，S76直升機的降落區(qū)域為中型尺寸，D為16 m，最大靜載荷為5.3 t。甲板結構強度設計需要考慮甲板均布載荷、直升機著陸沖擊、直升機甲板系留3種工況，強度計算公式在《鋼制海船入級規(guī)范》[2]內有具體要求。直接利用甲板室頂部作為直升機甲板時，應至少達到A-0級防火分隔的要求。

直升機甲板應涂刷深綠色的防滑涂料， 并在其上用色漆勾畫出下列各種識別標志。

1）直升機甲板周界線及無障礙扇形區(qū)標志

直升機平臺的甲板應采用0.3～0.4 m寬的白線勘畫出抵離區(qū)的周界，并建議在此周界上勾畫出無障礙區(qū)標志。

2）降落環(huán)與直升機港名標志

降落環(huán)用于使直升機降落在規(guī)定的位置，當直升機的主降落架位于標志內，而飛行員在標志上方時，直升機的所有部位離任何障礙物均有安全的裕度。通常降落環(huán)位于抵離區(qū)中心，為一黃色圓環(huán)，其內徑等于0.5LD，環(huán)的寬度為1 m。降落環(huán)中心處用白漆畫出字母H，其尺寸為4 m×2.4 m，筆劃寬度為0.4 m，水平劃位于無障礙區(qū)的中線上，港名標志即該船名稱，用1.2 m×1.2 m的白漆畫出，且位于降落環(huán)與無障礙區(qū)標志之間。endprint

直升機甲板在周界處應裝設邊界燈。根據(jù)中國民航總局CCAR-94FS-III的規(guī)定，直升機甲板周邊應當裝設波長為570納米～590納米的黃色或黃、藍交替的燈。在燈上裝有燈罩時，發(fā)光強度應不小于15.29cd。燈的間距不大于3 m，燈的高度不得低于甲板平面，但也不能高于甲板平面0.25 m。

船上應設置一個風向指示器（風向標），用以指示直升機甲板上方的實際風況。通訊上除船上配備的VHF無線電臺外，同時應配備航空VHF對講機，用于和機上人員的對話。

3.2 停放設施設計要點

直升機存放設施的設計是圍繞機庫做的，首先機庫的尺寸要保證直升機在機庫內系留停放時，前、后、左、右、上方5個方向上都有足夠的安全距離。按照S76型直升機的尺寸，在不考慮機庫門處艙壁的斜度的前提下，救助船的機庫在長度上應該18 m（直升機的最大長度16 m+前后各1 m的安全距離，在空間特別緊張的情況下前后安全距離可以取0.8 m）。機庫內凈空間最小寬度為5.1 m（飛機最大寬度3.1 m+左右各1 m安全距離，在空間特別緊張的情況下前后安全距離可以取0.8 m）。高度方向上，機庫內的行車吊鉤與直升機的最小安全距離是0.3 m。機庫的結構強度要滿足直升機安全系留條件下的強度要求。庫內可以根據(jù)需要設計工作平臺，但前提是要保證與飛機的最小安全距離。

機庫的大門一般采用風雨密板簾式吸頂門，電動啟閉時間約1 min。手動啟動時，手動力不大于150 N，啟閉時間不大于5 min。機庫大門開口處甲板上應設有防水措施，防止水流進入機庫。

機庫內外應分別設置電動或者液壓的牽引絞車，用于直升機的進出庫。牽引絞車通過專用的牽引桿與飛機連接，牽引桿應能在牽引過程中控制飛機前進方向。

機庫內450 mm以下為危險區(qū)域，布置在這個范圍內的電氣設備應采用防爆型。機庫內的漏水管應與其他艙室的漏水關系分隔開。機庫內的系留座布置應存放直升機相匹配，系留鎖具的長度種類，在滿足要求的前提下應盡可能少。

機庫內應設置獨立的通風系統(tǒng)，機庫的送風機和抽風機的風量能滿足機庫內每小時換氣10次的要求，通風頭和風管的設置根據(jù)機庫結構布置，使送風機和抽風機的在機庫內形成最佳空氣循環(huán)。

直升機接地裝置用于消除直升機機身上的靜電，保證直升機在存放的過程中不產(chǎn)生火花，需要和機庫內結構連接并能有效導電。

3.3 維護設施設計要點

船上應配備直升機沖洗車，用于機身沖洗、發(fā)動機除鹽清洗和性能恢復清洗。機庫內應設置沖洗淡水的加水口，并與沖洗車的加水口接頭配套。沖洗車沖洗接口應與發(fā)動機的沖洗接口配套。

液壓油車主要用于檢查直升機的液壓系統(tǒng)、直升機液壓系統(tǒng)的局部清洗、直升機液壓油箱加油，液壓油車的電源規(guī)格應與機庫內的電源匹配，油車性能（液壓油的數(shù)量、質量、壓力、流量等）要滿足檢查直升機液壓系統(tǒng)的各種要求，油箱和管路的清潔度也能滿足直升機液壓系統(tǒng)的要求，接口與檢查直升機接口匹配。

機庫內的單軌行車，應能夠有效的起吊移動機庫內的重物至工作位置，并且不影響飛機的停放以及機庫內照明、消防滅火設備的布置，行車的吊重選擇通常選用1.5 t額定起吊能力。

機身工作梯主要用于飛機的頂上的清洗、槳葉機構的維護等，小型工作梯高度控制在1 m～1.2 m，體積小、質量輕，應放在靠近機身的位置，方便取用。

千斤頂在每次飛機存放的時候都需要使用，頂升位置在3個輪子的支撐位置，固定位置應近飛機主輪。根據(jù)千斤頂使用工況宜采用液壓式，收縮高度和頂升高度應與檢修直升機匹配。

3.4 供給設施設計要點

救助船一般不設置直升機燃油貯存艙，通常采用可拋式儲油罐。油罐應設在遠離生活區(qū)的開放式甲板，安裝在一個隨時可將油罐拋落到船外去的座架上。為防止產(chǎn)生靜電火花， 油罐安裝時應接地。為防止油罐拋落時造成航空燃油的泄漏，罐體與加油管路之間應采用破斷閥連接，拋落時能夠重力脫開自動破斷并封閉油管。直升機甲板附近設置有加油泵組，用于將油罐的燃油輸送到直升機油箱加油，配有底盤，供貯存漏油，底盤同污油柜連接。直升機油箱3 m范圍內、加油泵組房間、機庫內甲板0.45 m以下范圍是危險區(qū)域，該范圍內的所有電子設備要滿足防爆要求，設備的安裝處，應設置“禁止吸煙”標志。所有介質為航空燃油的金屬管路，在安裝時都應考慮防止靜電的措施。加油管路距任何熱表面的距離不能小于0.45 m，并應裝保護罩。加油泵組的艙室應設置獨立的通風系統(tǒng)，通風機應該為防爆型，通風排出口的位置應避開舷窗、通風吸入口和燃燒廢氣排出口，距離不能小于3 m。在防爆艙室內應設置固定式的可燃氣體檢測報警裝置，同時船上還應配置便攜式的可燃氣體檢測器，用于應急情況下的檢測。

直升機電源裝置用于為S76C+直升機和Z9型民用直升機提供通電檢查、排故或為機上電瓶充電。直流電源裝置額定電壓為28±0.9 V，輸出電流最低在50 A左右（僅限于通電檢查或充電）。另外還應配移動式蓄電池電池車及配套的電纜和航空插頭，用于直升機在起降平臺的充電。

防靜電金屬密封桶。容量約50 L/每只，需兩只，飛機每天飛頭一班時，油箱底部容易產(chǎn)生蒸汽形成油水混合，此時需要將油箱最底部的油放出一些，一般油水比較少。

氮氣瓶1只，用于直升機輪胎的打氣、下滑橫搖指示裝置和液壓油車的蓄能器等設備的充氣。

3.5 消防設置設計要點

消防設施要包含以下內容：

1）至少應設置兩個兩用型水槍，其所配的水帶長度足以達到直升機甲板和機庫內的任何部分；

2）設置泡沫滅火裝置，由炮式噴射器或泡沫管槍組成的一個適當?shù)呐菽瓏娚湎到y(tǒng)，該系統(tǒng)能夠對以LD（m）為直徑的圓周內的面積按每平方米每分鐘6 L的速率噴射泡沫溶液到直升機甲板的所有部分，持續(xù)時間至少為5 min；

3）直升機甲板上應設置總容量不小于45 kg的干粉滅火機至少兩具；

4）總容量不小于18 kg的CO2滅火器，其中1個應能射至該甲板上任何直升機的發(fā)動機區(qū)域；

5）船舶配置的消防員裝備中，其中一套應存放在靠近直升機甲板的處所。

6）直升機機庫內設有CO2噴頭，由CO2站室內的機庫專用釋放站控制，用于機庫滅火。

4 結束語

救助船的直升機保障系統(tǒng)與常規(guī)民船以及軍用艦船都有著極大的差別，但是從設備的功能和用途上還是可以找出很多共同之處。通過對CAA-CAP437《海洋直升機降落區(qū)域標準》和GJB543B-2009《艦船直升機艦面系統(tǒng)通用要求》解讀，分析標準制定的目的，結合從用戶方面了解到需求，總結出一套適合救助船直升保障系統(tǒng)的設計要求。能夠更好地指導我公司相關船型的設計，并為以后形成行業(yè)標準提供借鑒。

參考文獻

[ 1] CAA-CAP437海洋直升機降落區(qū)域標準[S]

[ 2] 中國船級社鋼制海船入級規(guī)范[S]

[ 3] GJB543B-2009艦船直升機艦面系統(tǒng)通用要求.

[ 4] M SC. 47（ 66） 51974年國際海上人命安全公約6 1996年修正案.

[ 5] 中國民船總局令第67號《民用直升機海上平臺運行規(guī)定》.

[ 6] 海安會通函MSC /C irc. 895， 有關客滾船直升機降落區(qū)域的建議.endprint