救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)安全分析

張力

[摘 要] 消防直升機(jī)是國(guó)內(nèi)外森林滅火系統(tǒng)中的重要組成部分，具有高靈活性和機(jī)動(dòng)性的特點(diǎn)，在及時(shí)撲滅森林火災(zāi)、避免或減少人員傷亡與環(huán)境破壞、降低財(cái)產(chǎn)損失方面發(fā)揮著重要作用。救助飛行隊(duì)與當(dāng)?shù)卣献髦饾u加深，其中城市森林滅火是重點(diǎn)合作項(xiàng)目之一。為確保救助直升機(jī)能在森林滅火中發(fā)揮實(shí)效，救助飛行隊(duì)充分借鑒學(xué)習(xí)國(guó)內(nèi)外森林滅火先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)，深入探索吊桶滅火飛行程序與技術(shù)，將吊桶滅火科目納入日常訓(xùn)練范疇，使森林滅火能力得到全面提升。眾所周知，直升機(jī)吊桶滅火屬于高風(fēng)險(xiǎn)科目，稍有不慎就可能引發(fā)災(zāi)難性后果，因此探討如何確保救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)安全具有重大意義。

[關(guān)鍵詞] 救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè) 安全 措施

中圖分類號(hào)：D631.6 文獻(xiàn)識(shí)別碼：A

一、救助直升機(jī)吊桶滅火簡(jiǎn)介

用于森林滅火直升機(jī)的儲(chǔ)水裝置有兩種形式，一種是將儲(chǔ)水箱安裝固定在直升機(jī)上，并用下垂吸管取水；一種是將取水吊桶外掛在直升機(jī)上。當(dāng)前，救助飛行隊(duì)采取的外掛吊桶形式，故本文以直升機(jī)外掛吊桶形式為例，對(duì)直升機(jī)森林滅火作業(yè)安全進(jìn)行分析。直升機(jī)吊桶滅火步驟分為吊桶安裝、取水及投放等。實(shí)施吊桶滅火作業(yè)時(shí)首先將吊桶用鋼索與救助直升機(jī)外吊掛貨鉤連接起來(lái)，接通吊桶水閥控制線路，然后救助直升機(jī)帶吊桶起飛，前往取水點(diǎn)取水，最后飛臨滅火點(diǎn)上空進(jìn)行投放，以達(dá)到滅火的目的。

二、影響救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)安全的因素

滅火吊桶安裝要求高、外掛吊桶飛行對(duì)直升機(jī)自身穩(wěn)定性的影響、山區(qū)地形復(fù)雜、取水點(diǎn)凈空條件與水下隱藏物、森林火災(zāi)濃煙等都嚴(yán)重影響著救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)安全。同時(shí)，飛行人員吊桶飛行經(jīng)歷與經(jīng)驗(yàn)、機(jī)組人員與地面消防指揮人員之間的溝通也在一定程度上影響著救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)安全。

（一）滅火吊桶安裝要求高

由于滅火吊桶鋼索需要安裝在救助直升機(jī)機(jī)腹下面的外吊掛貨鉤上，因此首先要在機(jī)腹上安裝外吊掛貨鉤，然后將吊桶鋼索與外吊掛貨鉤連接起來(lái)，并將吊桶放水閥控制線纜與救助直升機(jī)控制接口連接。滅火吊桶裝滿水后重量近2.5噸，在飛行中還要考慮吊桶擺動(dòng)，且外吊掛有出現(xiàn)緊急情況能快速脫鉤拋放外吊掛物的應(yīng)急裝置，這都對(duì)滅火吊桶安裝提出了高要求。外吊掛貨鉤和滅火吊桶安裝不符合要求可能導(dǎo)致飛行中鋼索在吊桶內(nèi)纏繞，致使吊桶損壞，無(wú)法執(zhí)行任務(wù)，甚至可能會(huì)致使外吊掛物意外脫落或緊急情況下無(wú)法拋放外吊掛物而發(fā)生嚴(yán)重的不安全事件。

（二）外掛吊桶對(duì)救助直升機(jī)操縱性的影響

滅火吊桶外吊掛于救助直升機(jī)外部且處于六自由度運(yùn)行狀態(tài)，其受到自身重力、氣動(dòng)力和鋼索拉力作用，產(chǎn)生的力矩會(huì)對(duì)救助直升機(jī)的配平特性和操縱響應(yīng)造成影響，尤其是飛行時(shí)吊桶將會(huì)產(chǎn)生額外的氣動(dòng)載荷與慣性載荷，這些載荷又會(huì)與救助直升機(jī)運(yùn)動(dòng)相耦合，使得直升機(jī)的飛行動(dòng)力學(xué)特性發(fā)生變化[1]，從而影響救助直升機(jī)的操縱性。

（三）取水區(qū)和滅火區(qū)凈空條件

救助直升機(jī)在執(zhí)行城市森林滅火任務(wù)時(shí)，大多選擇當(dāng)?shù)厮畮?kù)為取水點(diǎn)。水庫(kù)一般位于城市的周邊地帶，四周由山環(huán)繞且經(jīng)常有高壓輸電線穿越，凈空條件較差，外掛吊桶增加了救助直升機(jī)刮碰障礙物的風(fēng)險(xiǎn)，對(duì)救助直升機(jī)低空飛行取水安全造成了影響。同樣，森林火災(zāi)現(xiàn)場(chǎng)的地勢(shì)和高壓線等障礙物也嚴(yán)重影響著救助直升機(jī)的飛行安全。

（四）水下障礙物影響取水安全

在救助直升機(jī)懸停取水過(guò)程中，水面以下難于發(fā)現(xiàn)的漁網(wǎng)、樹(shù)樁等隱藏物可能會(huì)纏住滅火吊桶，使吊桶取水后提取過(guò)程受阻，從而迫使飛行員放水撤離，當(dāng)放水仍無(wú)法成功撤離時(shí)，則要啟動(dòng)應(yīng)急拋放程序?qū)⒌跬皰仐壴谌∷c(diǎn)，如吊桶內(nèi)預(yù)裝有化學(xué)滅火劑，可能會(huì)造成環(huán)境污染或財(cái)產(chǎn)損失。

（五）森林火災(zāi)產(chǎn)生的高溫濃煙影響飛行安全

在執(zhí)行滅火任務(wù)時(shí)，考慮到高度超過(guò)100米時(shí)灑出來(lái)的水會(huì)出現(xiàn)嚴(yán)重飄移現(xiàn)象，因此救助直升機(jī)會(huì)盡量降低灑水高度，而低空飛行時(shí)，森林火災(zāi)產(chǎn)生的濃煙影響飛行員和空勤人員的觀察視線，會(huì)對(duì)飛行能見(jiàn)度產(chǎn)生影響，再加上森林火災(zāi)地點(diǎn)地形復(fù)雜等，救助直升機(jī)吊桶撞山風(fēng)險(xiǎn)增加。

救助直升機(jī)在火場(chǎng)上空飛行時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)可能會(huì)吸入高溫濃煙，從而導(dǎo)致進(jìn)氣溫度畸變，使發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生喘振的風(fēng)險(xiǎn)大幅增加，危及飛行安全[2]。所謂航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)喘振，即氣流沿壓氣機(jī)軸線方向發(fā)生的低頻率、高振幅的氣流振蕩現(xiàn)象。航空發(fā)動(dòng)機(jī)壓氣機(jī)喘振的后果十分嚴(yán)重，一旦壓氣機(jī)進(jìn)入喘振狀態(tài)，會(huì)導(dǎo)致壓氣機(jī)強(qiáng)烈機(jī)械振動(dòng)和熱端超溫，會(huì)在極短的時(shí)間內(nèi)造成航空發(fā)動(dòng)機(jī)部件嚴(yán)重?fù)p壞。

（六）飛行人員心理素質(zhì)要求高

在復(fù)雜的山地形勢(shì)和濃煙中飛行時(shí)，飛行人員心理壓力增大，因此飛行員的心理素質(zhì)嚴(yán)重影響著滅火飛行安全，尤其是機(jī)長(zhǎng)的心理素質(zhì)對(duì)滅火飛行安全影響重大，如果機(jī)長(zhǎng)心理素質(zhì)較差，事情處置應(yīng)變能力弱，就會(huì)使其他機(jī)組成員精神高度緊張，造成思維有效能動(dòng)性和條理性減弱、信息交流速度變慢以及分析、判斷、處置能力下降等問(wèn)題，不利于飛行安全。

（七）機(jī)組人員與地面消防人員溝通配合

為了實(shí)現(xiàn)空中與地面協(xié)同滅火，在救助直升機(jī)執(zhí)行滅火整個(gè)過(guò)程中，機(jī)組人員和地面消防指揮人員要保持密切的溝通與配合，不同單位溝通方式的差異、救助直升機(jī)運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的巨大噪音等在一定程度上影響了機(jī)組人員和地面消防指揮人員的良好溝通，從而影響了雙方的協(xié)同配合。

三、相關(guān)安全建議

（一）加強(qiáng)滅火吊桶的安裝檢查

加強(qiáng)救助直升機(jī)外吊掛貨鉤、滅火吊桶、鋼索及控制電纜外觀檢查，確保其沒(méi)有缺少部件或損壞，在安裝過(guò)程中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)安裝程序，并將控制盒組件等固定在救助直升機(jī)上，避免發(fā)生不正常移動(dòng)而損壞，重點(diǎn)要檢查鋼索與吊桶及外吊掛鉤之間的連接是否牢靠、鋼索是否處于理順狀態(tài)，避免飛行中吊桶出現(xiàn)意外脫落或鋼索纏繞等事件。

（二）嚴(yán)格執(zhí)行吊桶滅火飛行程序

在飛行中處于六自由度狀態(tài)的滅火吊桶產(chǎn)生的力矩會(huì)對(duì)救助直升機(jī)的配平特性和操縱響應(yīng)造成影響，但人們?cè)谠O(shè)計(jì)定型救助直升機(jī)時(shí)已經(jīng)考慮到這種影響，并通過(guò)飛行手冊(cè)對(duì)飛行速度、坡度等有關(guān)參數(shù)進(jìn)行限制，故在執(zhí)行吊桶任務(wù)時(shí)，要遵守飛行手冊(cè)限制要求，嚴(yán)格執(zhí)行吊桶滅火標(biāo)準(zhǔn)操作程序，禁止超標(biāo)準(zhǔn)運(yùn)行，以確保飛行安全。

（三）合理選取取水點(diǎn)

在選取水點(diǎn)時(shí)，要充分考察取水點(diǎn)的凈空條件，深入調(diào)查取水點(diǎn)周邊山包和高壓線等障礙物分布，規(guī)劃救助直升機(jī)進(jìn)出路線和撤離路線，盡量避免在人口稠密區(qū)上空飛行。水面以下是否有隱藏障礙物也要作為衡量取水點(diǎn)是否合適的一個(gè)重要標(biāo)準(zhǔn)，盡力提前摸清水下障礙物的分布，在目標(biāo)水庫(kù)中選取合適水域作為取水點(diǎn)。

（四）加強(qiáng)著火點(diǎn)的地形偵測(cè)

事先考察重點(diǎn)防火山區(qū)，了解障礙物總體分布，為接到森林火警任務(wù)后詳細(xì)分析障礙物打下基礎(chǔ)。在執(zhí)行森林滅火任務(wù)前，充分做好飛行前準(zhǔn)備，摸清了解著火點(diǎn)山包和高壓輸電線等障礙物分布，在接近滅火點(diǎn)時(shí)，機(jī)組人員做好偵察，結(jié)合當(dāng)時(shí)風(fēng)向，規(guī)劃好飛行路線和應(yīng)急撤離路線，盡量繞開(kāi)山包和高壓輸電線等障礙物。

（五）盡量避免進(jìn)入高溫濃煙區(qū)

為了避免發(fā)動(dòng)機(jī)吸入高溫濃煙而引發(fā)喘振停車，救助直升機(jī)應(yīng)在上風(fēng)向區(qū)域?yàn)⑺疁缁?，持續(xù)觀察風(fēng)向變化并調(diào)整位置，盡量縮短在濃煙中的飛行時(shí)間。發(fā)生喘振時(shí)，飛行人員按照相應(yīng)夫人應(yīng)急處置程序采取應(yīng)急措施，確保發(fā)動(dòng)機(jī)快速脫離喘振狀態(tài)。

（六）提升機(jī)組座艙資源管理水平

執(zhí)行吊桶滅火任務(wù)時(shí)，飛行員主要負(fù)責(zé)救助直升機(jī)飛行操控、姿態(tài)調(diào)整以及應(yīng)急指令發(fā)布等任務(wù)，后艙空勤人員則主要負(fù)責(zé)吊桶的監(jiān)測(cè)與控制，分工不同，所以需要前艙飛行員與后艙空勤人員緊密溝通與合作。因此良好的座艙資源管理是安全執(zhí)行滅火任務(wù)的有效保證。良好的座艙資源管理主要表現(xiàn)在嚴(yán)格執(zhí)行檢查單制度、明確表達(dá)控制權(quán)的轉(zhuǎn)讓、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)操作口令與動(dòng)作、明確出現(xiàn)特情后的分工四大方面。救助直升機(jī)在進(jìn)行吊桶取水與滅火關(guān)鍵時(shí)刻，機(jī)組人員的精神處于高度集中緊張狀態(tài)，加強(qiáng)機(jī)組座艙資源管理，分配好飛行人員精力、設(shè)備和操作資源的控制權(quán)對(duì)飛行安全至關(guān)重要。同時(shí)，充分調(diào)動(dòng)后艙絞車手和救生員等資源，通過(guò)后艙空勤人員夫人觀察和配合，識(shí)別航路上的障礙物、煙霧等，以提高吊桶滅火飛行安全水平。

（七）加強(qiáng)機(jī)組人員與地面消防人員之間的溝通

在森林火災(zāi)撲救行動(dòng)中，通常情況下是地面消防救援力量和空中滅火力量共同協(xié)作，這就需要地面與空中滅火救援力量密切配合與溝通。在日常工作中，要注意增強(qiáng)空地消防救援人員之間的學(xué)習(xí)交流，相互了解滅火技術(shù)、應(yīng)急處置程序和單位文化，統(tǒng)一溝通方式與方法，以在提高滅火效率的同時(shí)確保空地人員安全。

救助直升機(jī)與地面消防力量協(xié)同作業(yè)有利于及時(shí)撲滅森林火災(zāi)，從而保護(hù)環(huán)境、減少或避免人員傷亡與財(cái)產(chǎn)損失等。本文首先簡(jiǎn)要介紹了救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)過(guò)程，然后提出從滅火吊桶安裝、外吊掛對(duì)救助直升機(jī)操控性的影響、取水區(qū)與滅火區(qū)凈空條件、飛行員心理素質(zhì)、空地消防救援人員的溝通等方面確保、提升救助直升機(jī)滅火作業(yè)安全，旨在為救助直升機(jī)吊桶滅火作業(yè)提供一定的參考。

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