直升機救助模擬訓練器研究

摘 要：本文立足于大連海事大學救撈實驗室直升機救助訓練模擬系統(tǒng)自身的特點，對直升機救助訓練模擬系統(tǒng)進行了介紹，主要包括實驗室和直升機救助模擬訓練艙的概況，以及機艙操作面板、天車、電動絞車、造浪系統(tǒng)等相關系統(tǒng)設備的操作方法和使用保養(yǎng)。

關鍵詞：直升機救助;科學設備;培訓規(guī)程

1 直升機救助訓練模擬系統(tǒng)介紹

1.1 機艙基本概況

（1）概述。直升機救助訓練模擬艙（以下簡稱機艙）是整個直升機救助模擬訓練的關鍵系統(tǒng)，所有救助訓練均依托直升機救助訓練模擬艙進行，如圖1所示。機艙采用了現在各救助飛行隊常用的SC-76+機型客艙中段為參考模板，最大化地按照其結構、線型進行設計、研究。盡可能地為絞車手、救生員還原真實救援情形，使訓練更有針對性和實用性。

機艙需通過扶梯和登機臺，由右側滑動艙門進入。通過扶梯時，需要把好扶手，上下慢行，切勿擁擠。登機臺高度較低，為防止碰頭，需要俯身低頭通過。進入機艙前需確保機艙距離登機臺護欄不超過0.5米，否則需等待機艙移動到相應位置后再進入。機艙滑動艙門內外均有門把手，內側還設有門鎖，防止意外發(fā)生，確保機艙內人員安全。開啟（關閉）艙門時，需要把住艙門把手，勻速向左（向右）移動，并旋轉艙門鎖。

在機艙內進行操作前，需開啟直升機救助訓練系統(tǒng)總電源。

（2）機艙內部布置。機艙內部主要由操作平臺、機艙操作座椅、后排座椅、照明設備、絞車系統(tǒng)電源及接口、通信設備接口、空調出風口及控制面板、地令等組成。

機艙操作平臺位于機艙的左前側，如圖2所示。是機艙操作人員控制機艙（天車）移動以及直升機動感模擬系統(tǒng)的平臺。

機艙后排有四個座椅，均設有安全帶。通常人員進入機艙需要坐在后排座椅，系緊安全帶。

機艙滑動艙門前側窗口設有絞車手柄插口，以及絞車手柄放置裝置。電動絞車系統(tǒng)的電源位于機艙滑動艙門后的綠色按鈕裝置。操作電動絞車前，需要將絞車手柄連接頭插入絞車手柄插口，并將絞車手柄裝載手柄插入放置裝置，打開電動絞車系統(tǒng)電源，做好檢查工作后使用。

機艙滑動艙門前側窗口設有絞車手柄插口，以及絞車手柄放置裝置。電動絞車系統(tǒng)的電源位于機艙滑動艙門后的綠色按鈕裝置。操作電動絞車前，需要將絞車手柄連接頭插入絞車手柄插口，并將絞車手柄裝載手柄插入放置裝置，打開電動絞車系統(tǒng)電源，做好檢查工作后使用。

機艙內設有四個通信設備接口，分別位于操作面板左側窗口，滑動艙門前側窗口以及座椅中部頂艙板處。使用飛行頭盔的連接頭插入接口可進行語音通話。

機艙設有空調系統(tǒng)，控制面板位于機艙后艙板右側，控制面板如圖3所示。

空調控制面板從左到右，第一排按鈕分別為：確認/取消、上、風速、模式，第二排按鈕分別為：功能、下、定時、開關。

機艙內照明設備開關位于操作面板對應艙頂部位。

機艙內設有6個地令裝置，分別位于機艙操作座椅左側地面和機艙操作面板右側空曠處。地令需與絞車手安全帶配合使用。

1.2 天車移動系統(tǒng)及其操作使用

（1）概述。天車移動系統(tǒng)作為直升機救助訓練系統(tǒng)的支撐平臺，是實現機艙移動以及提供承重能力的關鍵系統(tǒng)。天車移動系統(tǒng)主要通過滑軌供電，可以通過天車遙控器或機艙操作平臺操作，實現機艙進行前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八個方向的移動，進而實現救助直升機懸停時基本姿態(tài)的模擬。除此之外，天車移動系統(tǒng)還附有一個吊鉤，可進行大型物件等的吊運工作。

（2）天車系統(tǒng)操作面板的使用。在機艙操作平臺進行操作前，需開啟直升機救助訓練系統(tǒng)的總電源。總電源開啟后，在操作座椅位置向左后方窗外望可以看到紅、綠、黃3個指示燈變亮，在機艙操作面板可以看到1電源指示燈（紅色）變亮。

機艙操作平臺天車移動系統(tǒng)操作面板如圖4所示。

1為電源指示燈，在打開總電源后，電源指示燈會變亮，表示供電正常。

2為工作指示燈，在打開7啟動按鈕后，工作指示燈會變亮，表示天車移動系統(tǒng)處于工作狀態(tài)。

3為遙控器/操控艙切換開關，向左為遙控器操作，向右為機艙操作面板操作。

4為天車照明開關，開啟后天車系統(tǒng)上的照明燈會變亮。

5為急停按鈕，用于應急急停操作。按下為急停，松開時向順時針旋轉，按鈕會自動彈起。

6為天車系統(tǒng)停止按鈕。按下停止按鈕，天車系統(tǒng)停止。

7為天車系統(tǒng)啟動按鈕。按下啟動按鈕，聽到外部發(fā)出“啪”聲響，2工作指示燈亮，表示天車系統(tǒng)已啟動。

8為電鈴。在天車系統(tǒng)啟動前，按下電鈴，提示其他人員機艙即將開始移動。

左搖桿用于控制天車吊鉤，右搖桿用于控制機艙移動。搖桿可進行前、后、左、右、左前、右前、左后、右后八個方向的移動控制，每個方向均有多個擋位，一擋（搖桿小角度偏移）為慢速移動，二擋及以上擋位（搖桿稍大角度偏移）為快速移動。

1.3 電動絞車系統(tǒng)及其使用

（1）概述。電動絞車系統(tǒng)是機艙在救助訓練中轉運人員和物品的執(zhí)行系統(tǒng)，主要由救援吊索絞車裝置、接線盒和絞車手柄構成。救援吊索絞車裝置位于機艙外，艙門左前側上部，外形如圖5所示。為了模擬真實的海上救助情景，實驗室所采用的電動絞車系統(tǒng)與救助飛行隊S-76C+型號的救助直升機所裝置的絞車相同。該電動絞車具有較長的維修周期，無限繩索偏角，以及鋼纜應急切斷裝置等特點，非常適合救助直升機使用。

（2）電動絞車系統(tǒng)的檢修與保養(yǎng)。電動絞車系統(tǒng)是電動的機械設備，因此，在達到一定工作時長或到固定維修周期后需要進行定期檢修保養(yǎng)。定期的檢修保養(yǎng)非常有必要，能夠確保電動絞車系統(tǒng)安全、可靠的工作。

Goodrich公司生產的電動絞車系統(tǒng)必須要根據定期檢修保養(yǎng)時間表返廠或到公司授權的維修中心進行徹底的檢修保養(yǎng)，如下表所示。徹底的檢修保養(yǎng)將根據電動絞車組件維護手冊或軍事技術手冊來進行。注意，為確保絞車的使用的安全性，必須按照時間表規(guī)定的要求進行定期檢修保養(yǎng)，不能空缺或跳過某次檢查，否則容易造成絞車損壞或其他安全隱患。

在絞車的徹底檢修保養(yǎng)中，絞車吊鉤、接線盒以及它們的組件會進行功能測試和目視檢查。通過功能測試和目測檢查，能夠將其中隱患的部件和存在的問題全部排查出來。

本系統(tǒng)所使用的Goodrich 42325-12-1型號帶有絞車使用次數計數表。

絞車的使用周期的定義：不論吊鉤負載大小，在直升機飛行中鋼索伸出、收回的一個過程，或在地面上，鋼索伸出收回長度大于等于16英尺的一個過程。

電動絞車系統(tǒng)第一次的檢修保養(yǎng)時間以生產日期開始或實際的使用時長計算，以最短的時間計算。從第二次開始從之前一次檢修后或實際使用時長計算。

1.4 直升機動感模擬系統(tǒng)及其使用

（1）概述。直升機動感模擬系統(tǒng)是將機艙進行真實直升機懸停救援情形還原的系統(tǒng)，可以提高救助訓練的真實程度，最大化地使絞車手、救生員在實驗室內體驗最真實的救助環(huán)境。直升機動感模擬主要由六自由度平臺進行實現。系統(tǒng)采集飛行隊救助過程中直升機姿態(tài)的數據，通過數據處理，得到全真模擬的救助直升機懸停時的動態(tài)指標。

（2）動感模擬系統(tǒng)操作面板的使用。直升機動感模擬系統(tǒng)的操作面板位于機艙操作平臺上，如圖6所示。除此之外，機艙操作平臺還設有金屬鍵盤、鼠標滾球、USB多用連接口等。

1為復位按鈕。用于將計算機進行復位重置。

2為報警燈。當系統(tǒng)出現故障時，報警燈會響鈴提示。

3為動感模擬系統(tǒng)電源按鈕。當系統(tǒng)關閉時，長按電源按鈕，待按鈕燈（綠色）亮起，直升機動感模擬系統(tǒng)啟動;當系統(tǒng)開啟時，長按電源按鈕，待按鈕燈熄滅，直升機動感模擬系統(tǒng)關閉。

4為急停按鈕，用于應急急停操作。按下為急停，松開時向順時針旋轉，按鈕會自動彈起。

5為抬升按鈕。按下后，計算機顯示器會從平臺內部升起。

6為下降按鈕。按下后，計算機顯示器會回到平臺內部。

（3）動感模擬系統(tǒng)軟件的使用。機艙的動感模擬主要通過計算機軟件進行控制實現，軟件操作界面如圖7所示。軟件的基本操作方法具體如下：①打開直升機動感模擬系統(tǒng)控制軟件;②待系統(tǒng)自檢完成后，解除動感模擬系統(tǒng)鎖定;③預位。動感模擬系統(tǒng)自動調整至初始位置，待系統(tǒng)調整預位完成后，再進行下一步操作;④設置動感模擬工況。選擇相應的預設工況或加載外部工況數據進行操作;⑤按下動感模擬啟動按鈕，機艙開始按照相應工況數據進行動感模擬;⑥若要結束動感模擬，需要按照上述步驟依次逆序操作，并關閉系統(tǒng)軟件。

2 結論

本文主要圍繞如何利用直升機救助模擬訓練系統(tǒng)及其相關設備、救助裝備進行科學的救助訓練展開了相關研究。

論文為實驗室和裝備的介紹，從大連海事大學救撈實驗室的介紹出發(fā)，詳細介紹了各系統(tǒng)的操作流程與使用時的注意事項，并結合救助訓練的實際情況，對相關裝備進行了規(guī)格參數、功能以及使用的介紹。主要希望訓練人員和學員能夠熟悉訓練場地和外部條件，加強對實驗室和相關系統(tǒng)進行熟悉了解，并可為操作人員進行使用參考，為順利、安全開展救助訓練而打基礎。

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作者簡介：趙天啟（1994— ），男，漢族，江蘇揚州人，本科，初級救助指揮員，研究方向：海上直升機救助。