國內(nèi)民用直升機(jī)撞線事故分析

詹月玫

(中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所,江西 景德鎮(zhèn) 333001)

0 引言

2010年8月,國務(wù)院和中央軍委下發(fā)了《關(guān)于深化低空空域管理體制改革的意見》,低空空域改革試點(diǎn)從2011年起開始向全國推廣,大大推動了國內(nèi)通用航空低空作業(yè)的運(yùn)營。與此同時(shí),民用直升機(jī)面臨的安全形勢也日漸嚴(yán)峻。撞線是民用直升機(jī)低空作業(yè)最主要的威脅之一,號稱“低空飛行殺手”。直升機(jī)獨(dú)特的飛行特征,決定了它的任務(wù)環(huán)境。直升機(jī)通常作業(yè)于高度低、地形復(fù)雜、能見度低的區(qū)域。這些都直接影響到直升機(jī)低空作業(yè)的安全性。飛行人員稍有不注意,危險(xiǎn)就會悄然來臨,直升機(jī)就容易與障礙物(高壓線、線纜、樹梢等)相撞,造成直升機(jī)失控,機(jī)毀人亡。事實(shí)上,直升機(jī)低空飛行狀態(tài)下,線纜的威脅很難觀察到。長時(shí)間低空飛行的直升機(jī)撞線的風(fēng)險(xiǎn)很高,并且撞線事故的致死率非常高。

1 撞線事故案例分析

2020年8月29日,某通用航空有限公司R44/B-7537號直升機(jī)在江西省贛州市龍南縣境內(nèi)執(zhí)行果樹農(nóng)噴作業(yè)任務(wù)時(shí)墜機(jī),造成機(jī)體嚴(yán)重受損。調(diào)查組最終認(rèn)定該事故的原因是,飛行員飛行時(shí)未能觀察到高壓線位置,直升機(jī)從高壓線下方經(jīng)過時(shí),旋翼槳葉掛斷高壓線,一片槳葉斷裂(斷裂飛出的槳葉長約1.5 m),直升機(jī)失去平衡,失控翻轉(zhuǎn)墜落在山坡上,并翻滾倒扣。

2020年9月26日,四川黑水縣與茂縣交界處發(fā)生一起直升機(jī)墜毀事故。一架從紅原機(jī)場起飛的直升機(jī)在飛行過程中與高壓線相撞后失控墜地,機(jī)身發(fā)生爆炸、燃燒,機(jī)上三名成員不幸遇難。此次直升機(jī)事故被定性為“通用航空較大事故”。事故最大可能原因是當(dāng)天是陰天,光照條件差且有毛毛雨,機(jī)組在沿河谷目視飛行過程中,未及時(shí)從周圍深綠色山體背景中發(fā)現(xiàn)并避開橫跨河谷的高壓線,導(dǎo)致直升機(jī)掛碰高壓線,隨后失控跌落與山體相撞。

兩起撞線事故的發(fā)生都是因?yàn)橹鄙龣C(jī)在低空運(yùn)行時(shí),目視條件受限,未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)高壓線而導(dǎo)致的,且均造成人員傷亡。

2 國內(nèi)民用直升機(jī)撞線事故統(tǒng)計(jì)分析

2021年2月25日,民航局飛標(biāo)司發(fā)布了《直升機(jī)防撞線》運(yùn)行安全通告。通告指出,2018年6月至2020年10月,我國共發(fā)生20起直升機(jī)安全事故,其中人為原因?qū)е?7起,天氣原因2起,機(jī)械原因1起。人為原因?qū)е碌?7起事故中,直升機(jī)撞線7起,直升機(jī)動態(tài)翻滾2起,機(jī)組成員誤碰操作系統(tǒng)2起,直升機(jī)撞山1起,直升機(jī)喪失尾槳效應(yīng)1起,直升機(jī)旋翼地面?zhèn)?起,其它原因1起。圖1所示為人為原因事故占比。統(tǒng)計(jì)顯示,人為原因?qū)е碌闹鄙龣C(jī)事故中,撞線原因占比最大,達(dá)到41%,且致死率為100%。由此可見,撞線對低空直升機(jī)運(yùn)行是最致命的。表1是2018-2020年我國直升機(jī)撞線事故數(shù)量表,3年間總共發(fā)生了7起直升機(jī)撞線事故。表2為2018-2020年撞線事故直升機(jī)作業(yè)類型占比數(shù)據(jù):7起撞線事故中,按照作業(yè)類型劃分,農(nóng)林作業(yè)4起,占比57.1%;飛行訓(xùn)練1起,占比14.3%;航空物探1起,占比14.3%;調(diào)機(jī)1起,占比14.3%[1]。

表1 2018-2020年直升機(jī)撞線事故統(tǒng)計(jì)

表2 2018-2020年撞線事故直升機(jī)作業(yè)類型占比

圖1 人為原因事故占比

美國國家運(yùn)輸安全委員會的一份關(guān)于直升機(jī)致命和非致命事故主要原因的數(shù)據(jù)分析報(bào)告顯示:未能保持物理距離和與物體碰撞是造成空中致命事故的兩大原因,各占致命事故原因的24.4%;視覺觀察也是空中致命事故的另一主要原因,占比17.1%。50%的飛行員未能保持飛行距離,結(jié)果導(dǎo)致了與物體的碰撞。表3為致命和非致命空中事故原因?qū)Ρ萚2]。

表3 致命和非致命空中事故原因?qū)Ρ缺?/p>

執(zhí)行空中作業(yè)任務(wù)低空飛行時(shí),容易接近物體(高壓線、電桿、樹梢等),因此,更需要注意物理距離。執(zhí)行低空作業(yè)任務(wù)時(shí)飛行員需要時(shí)刻警惕,避免碰撞風(fēng)險(xiǎn)。直升機(jī)與物體相撞事故中,在決定事故的嚴(yán)重程度方面,地形起到至關(guān)重要的作用。相比于撞到山、凹凸不平的地形上,撞在松軟或長滿草的地面上,造成的傷害可能不會那么嚴(yán)重[2]。

3 撞線事故原因分析

我國民用直升機(jī)飛行,主要分為空中作業(yè)、飛行培訓(xùn)和定檢試飛三大塊。從民航局飛標(biāo)司發(fā)布的《直升機(jī)防撞線》運(yùn)行安全通告可看出,近幾年民用直升機(jī)撞線事故率不低,農(nóng)林作業(yè)是民用直升機(jī)撞線事故四大類中最高的。分析我國民用直升機(jī)撞線事故率居高不下的原因,主要有以下幾點(diǎn):

1)電網(wǎng)分布密集且雜亂,缺少線纜警示標(biāo)識

隨著互聯(lián)網(wǎng)的盛行以及人們?nèi)粘Ｉ顚﹄娏π枨蟮牟粩嘣龃?我國電線覆蓋區(qū)域面積也在不斷擴(kuò)大。尤其是近些年,城鎮(zhèn)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,農(nóng)村線纜區(qū)域面積增長迅速,但存在線纜密集分布比較雜亂,走向不規(guī)范,安裝也比較混亂的現(xiàn)象,給直升機(jī)撞線增加了很大的風(fēng)險(xiǎn)機(jī)率。在城鎮(zhèn)農(nóng)村,線纜警示標(biāo)識很少,特別是在山谷環(huán)境中,根本就沒有線纜警示標(biāo)識,且線纜的外層絕緣皮是暗色不會反光,不容易發(fā)現(xiàn)。這對在直升機(jī)里靠肉眼觀察的駕駛員來說十分危險(xiǎn),稍有不注意,危險(xiǎn)就會悄然臨近。上述2020年8月江西贛州市龍南縣的直升機(jī)墜機(jī)事故和2020年9月四川黑水縣與茂縣交界處的直升機(jī)撞高壓線事故,都是因?yàn)轱w行員未及時(shí)觀察到高壓線位置,導(dǎo)致直升機(jī)掛碰高壓線,隨后失控跌落與山體相撞。

2)飛行員防撞線經(jīng)驗(yàn)少,應(yīng)急處理能力不足

民用直升機(jī)低空作業(yè)撞線很多時(shí)候都是因?yàn)轱w行員防撞線經(jīng)驗(yàn)少,對事故的預(yù)測和應(yīng)急處理能力不強(qiáng)而導(dǎo)致的。我國飛行員年齡結(jié)構(gòu)偏低,大部分飛行員都在28～40歲。雖然隨著飛行時(shí)間的增多,直升機(jī)飛行經(jīng)驗(yàn)逐漸豐富,但對低空飛行環(huán)境復(fù)雜性的認(rèn)識程度不夠,安全意識不強(qiáng)。有些飛行員因怕麻煩,飛行時(shí)甚至不佩戴頭盔,造成頭部受傷而導(dǎo)致死亡。美國調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,直升機(jī)致命事故中,頭部受傷比例達(dá)50%,其中65%出現(xiàn)了腦損傷。

3)民用直升機(jī)防撞線設(shè)備落后

超低空是民用直升機(jī)飛行最頻繁的區(qū)域,由于我國低空通信和監(jiān)視技術(shù)的落后,存在許多安全隱患。直升機(jī)在超低空作業(yè)時(shí),經(jīng)常會受到地形和建造物的影響,造成視野和飛行盲區(qū),這就需要先進(jìn)的防撞技術(shù)設(shè)備來幫助飛行員對其識別和規(guī)避。但就我國目前民用直升機(jī)設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀,低空通信和設(shè)備與國外差距還很大。國外直升機(jī)撞線造成的事故率比較低,僅占5%;而我國的事故率卻高達(dá)58%,存在巨大的相反比。防撞技術(shù)設(shè)備對其影響很大。

4)相關(guān)電力部門資源共享不充分

在我國,國家電網(wǎng)等單位與航空部門及通航企業(yè)資源共享不充分,航空部門及通航企業(yè)對各地區(qū)縣高壓線、電纜、水庫、限制區(qū)的布點(diǎn)圖掌握得不是很充分。這對飛行前對飛行作業(yè)區(qū)域障礙物的了解是十分不利的。飛行員在低空作業(yè)時(shí)都只能依靠自身的經(jīng)驗(yàn)來避開危險(xiǎn)物。我國飛行員低空防避線纜經(jīng)驗(yàn)普遍不足,應(yīng)急處理能力不強(qiáng),低空飛行環(huán)境又復(fù)雜,障礙物盲區(qū)多,這樣就增加了撞線的概率。

5)初級的企業(yè)安全管理體系

我國大多數(shù)通用航空企業(yè),都是僅僅擁有幾架飛機(jī),機(jī)型少,用途也雜,建立體系是不現(xiàn)實(shí)的。大部分公司不愿意投入金錢和時(shí)間去設(shè)計(jì)安全管理體系并加以實(shí)施。安全管理體系是由自愿報(bào)告、持續(xù)安全改進(jìn)、主動安全預(yù)測和質(zhì)量評估等多個(gè)體系組建而成,而建立這個(gè)體系是企業(yè)經(jīng)營方式的根本性轉(zhuǎn)變。雖然建立安全管理體系是難以一時(shí)實(shí)現(xiàn)的,但擁有安全管理的經(jīng)驗(yàn)和標(biāo)準(zhǔn)卻是十分必要的。

4 撞線事故預(yù)防措施

1)做好飛行區(qū)域內(nèi)的風(fēng)險(xiǎn)管理,提前熟知飛行環(huán)境

針對國內(nèi)城鎮(zhèn)農(nóng)村線纜分布密集且雜亂,普遍缺少線纜標(biāo)識的現(xiàn)象,飛行人員在進(jìn)行作業(yè)區(qū)域飛行前,應(yīng)對當(dāng)天的天氣情況以及作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高壓線、電線桿以及相關(guān)障礙物的高度、位置信息進(jìn)行詳細(xì)了解;飛行過程中要對地形進(jìn)行勘察確認(rèn);飛行后做好飛行區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)標(biāo)記;同時(shí)也要掌握飛行區(qū)域外的地形狀況,一旦出現(xiàn)緊急危險(xiǎn)情況可及時(shí)改變飛行路線,減少撞線概率[3]。

2)加強(qiáng)相關(guān)機(jī)組人員防撞線培訓(xùn),提高應(yīng)急處理能力

民用直升機(jī)在低空飛行過程中,飛行員必須具有超強(qiáng)的防撞安全意識,掌握安全進(jìn)入、穿越、退出高壓線纜區(qū)的方法,對不同類型的線纜做到會識別,并培養(yǎng)預(yù)測線纜危險(xiǎn)存在的能力。同時(shí),也要培訓(xùn)機(jī)上其他機(jī)組人員對飛行區(qū)域高壓線、地形、障礙物進(jìn)行觀察預(yù)判的能力,這樣可讓機(jī)上所有人員對危險(xiǎn)做出及時(shí)的互相提示,減少撞線的風(fēng)險(xiǎn)概率,也可使在發(fā)現(xiàn)危險(xiǎn)時(shí)有足夠的時(shí)間做好應(yīng)急準(zhǔn)備和預(yù)案。

3)提升民用直升機(jī)防撞線設(shè)備技術(shù)

我國民用直升機(jī)裝備與國外飛機(jī)相比還存在一定的差距,因?yàn)闄C(jī)械和沒有達(dá)標(biāo)的安全技術(shù)原因造成直升機(jī)致命事故的比例較大,因此需要裝載和配備先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備,通過硬件設(shè)施的改進(jìn),降低直升機(jī)安全事故概率。例如,裝載和改進(jìn)直升機(jī)撞線保護(hù)系統(tǒng)、直升機(jī)增強(qiáng)型地面警告系統(tǒng)、載有障礙物數(shù)據(jù)庫的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、空中交通防撞系統(tǒng)等,這些都需要航空人繼續(xù)為之努力,提高自身硬件,為飛行員的安全提供保障。

4)加大電力相關(guān)部門的配合和支持力度

直升機(jī)上裝有包含障礙物數(shù)據(jù)庫的GPS導(dǎo)航系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)的同時(shí),還需要相關(guān)電力部門的配合和支持。國家電網(wǎng)相關(guān)單位提供相關(guān)數(shù)據(jù)和審批以及電網(wǎng)布點(diǎn)圖材料,讓航空部門和通航企業(yè)可以資源共享,建立相關(guān)數(shù)據(jù)庫,根據(jù)布點(diǎn)圖設(shè)置VFR航圖和VFR手冊,幫助飛行員清楚知道障礙物和危險(xiǎn)的存在。飛行員在目視飛行氣象條件下依靠目視規(guī)則飛行,在事故的客觀原因上進(jìn)行歸零,規(guī)避風(fēng)險(xiǎn)。

5)探索安全管理體系和完善安全保障體系

超低空作業(yè)的客觀存在要求民用直升機(jī)企業(yè)探索安全管理體系,完善安全保障體系,對各種風(fēng)險(xiǎn)因素設(shè)定安全值,根據(jù)風(fēng)險(xiǎn)安全值標(biāo)準(zhǔn)決定任務(wù)是執(zhí)行還是取消,提前確保飛行的安全性達(dá)到一定目標(biāo)值。同時(shí),對航材的要求和保管一定要嚴(yán)格,決不允許存在航材的發(fā)霉和腐蝕。還要完善直升機(jī)飛前和飛后的檢查和維修保養(yǎng),減少和盡量杜絕因?yàn)榫S修和檢查疏忽等人為原因而造成的事故概率。在直升機(jī)上安裝健康狀態(tài)和使用監(jiān)控系統(tǒng)也可預(yù)防和減少事故的發(fā)生。

5 結(jié)論

國家大力放寬通用航空領(lǐng)域,給民用直升機(jī)市場帶來了機(jī)遇也帶來了挑戰(zhàn)。低空的開放對我國低空的凈空保護(hù)、低空障礙物標(biāo)識提出了更加嚴(yán)格的要求。涉及的領(lǐng)域不僅僅是限于機(jī)場附近區(qū)域,涉及的寬度也越來越大。這就需要我國民航當(dāng)局和相關(guān)部門建立健全的體系,給予資源的共享,同時(shí)要求航空人不斷提升飛行技術(shù)能力,不斷改進(jìn)直升機(jī)設(shè)備,主觀和客觀因素改善雙管齊下,最大限度地減少甚至歸零直升機(jī)致命死亡事故的發(fā)生。