周強(qiáng) 吳婧宜 程海濤 周肖東

（國網(wǎng)通用航空有限公司，北京 100000）

直升機(jī)撞線作為直升機(jī)事故的重要類型之一嚴(yán)重影響著飛行安全，在美國，撞線造成的事故占到了直升機(jī)事故總數(shù)的5%，平均每周就會(huì)有兩架直升機(jī)遭遇撞線問題。主要是因?yàn)橐环矫嬖谝话泔w行速度下，線纜的威脅很難觀察到，加上光線原因，飛行員視覺上容易忽視，另一方面撞線的后果往往非常嚴(yán)重。長時(shí)間執(zhí)行電力作業(yè)的直升機(jī)，面臨撞線的風(fēng)險(xiǎn)就更高了。近幾年，國內(nèi)民用直升機(jī)運(yùn)行中發(fā)生多起事故，給國家和人民生命財(cái)產(chǎn)造成重大損失。

1 事故分析

分析國內(nèi)2018 年6 月至2020 年10 月所發(fā)生的20 起直升機(jī)事故原因，其中人為原因17 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(dòng)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，其他原因1 起。根據(jù)統(tǒng)計(jì)顯示，撞線所導(dǎo)致直升機(jī)發(fā)生事故的占比最大，且致死率為100%。由此可見，撞線對(duì)低空直升機(jī)運(yùn)行是最致命的。

2 分析直升機(jī)防撞線的手段

2.1 從直升機(jī)內(nèi)部方面分析

可通過硬件改裝或能力提升，硬件改裝方面包括加裝最大可視范圍改裝套裝(MPVK），如魚泡眼艙門、透明地板等。魚泡眼艙門可顯著提高水平方向以及右側(cè)下方的可視范圍，即使穿戴頭盔也不會(huì)影響；透明地板顯著提高垂直范圍前側(cè)，后側(cè)以及正下方的線纜狀況，增加了垂直視圖十倍之多，為飛行員和電力作業(yè)人員的可視能力提供保障。MPVK 能大幅提高低空作業(yè)能力和安全性，尤其是執(zhí)行復(fù)雜的電力作業(yè)項(xiàng)目，如電力巡線、帶電檢修等，避免直升機(jī)在進(jìn)行電力作業(yè)時(shí)發(fā)生撞線事故。改裝后實(shí)物圖如圖1 所示。

圖1

改裝后機(jī)組人員可視能力對(duì)比如圖2 所示。

圖2

能力提升方面包括通過機(jī)組資源管理CRM訓(xùn)練，必要的訓(xùn)練培訓(xùn)有助于直升機(jī)撞線事故的預(yù)防，機(jī)組資源管理(CRM)訓(xùn)練，不僅適用于飛行員，還適用于直升機(jī)上搭乘的電力作業(yè)人員。在有線纜的復(fù)雜環(huán)境中作業(yè)時(shí)，讓直升機(jī)上每個(gè)人都參與到如何避免防撞線的工作中來是至關(guān)重要的。據(jù)統(tǒng)計(jì)，在撞線事故中飛行員的機(jī)長經(jīng)歷在1000 小時(shí)左右的比例最高。主要原因是飛行員的飛行經(jīng)歷不斷增加，操縱技術(shù)趨于成熟，但對(duì)于低空飛行的復(fù)雜性、危險(xiǎn)性并未有充分的認(rèn)識(shí)，易憑經(jīng)驗(yàn)飛行，忽視規(guī)章、制度，安全意識(shí)淡薄，思想麻痹大意，盲目蠻干，這些都是造成撞線事故的原因。CRM應(yīng)當(dāng)作為預(yù)防撞線事故課程的核心組成部分，對(duì)所有參與低空飛行作業(yè)尤其是電力作業(yè)的人員進(jìn)行正式培訓(xùn)。

一是加強(qiáng)對(duì)作業(yè)區(qū)域環(huán)境的勘察，掌握飛行過程中對(duì)高壓線纜的識(shí)別。飛行作業(yè)前應(yīng)對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行地面線纜勘察，飛行作業(yè)時(shí)再次進(jìn)行空中勘察確認(rèn)，飛行員空中視察飛行后，要做好作業(yè)區(qū)域內(nèi)相應(yīng)的標(biāo)記，認(rèn)真研究作業(yè)環(huán)境，不能僅憑印象實(shí)施作業(yè)；同時(shí)，要對(duì)飛行作業(yè)區(qū)域外的環(huán)境做好勘察，以防出現(xiàn)需要飛出作業(yè)區(qū)域的緊急情況時(shí)，有備選的著陸場地。電力作業(yè)過程中要注意避免在陽光直射并影響視野的角度下飛行，飛行時(shí)視線要放遠(yuǎn)，并且不要在儀表上停留過長時(shí)間，容易造成飛行員對(duì)高壓線路的短暫丟失。地面上的物體和地標(biāo)，可以幫助識(shí)別線纜的存在。房屋和廠房等建筑物、道路旁邊、河上空、山上、山谷等地方很可能存在線纜。此外，電線桿或線塔可以提供電線方向和高度的指引。通過識(shí)別至少兩個(gè)以上的線桿、塔，飛行員可以目視線纜的路徑。絕緣子的方向，可以指示電線是否繼續(xù)在同一方向或轉(zhuǎn)彎。應(yīng)知道線纜在不同的角度觀察的樣子，在某些角度，線纜不容易被觀察到。要意識(shí)到在勘察飛行中，雖然線桿、塔為飛行員提供了線纜存在的最可靠的指標(biāo)之一，但線桿、塔本身并不總是容易看到的，可能會(huì)漏掉一些線纜，因?yàn)槟恳暱辈觳⒉皇怯肋h(yuǎn)可靠的。例如，電線桿經(jīng)常與地面的植被混雜在一起，很容易被樹葉和樹木隱藏難以被發(fā)現(xiàn)，隱藏的電線桿會(huì)極大增加撞線的風(fēng)險(xiǎn)。單一的線纜可能是最大的危險(xiǎn)，因?yàn)樗鼈兒茈y從空中觀察到，而且農(nóng)村地區(qū)可能在最意想不到的地方遇到。此外，正確判斷距離的能力會(huì)因視錯(cuò)覺而受到曲解。當(dāng)與較低的線一起查看時(shí)，較高的線看起來更遠(yuǎn)。這種視錯(cuò)覺只在距離不足100 米的情況下才會(huì)發(fā)覺，因此飛行員幾乎沒有時(shí)間做出反應(yīng)。

二是加強(qiáng)飛行人員在電力作業(yè)的技巧培訓(xùn)，規(guī)范進(jìn)入、退出、穿越高壓線纜的方法。當(dāng)直升機(jī)進(jìn)入巡線區(qū)域后，首先確定所巡線路，根據(jù)所巡線路周圍障礙物及線路交叉情況，選擇合適的進(jìn)入位置和角度。一般應(yīng)選擇與線路平行的進(jìn)入方法，與線路的夾角不大于45 度，如圖3 所示。

圖3 進(jìn)入方法

不允許在檔中橫穿線路，如圖4 所示。

圖4

不得盲目跟蹤帶有交叉的線路，如圖5 所示。

圖5

線上作業(yè)時(shí)，直升機(jī)應(yīng)在線路正上方距離導(dǎo)線約100-150m高度、約42-100km/h 速度飛行（具體飛行參數(shù)因設(shè)備性能差異，作業(yè)前飛行人員與航檢員溝通確定），偏離線路中心線不宜超過20 米，最大不應(yīng)超過30 米；飛行方式見圖6。

圖6

飛行作業(yè)中，針對(duì)山區(qū)線路高差較大區(qū)段，當(dāng)從高處向低處作業(yè)時(shí)可采取平飛或緩慢降低高度；也可出線采取爬坡作業(yè)的作業(yè)模式（從山谷向山峰飛）。山區(qū)作業(yè)時(shí)，應(yīng)盡量沿山脊飛行，避免沿山谷飛行。沿山谷的轉(zhuǎn)彎尤其危險(xiǎn)。起降點(diǎn)在谷內(nèi)時(shí)，可以采用先爬升高度再增大速度的方式起飛。在穿越線纜時(shí)，飛行員應(yīng)操作直升機(jī)盡量從線塔上空穿過。

三是做好機(jī)上人員的協(xié)同溝通，不僅是飛行員，包括電力作業(yè)人員，對(duì)存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)作出必要提示。執(zhí)行低空電力作業(yè)飛行時(shí)建議配備雙人制機(jī)組。雙人制機(jī)組可以有效溝通，提高對(duì)障礙物的觀察和情景意識(shí)，同時(shí)確保機(jī)上每個(gè)人，包括電力作業(yè)人員都應(yīng)充分認(rèn)識(shí)到該次任務(wù)各種風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)以及在緊急情況下的處置預(yù)案。人的眼睛存在生理局限性，當(dāng)直視前方時(shí)，每只眼睛的正常視野垂直約120 度，水平約200 度，能夠清晰和詳細(xì)地感知物體的視野要窄得多。要使飛行員看到線桿，它們必須位于70 度的角度內(nèi)。當(dāng)線纜跨度很大時(shí)，就會(huì)不容易被發(fā)現(xiàn)，在這種情況下，飛行員專注于線桿，識(shí)別潛在線纜危險(xiǎn)的能力就會(huì)降低。配備雙人制機(jī)組進(jìn)行合理的分工可大大提高安全裕度。建議在執(zhí)行任務(wù)時(shí)，后座電力作業(yè)人員負(fù)責(zé)對(duì)作業(yè)區(qū)域的障礙物和線纜等保持觀察，并適時(shí)利用艙內(nèi)通話對(duì)飛行員進(jìn)行提醒。

2.2 從直升機(jī)外部方面分析

安裝氣象感應(yīng)裝置，航空警示球等。因直升機(jī)電力作業(yè)本身長期處于低空飛行狀態(tài)，再加上一些特殊地形下的微氣象對(duì)飛行安全帶來了較大的風(fēng)險(xiǎn)。夏季低云、山區(qū)大霧都是影響直升機(jī)低空飛行的重要?dú)庀笠蛩?，尤其在四川、浙江、福建等山區(qū)較多的地區(qū)，電力作業(yè)本身飛行高度低，作業(yè)區(qū)域經(jīng)常進(jìn)入較多低云或者能見度較差的山區(qū)，使得飛行員更加難以辨認(rèn)高壓線纜，存在撞線的風(fēng)險(xiǎn)。在山區(qū)等特殊地形的輸電線路桿塔上安裝氣象感應(yīng)裝置顯得很有必要，裝置的感應(yīng)端將采集到的風(fēng)向、風(fēng)速、能見度等信息傳回一套機(jī)載終端設(shè)備上集（轉(zhuǎn)下頁）中顯示，能顯示局部位置的具體風(fēng)向、風(fēng)速數(shù)值并進(jìn)行集中對(duì)比，如果與周邊地區(qū)差異較大，則會(huì)自動(dòng)向機(jī)載設(shè)備發(fā)出告警，提醒飛行員在該區(qū)域存在特殊微氣象。能見度信息以電子成像的形式顯示在機(jī)載終端設(shè)備上，幫助飛行員判斷一些特殊地形的局部能見度信息，提前做好預(yù)判，制定更合理的作業(yè)計(jì)劃，避免誤入氣象因素較差的區(qū)域作業(yè)，也能作為直升機(jī)防撞線的一種輔助手段。航空警示球是一種適用于架空的輸電線路，在線纜上設(shè)置的形狀醒目的標(biāo)志球，以提供警示標(biāo)志，給執(zhí)行低空飛行的航空器提供目視參考。據(jù)國際民航組織《國際標(biāo)準(zhǔn)和建設(shè)措施—機(jī)場》附件十四和國家有關(guān)規(guī)定，對(duì)于架空的輸電線路，尤其是超高壓(50 萬千伏)輸電纜線、跨江輸電纜線，應(yīng)在線路上設(shè)置形狀醒目的航空標(biāo)志球（航空警示球)。航空警示球一般有白、橙兩種顏色，相間設(shè)置，涉及多條電線、電纜等場合，航空警示球設(shè)在不低于所標(biāo)志的最高的架空線高度處，球體材料多為工程增強(qiáng)塑料航空警示球與高壓線電纜的線夾為鑄鋁件，緊固件采用不銹鋼。航空警示球能提示飛行員在飛行過程中與高壓線纜的方位、距離，有效防止直升機(jī)撞線。

3 總結(jié)與展望

綜上所述，運(yùn)營人應(yīng)在充分分析電力作業(yè)運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的前提下，結(jié)合自身運(yùn)行情況和作業(yè)區(qū)域地點(diǎn)，制定行之有效的工作程序，以及防撞線的預(yù)防措施，強(qiáng)化對(duì)參與運(yùn)行飛行人員、電力作業(yè)人員的訓(xùn)練，減少運(yùn)行過程中人為因素引發(fā)的不安全事件，確保飛行安全。

一是加強(qiáng)管理和學(xué)習(xí)，掌握好飛行中必要的防撞線知識(shí)。

二是做好與飛行任務(wù)相關(guān)成員的溝通，不僅是機(jī)上成員，還包括地面人員和管理人員等，提前對(duì)作業(yè)區(qū)域進(jìn)行充分評(píng)估，做好風(fēng)險(xiǎn)管控，同時(shí)對(duì)每次任務(wù)存在的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)作出必要提示。

三是根據(jù)任務(wù)需求和安全等因素考慮選擇合適的機(jī)型，在現(xiàn)有機(jī)型的基礎(chǔ)上盡可能選配或改裝防撞線設(shè)備。