詹月玫

(中國直升機設計研究所,江西 景德鎮(zhèn) 333001)

0 引言

2010年8月,國務院和中央軍委下發(fā)了《關于深化低空空域管理體制改革的意見》,低空空域改革試點從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)的運營。與此同時,民用直升機面臨的安全形勢也日漸嚴峻。撞線是民用直升機低空作業(yè)最主要的威脅之一,號稱“低空飛行殺手”。直升機獨特的飛行特征,決定了它的任務環(huán)境。直升機通常作業(yè)于高度低、地形復雜、能見度低的區(qū)域。這些都直接影響到直升機低空作業(yè)的安全性。飛行人員稍有不注意,危險就會悄然來臨,直升機就容易與障礙物(高壓線、線纜、樹梢等)相撞,造成直升機失控,機毀人亡。事實上,直升機低空飛行狀態(tài)下,線纜的威脅很難觀察到。長時間低空飛行的直升機撞線的風險很高,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)任務時墜機,造成機體嚴重受損。調(diào)查組最終認定該事故的原因是,飛行員飛行時未能觀察到高壓線位置,直升機從高壓線下方經(jīng)過時,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)生一起直升機墜毀事故。一架從紅原機場起飛的直升機在飛行過程中與高壓線相撞后失控墜地,機身發(fā)生爆炸、燃燒,機上三名成員不幸遇難。此次直升機事故被定性為“通用航空較大事故”。事故最大可能原因是當天是陰天,光照條件差且有毛毛雨,機組在沿河谷目視飛行過程中,未及時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,導致直升機掛碰高壓線,隨后失控跌落與山體相撞。

兩起撞線事故的發(fā)生都是因為直升機在低空運行時,目視條件受限,未能及時發(fā)現(xiàn)高壓線而導致的,且均造成人員傷亡。

2 國內(nèi)民用直升機撞線事故統(tǒng)計分析

2021年2月25日,民航局飛標司發(fā)布了《直升機防撞線》運行安全通告。通告指出,2018年6月至2020年10月,我國共發(fā)生20起直升機安全事故,其中人為原因?qū)е?7起,天氣原因2起,機械原因1起。人為原因?qū)е碌?7起事故中,直升機撞線7起,直升機動態(tài)翻滾2起,機組成員誤碰操作系統(tǒng)2起,直升機撞山1起,直升機喪失尾槳效應1起,直升機旋翼地面?zhèn)?起,其它原因1起。圖1所示為人為原因事故占比。統(tǒng)計顯示,人為原因?qū)е碌闹鄙龣C事故中,撞線原因占比最大,達到41%,且致死率為100%。由此可見,撞線對低空直升機運行是最致命的。表1是2018-2020年我國直升機撞線事故數(shù)量表,3年間總共發(fā)生了7起直升機撞線事故。表2為2018-2020年撞線事故直升機作業(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%;飛行訓練1起,占比14.3%;航空物探1起,占比14.3%;調(diào)機1起,占比14.3%[1]。

表1 2018-2020年直升機撞線事故統(tǒng)計

表2 2018-2020年撞線事故直升機作業(yè)類型占比

圖1 人為原因事故占比

美國國家運輸安全委員會的一份關于直升機致命和非致命事故主要原因的數(shù)據(jù)分析報告顯示: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,結果導致了與物體的碰撞。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)任務低空飛行時,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)任務時飛行員需要時刻警惕,避免碰撞風險。直升機與物體相撞事故中,在決定事故的嚴重程度方面,地形起到至關重要的作用。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重[2]。

3 撞線事故原因分析

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

1)電網(wǎng)分布密集且雜亂,缺少線纜警示標識

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)域面積也在不斷擴大。尤其是近些年,城鎮(zhèn)農(nóng)村經(jīng)濟快速發(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,給直升機撞線增加了很大的風險機率。在城鎮(zhèn)農(nóng)村,線纜警示標識很少,特別是在山谷環(huán)境中,根本就沒有線纜警示標識,且線纜的外層絕緣皮是暗色不會反光,不容易發(fā)現(xiàn)。這對在直升機里靠肉眼觀察的駕駛員來說十分危險,稍有不注意,危險就會悄然臨近。上述2020年8月江西贛州市龍南縣的直升機墜機事故和2020年9月四川黑水縣與茂縣交界處的直升機撞高壓線事故,都是因為飛行員未及時觀察到高壓線位置,導致直升機掛碰高壓線,隨后失控跌落與山體相撞。

2)飛行員防撞線經(jīng)驗少,應急處理能力不足

民用直升機低空作業(yè)撞線很多時候都是因為飛行員防撞線經(jīng)驗少,對事故的預測和應急處理能力不強而導致的。我國飛行員年齡結構偏低,大部分飛行員都在28～40歲。雖然隨著飛行時間的增多,直升機飛行經(jīng)驗逐漸豐富,但對低空飛行環(huán)境復雜性的認識程度不夠,安全意識不強。有些飛行員因怕麻煩,飛行時甚至不佩戴頭盔,造成頭部受傷而導致死亡。美國調(diào)查數(shù)據(jù)顯示,直升機致命事故中,頭部受傷比例達50%,其中65%出現(xiàn)了腦損傷。

3)民用直升機防撞線設備落后

超低空是民用直升機飛行最頻繁的區(qū)域,由于我國低空通信和監(jiān)視技術的落后,存在許多安全隱患。直升機在超低空作業(yè)時,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),這就需要先進的防撞技術設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設備的發(fā)展現(xiàn)狀,低空通信和設備與國外差距還很大。國外直升機撞線造成的事故率比較低,僅占5%;而我國的事故率卻高達58%,存在巨大的相反比。防撞技術設備對其影響很大。

4)相關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)時都只能依靠自身的經(jīng)驗來避開危險物。我國飛行員低空防避線纜經(jīng)驗普遍不足,應急處理能力不強,低空飛行環(huán)境又復雜,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,機型少,用途也雜,建立體系是不現(xiàn)實的。大部分公司不愿意投入金錢和時間去設計安全管理體系并加以實施。安全管理體系是由自愿報告、持續(xù)安全改進、主動安全預測和質(zhì)量評估等多個體系組建而成,而建立這個體系是企業(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實現(xiàn)的,但擁有安全管理的經(jīng)驗和標準卻是十分必要的。

4 撞線事故預防措施

1)做好飛行區(qū)域內(nèi)的風險管理,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,普遍缺少線纜標識的現(xiàn)象,飛行人員在進行作業(yè)區(qū)域飛行前,應對當天的天氣情況以及作業(yè)區(qū)域內(nèi)的高壓線、電線桿以及相關障礙物的高度、位置信息進行詳細了解;飛行過程中要對地形進行勘察確認;飛行后做好飛行區(qū)域內(nèi)電網(wǎng)標記;同時也要掌握飛行區(qū)域外的地形狀況,一旦出現(xiàn)緊急危險情況可及時改變飛行路線,減少撞線概率[3]。

2)加強相關機組人員防撞線培訓,提高應急處理能力

民用直升機在低空飛行過程中,飛行員必須具有超強的防撞安全意識,掌握安全進入、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)預測線纜危險存在的能力。同時,也要培訓機上其他機組人員對飛行區(qū)域高壓線、地形、障礙物進行觀察預判的能力,這樣可讓機上所有人員對危險做出及時的互相提示,減少撞線的風險概率,也可使在發(fā)現(xiàn)危險時有足夠的時間做好應急準備和預案。

3)提升民用直升機防撞線設備技術

我國民用直升機裝備與國外飛機相比還存在一定的差距,因為機械和沒有達標的安全技術原因造成直升機致命事故的比例較大,因此需要裝載和配備先進的技術設備,通過硬件設施的改進,降低直升機安全事故概率。例如,裝載和改進直升機撞線保護系統(tǒng)、直升機增強型地面警告系統(tǒng)、載有障礙物數(shù)據(jù)庫的GPS導航系統(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)加大電力相關部門的配合和支持力度

直升機上裝有包含障礙物數(shù)據(jù)庫的GPS導航系統(tǒng)、防撞系統(tǒng)的同時,還需要相關電力部門的配合和支持。國家電網(wǎng)相關單位提供相關數(shù)據(jù)和審批以及電網(wǎng)布點圖材料,讓航空部門和通航企業(yè)可以資源共享,建立相關數(shù)據(jù)庫,根據(jù)布點圖設置VFR航圖和VFR手冊,幫助飛行員清楚知道障礙物和危險的存在。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行歸零,規(guī)避風險。

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企業(yè)探索安全管理體系,完善安全保障體系,對各種風險因素設定安全值,根據(jù)風險安全值標準決定任務是執(zhí)行還是取消,提前確保飛行的安全性達到一定目標值。同時,對航材的要求和保管一定要嚴格,決不允許存在航材的發(fā)霉和腐蝕。還要完善直升機飛前和飛后的檢查和維修保養(yǎng),減少和盡量杜絕因為維修和檢查疏忽等人為原因而造成的事故概率。在直升機上安裝健康狀態(tài)和使用監(jiān)控系統(tǒng)也可預防和減少事故的發(fā)生。

5 結論

國家大力放寬通用航空領域,給民用直升機市場帶來了機遇也帶來了挑戰(zhàn)。低空的開放對我國低空的凈空保護、低空障礙物標識提出了更加嚴格的要求。涉及的領域不僅僅是限于機場附近區(qū)域,涉及的寬度也越來越大。這就需要我國民航當局和相關部門建立健全的體系,給予資源的共享,同時要求航空人不斷提升飛行技術能力,不斷改進直升機設備,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致命死亡事故的發(fā)生。