對直升機高原地區飛行安全問題及措施的探討

錢曉剛（69008部隊機務大隊　新疆五家渠　831300）

周常建（69008部隊裝備部質控室　新疆五家渠　831300）

對直升機高原地區飛行安全問題及措施的探討

錢曉剛（69008部隊機務大隊新疆五家渠831300）

周常建（69008部隊裝備部質控室新疆五家渠831300）

本文從高原地區的地理環境特點及其對飛行安全的影響和直升機高原地區飛行對策三個方面圍繞直升機高原地區飛行安全問題進行了初步探討。

直升機高原地區飛行安全

我國新疆西部、西藏高原地區既是祖國邊防的前沿，又是反恐維穩斗爭的第一線，戰略地位極其重要。由于那里地勢起伏不平，許多區域陸地交通或固定翼飛機難以到達，而直升機恰恰可以彌補這一不足。可以說，直升機在高原地區的使用，對推動新疆和西藏地區國防建設、反恐維穩等具有重要的意義。然而，直升機特殊的動力學設計決定了它對飛行條件有著更加苛刻的要求，高原地區海拔高、空氣稀薄、氣候多變、環境惡劣，特殊的環境特點勢必給直升機飛行造成很多困難，給飛行安全帶來嚴峻挑戰。研究高原地區直升機飛行安全問題意義重大。

一、高原地區地理環境特點

高原地區地理環境主要有五大特點。一是海拔高，空氣稀薄。高原地區未來作戰地域海拔都在3 500米以上，重要地域的通外山口海拔高度在4 000～6 000米之間。高原地區空氣稀薄，空氣含氧量比平原地區少30%～60%。二是氣溫低，晝夜溫差大。如阿里等防區，年平均氣溫在0℃以下，晝夜溫差達15℃～20℃，最大達30℃，冬季寒冷期長達6個月，紫外線輻射強度高出平原地區40%～50%。三是干旱少雨，風沙大。高原地區干旱少雨，地表植被少，風起時沙土彌漫。年平均風速7米/秒，大風時間為150天左右，有風日占全年日數的40%，瞬間大風多于每日午后出現，傍晚停止，且風向風速變化快。四是局部天氣變化急劇，不可預測性強。高原地區天氣具有典型的局部特征，且變化快。天氣變化的時間窗口相對較小，幾分鐘前還是萬里晴空，瞬時就可能云霧繚繞；幾分鐘前還是風平浪靜，瞬時就可能起風揚沙，實時預測難度大。五是地形高低起伏，復雜多變。高原地區多數區域山高谷深，落差大，個別區域谷面相對較窄，可通行性差。

二、高原地區環境對直升機飛行安全的影響

1.對直升機裝備性能的影響。高原地區的低溫、晝夜溫差大、日照輻射強和沙塵等特點對直升機裝備性能主要有以下幾點影響。一是空氣密度小、溫度低，使發動機效率降低。首先發動機功率會隨著海拔升高而下降，其次滑油黏度變大，阻力增加，燃油汽化困難，使發動機難以啟動，啟動性變差。二是晝夜溫差大，直升機上的各類橡膠材料在低溫條件下變脆，受力時容易產生裂紋，引起油氣滲漏，油氣系統密封性減低。三是大功率使用時間長，直升機部附件損壞可能性變大。高原飛行要求發動機輸出功率大，相應直升機各系統負載增大，長時間運行于大負荷狀態，部附件損壞故障概率增加。四是地形地貌復雜，無線通信困難。全球高海拔的地區，機場分布極度稀少，導航臺數量缺乏、導航信號質量低下。除此以外地形復雜、通信聯絡距離大大縮短，無線電羅盤可能產生指示誤差，飛機性能差，易使飛行員判斷失誤。五是風沙大，砂粒多，大量沙粒進入發動機和機體內部，會造成機械磨損、油路不暢、電接觸不良等一系列機電故障。尤其在起飛降落階段，揚起的砂粒容易吸入發動機進氣道，砂粒碰撞高速旋轉的渦輪葉片，容易產生凹坑，使渦輪葉片損傷，降低發動機動力效率。六是高原氣象因素會使直升機上的高度表、空速表產生指示誤差。高度表、空速表這兩塊表是飛機飛行中非常重要的儀表，保持正確的飛行高度和速度對充分利用飛行高度層，確保飛行安全有著重要的意義，世界上多起飛行事故就是由于高度和速度的保持不當造成的。

2.對機組人員的影響。實驗表明：高原缺氧環境對飛行員主要認知能力有明顯損害影響，隨海拔高度的增加，飛行員反應變慢，錯誤率增加；海拔高度越高，飛行員在重要儀表上的平均注視時間越長；高原機場終端區飛行任務難度越大，飛行員在駕駛艙內外視景間注意轉移的難度越大。實驗說明飛行人員對氧氣有很強的依賴性，而高原上較低的氧氣含量，容易使飛行人員產生高原反應，體力精力下降，飛行人員的技戰術水平難以發揮，對高原上直升機的安全飛行影響較大。高原地區環境對人的生理和心理都帶來極大的影響，在高原條件下進行飛行作業，裝備有其固有的可靠性和客觀規律，人必須作為第一因素突出出來。

3.影響飛行安全的因素。（1）人的因素不容忽視。高原高寒地區環境對機組人員身心都會產生不同程度的影響。直升機負荷的增加使飛行人員操作難度變大，飛行人員受高原航線環境變化和不良身體心理狀態等因素影響，在飛行中遇見突發情況容易緊張遲鈍，造成處置不當。另外，在高原高寒條件下，機務人員的檢查維護工作量隨之增加，往往每一次飛行后檢查路線走下來，就必須借助氧氣設備進行吸氧，工作量的增加和人體力、精神狀態的下降，增加了發生錯忘漏損的概率。因此，在直升機檢查維護和飛行過程中，如何減小環境對人員的影響，避免人為差錯，是必須克服的問題。

（2）裝備性能需留有余度。高原不同于平原地區，每一個環節都要慎之又慎。物資裝載稍重可能導致不能順利起飛，勉強起飛會造成發動機剩余功率不足，加速困難、機動性變差，如遇空中結冰就需加溫除冰，必然增加發動機負擔，發動機功率將嚴重不足。另外，高原高寒地區飛行槳距量過大易導致旋翼超轉、飛行速度超過臨界速度機體會發生明顯抖動。所以對直升機性能“度”的把握在高原飛行中尤為重要。

（3）航線自然條件的變化需高度重視。高原天氣變化多端，地形地貌復雜多樣，天氣變化時間短、難預測，飛行參照物不明顯、難分辨，突起的大風可能把直升機吹向山體，而變差的機動性使直升機操縱困難，機組人員必須隨時果斷做出正確決策。峽谷的拐點位置加上云的干擾，可能使直升機偏離航線，越過突兀山峰時的地效和風切變給直升機的操縱提出了更高要求。

三、安全措施

1.充分準備。高原高寒條件下的飛行準備主要包括身體、心理準備，技術和物資器材準備等。身體準備指身體狀況符合高原環境要求，選擇身體素質較好的飛行員和機務保障人員參加高原飛行。心理準備主要是加強機組人員高原心理訓練，培養過硬的心理素質，增強主觀世界與技術層面的協同配合。心理訓練需循序漸進，重在平時，加強實踐。技術準備主要包括高原生活常識，直升機性能調整，裝備技術保障，飛行技術，高原設備使用等方面的準備。裝備技術人員要調整增加檢查維護的項目和重點，列出詳細的工作計劃，針對不同海拔對直升機性能做出調整預案；飛行人員要針對航線地形和天氣變化規律進行飛行策略準備，特情處置演練等。全機組人員要學習高原設備的使用、高原疾病預防等生活常識。物資器材準備主要是氧氣的充填補充、高空設備的測試檢查、航材備件的伴隨保障等。

2.進行適應性訓練。適應性訓練是一種行之有效的方法，主要通過本場高空試飛的方式進行適應訓練，檢驗直升機性能，模擬高原海拔環境，訓練機組人員高原設備的使用，獲取高空直升機各系統飛行參數數據，總結直升機高空飛行的性能特點、操縱規律和維護注意事項，為高原實地飛行提供第一手資料。

3.進行針對性維護。任何事情都有其固有的客觀規律，直升機高原飛行當然也不例外。環境的客觀影響和性能的充分發揮是一對矛盾，解決這一矛盾的根本除了依賴飛行員的高超飛行技術外，必然包含著機務人員的大量勞動。機務人員必須加強對高原維護特點的研究，除了平時的一般性維護外，要有針對性的對直升機部附件進行重點檢查和維護。如高原起降時，為保持直升機的剩余功率，防塵裝置、防冰系統通常不使用，由此帶來的影響是沙塵砂粒對進氣道、發動機葉片損傷幾率增大，對空氣系統、燃油滑油系統、活動關節、電子設備將產生不同程度的影響，這就要求進行針對性的檢查和維護。在高原飛行，直升機一直處在大功率狀態，發動機、旋翼、操縱系統及各活動關節工作強度相應增大，這就要求定檢周期必須相應縮短。這些都是客觀規律，必須采取針對性措施，真正檢查到、維護到，不留死角、杜絕隱患。

4.空中精飛，避免操作性失誤。隨著科技的進步，直升機的可靠性和安全性大幅提高，機械故障引起的飛行事故也大幅度下降，而由飛行員等人為失誤所導致的事故比率相對攀升。研究表明，60%～80%的航空安全事故都可歸咎于人為差錯。在高原直升機固有可靠性和安全性有所降低的條件下，飛行人員的操縱水平、應變能力、經驗豐缺成了影響飛行安全的主導因素。為了安全飛行，合理安排機組人員搭配、階段飛行和預案細致非常必要。機組搭配主要是在確保各類人員能勝任高原任務的前提下，考慮人才成長、經歷培養等因素，新老結合，以老帶新，使沒有經歷的“新人”實現理論到實踐，實踐再到理論的升華，逐步提高飛行能力。階段飛行是指把整個計劃航線按順序過程規劃為幾個重要階段，一般為啟動階段，起飛階段，加速階段，爬升階段，第一地形線階段，第二地形線階段，第×地形線階段，降落階段。這樣劃分的好處在于可以針對各個階段及相互銜接制定飛行策略，精細化航線流程控制，把握住關鍵環節和節點，機組人員容易統一認識，各司其職，各負其責，密切協同，周密配合。預案細致主要是依據高原飛行航線自然條件特點和規律，提前預想預防，做好預案，針對高原飛行中可能會突發的情況，提前制定好防范預案，當發生特情時能及時果斷的處置。

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［2］王永忠.氣溫、氣壓對飛行安全的影響分析［N］.南京氣象學院學報，2001（02）.

［3］張薇.高原復雜機場終端區飛行飛行員行為特征的實驗研究［J］.中國民用航空飛行學院，2012（03）.