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航空搜索救援任务下山地应急救援装备配备分析

2018-08-01徐毓蔓

关键词:山地灾区直升机

徐毓蔓

(中国民航大学 经济管理学院,天津 300300)

一、装备配备意义

我国是世界上灾害频率最高、种类最多、灾害破坏最严重的少数国家之一,迫切需要加强救援力量的建设。搜索及救援危难关头人群,在整个救援过程中起至关重要的作用。21世纪以来,国际搜索救援在队伍建设、管理职能及协调合作等方面均快速发展,已经形成专业化、网络化格局。但是,我国的搜索救援起步较晚,与发达国家的救援水平还存在着较大的差距。虽然2008年汶川地震的应急救援工作是成功有效的,提供了响应迅速、协调联动、信息透明、平战结合、全民参与、广纳外援等众多的有益经验。但在救援过程中,也进一步暴露出我国救援体系不规范、响应机制缺乏规范性等问题,特别是航空搜索救援装备量少质弱,装配配置不合理的问题显现出来,其中最为突出的问题就是技术装备总体落后于世界发达国家。特别是在航空搜索救援方面,针对不同领域的搜救任务,呈现出装备配备还不够专业化的问题。基于此,探析航空搜索救援的任务、运行机制,在航空搜索救援顶层设计的指导,研究确定航空搜索和救援装备目录、配备指南具有重要的现实意义。

二、航空应急救援的概念

《现代汉语词典》对航空的释义为:飞机在空中飞行或跟飞机飞行相关的。对应急的释义为:应付迫切的需要。对救援的释义为:援救,其近义词有救护,意为救助伤病人员使其得到适时的医疗,泛指援救有生命危险的人;还有援救,意为帮助别人使其脱离痛苦或危险。

美国联邦紧急事务管理局(Federal Emergency Management Agency,简称FEMA)对应急救援的定义为,应急救援包括对受灾地区和公民的位置定位、营救脱险以及初步的医疗救护。应急救援是一个需要应对多种灾害(包括地震、台风、暴雨、洪涝灾害、危险化学品泄漏等)的作业。唐钧[1]在《中外紧急救援成功案例研究》一书中对应急救援做了如下定义,狭义的应急救援是指政府在自然灾害、人为灾害、技术灾害以及敌对方使用大规模杀伤武器后,以抢救幸存者为主要目的的行为。广义的应急救援是指由政府、军队、非营利组织等组成救援主体,对各类突发事件相互配合协调、共同实施的救援行动,其目的在于最大限度地拯救人员生命、减少财产损失。于耕[2]在《航空应急救援》一书中对航空应急救援的定义为,航空应急救援是应急救援的一种方式,特指采用航空技术手段和技术装备实施的一种应急救援,其在救援的目的和对象上同其他应急救援方式相比没有本质的区别,但其独特之处在于所使用的技术条件和组织管理。基本可分为四类:自然灾害救援、事故灾害救援、公共卫生事件救援和公共安全事件救援。

综上,航空应急救援的对象主要是身处于灾患之中需要援助的遇难人员。因此,本文将航空应急救援定义为:通过使用航空器及相关设备、对受灾遇难人员进行应急救援的活动。

三、山地航空搜救特点及任务需求

山地是指海拔在500米以上的高地,山地事故产生的原因可以归结为自然原因和人为原因,而山地特殊的地质构造、地貌条件和气候等特点是造成事故发生的主要原因,因而山地事故多为自然灾害,如地震、暴雨、滑坡、崩塌、泥石流、洪涝、雪崩等。由于其事故类型的特殊性,山地救援有以下气候多变、地形复杂、空气稀薄、温度较低、通信困难、搜救设备准备复杂、搜索难度大等特点。

总之,山地搜救任务主要对氧气设备、通信设备和搜索装备有较高要求。而且,由于山地地形的多样性,普通运输设备难以快速甚至能到达指定任务地点,航空应急救援中航空器的使用受地形影响较小,可以良好弱化地形因素给救援行动带来的困难。在地形复杂的山区,航空救援技术的使用,可以加快救援速度,提升救援效果。

四、航空搜索救援任务下山地应急救援装备配备探析

山地地形复杂、通信困难以及搜索难度大的情况,执行山地搜索救援任务的航空器要加装机载专业救援设备。首先,山地复杂的地形加大了航空救援的危险性和定位的难度,因此,航空救援设备在执行山地救援任务时应加装定位设备,例如GPS、GIS、罗盘,以及导航系统,如塔康导航系统、航向姿态参考系统、备用姿态指示器、雷达高度表、数字地图显示器等,此外还应加装防撞系统、地形跟踪回避雷达等设备,以保证飞行安全。山区缺少常规通信设施,航空器机载通信设备应满足卫星通信、无线微波摄像、无线数据以及IP电话等功能要求,保证救援现场内以及救援现场与异地应急平台间能够进行数据、语音、IP电话双向通信的实施,以确保现场应急指挥和处置决策。山地搜索救援对搜索定位设备有较高要求,航空器应配备机载声波生命探测仪、雷达生命探测仪、前视红外装置、夜视镜等帮助执行搜救任务的救援队伍尽快搜寻待救人员,提高救援效率。

根据山地搜索救援特点及任务需求,能够完成山地搜救任务的主要救援直升机如下:

(1)俄罗斯米里设计局设计、乌兰乌德航空生产联合公司生产的中型直升机米-171,可以在恶劣气象、地面能见度低或高纬度的地区条件下安全飞行和着陆。它是米-17的现代化改进型,性能可靠性比米-17有显著提高。米-17B-7是在米-171基础上换装了高原发动机,其他性能基本与米-171相同。(2)卡-27PS为俄罗斯的搜索救援和警戒型直升机,由前苏联卡莫夫设计局设计。该机升重比高,总体尺寸小,机动性好,易于操纵,可在恶劣气候中昼夜安全飞行。悬停时不受风向干扰,具有性能优异的导航系统。(3)英国皇家空军所有的“海王”MK3,其装备了夜视镜,并改善了盘旋稳定系统,导航系统加装了GPS/惯性导航设备,并对MEL搜索雷达进行了改进,可在复杂气象下昼夜执行救援任务。(4)美国“黑鹰”系列直升机中的HH-60,是救援型黑鹰,已发展HH-60A、HH-60D、HH-60E、HH60G、HH-60H、HH-60J六种型号,其可在夜间及复杂气象条件下进行搜救任务,装备了更为精确的导航和定位装置。(5)意大利Agusta Westland公司,AW169-FIPS直升机,是一种中型的双发动机直升机,配有全冰保护系统(Full Ice Protection System,FIPS),能够适应所有的气候环境。(6)EC225直升机是欧洲直升机公司在原来的AS332“超美洲豹/美洲狮”型号基础上改进而来的中型多用途直升机,机身采用轻质合金材料的同时,大量采用复合材料结构,机体具有抗坠毁能力。旋翼、尾桨和水平安定面可安装防冰和除冰系统。安装2台透博梅卡公司“马基拉”2A涡轴发动机,每台最大应急功率1 758 kW[单发停车(OEI)30s],中间应急功率(OEI2min)1 661 kW,起飞功率1 563 kW,最大连续功率1 410 kW。最大起飞重量达11 000 kg,采用外部吊运时,最大起飞重量可达11 200 kg。除机组人员外还可布置最多达29个座椅;作为医疗救护直升机时,可安排12副担架和4名医护员座椅;(7)直-9轻型多用途直升机是由哈尔滨飞机制造公司引进法国专利、研制生产,机上主要机载设备包括甚高频和高频通信/导航设备,甚高频全向信标、仪表着陆系统、无线电罗盘、应答机、测距设备、雷达和自主式导航系统。

目前救援无人机主要用于搜索侦查以及测绘方面,山地救援任务中,需配备的主要无人机如下:

(1)US AERO无人机,可以降低由于未知现场情况而带来的危险、帮助救援人员了解灾区状况,同时能够提供一个更加全面而独特的视角,这对于救灾来说意义重大。(2)苍鹭(Heron)可用于应急救援工作的无人机。它可携带光电/红外雷达等侦察设备进行搜索、控测和识别。(3)为了更好地开展野外救灾,路虎为奥地利红十字会救援队伍特意开发了Project Hero的特别版Discovery SUV,配合一台Align M480L无人机,可以在车顶自动起降,允许无人机飞到需要救援的地区,然后进行实时视频传输,以帮助评估特定情况,尤其是在山体滑坡、地震、洪水和雪崩时反应更加迅速和有效。(4)海鹰HW-200A无人机可携带光学侦察设备,进行长时间的空中侦察,用于对公路、高山峡谷等漫长而狭窄的路线进行巡逻和监视。

综上,山地搜索任务下的航空救援所需装备如表1所示。

表1 山地航空应急救援装备配备

五、山地航空搜索救援实例与分析

1.本次应急救援行动,模拟某次里氏震级8.0级,矩震级7.9,最大烈度为11度,直接严重受灾地区达10万平方公里的浅源地震。震中心为A省B县C镇,B县位于A省盆地西部边缘,南部地势低北部地势高,河谷为东北西南向,河谷山岭相对高差大,地形复杂,属典型的高山峡谷地形。C镇位于B县东南部,平均海拔九百米。地震发生后,B县境内房屋大面积倒塌,陡峭的山地上的石块不断脱落,而且出现大规模坍塌现象,道路断绝,A省七个重灾县,一百余个乡镇的通信、电力、供水完全中断。

2.通信装备保证信息的流通。有报警能力的单位或人员,第一时间将事件报告当地政府,由于本次地震严重性,当地政府越级上报给国家,国家立即对地震相关信息进行调查,成立抗震救灾领导小组,并将总指挥部设置在首都,并于灾区设立现场指挥部。军队总司令部立即命令有关部队迅速开展抗震救灾行动,紧急灾情和有关情况可直接上报总指挥部,减少指挥环节。救援行动中使用无线对讲机、防爆对讲机、移动电话、卫星站、卫星电话等完成救援现场内以及救援现场与异地应急平台间的数据、语音、IP电话双向通信,确保现场应急指挥和处置决策。

3.直升机及固定翼飞机运输救援队伍和医疗队伍抵达地震灾区。地震当天,空军两架伊尔-76军用运输机从首都机场起飞,运送国家地震救援队170人飞往灾区,经过两小时的飞行,两架伊尔-76型军用运输机运送国家地震紧急救援队抵达地震灾区附近城市机场。军医大学紧急抽调联合应急医疗队携带必要医疗设备乘坐直升机向灾区出发,并于次日抵达,开展救援工作。由于受灾地区特殊地形地貌,为了尽快进入灾区,救援部队只能依靠徒步强行军,而不断引发的山体滑坡,使得已疏通的道路又不断中断。救援任务严重受阻,在得到空军大力支援后,采用直升机机降的方法,将救援队伍送到全部受灾乡镇。固定翼飞机将来自离地震灾区较远地区的救援队伍运至地震灾区附近城市机场。

4.航空器装载搜救任务所需侦检装置及救援工具并运输至救援现场。救援队伍进入灾区后使用生命探测装备(声波生命探测仪、雷达生命探测仪、视频生命探测仪、红外生命探测仪、探险机器人、手持式夜视仪、红外测距仪等)搜索地震废墟下的待救人员,并使用救援工具对受灾群众展开搜救。

5.直升机运输伤员、受灾群众至安全区域。一个运输受伤人员的救援机组由飞行员、救生人员和医护人员三部分组成:救生人员分为绞车手和救生员,医护人员分为空中医生和空中卫生员。执行搜救任务的直升机除安装绞盘、担架、受伤人员专用座椅外还配备必要医疗设备等设施。与地面搜救人员通过无线对讲机等设备进行联络,根据任务地点信息,在指定地点悬停,打开舱门,绞车手利用绞车钢索将救生员缓缓放下。救生员一边摆动双脚控制钢索摆动,一边用手势不停地与绞车手交流,提示修正方位和钢索高度。到达地面后,救生员迅速将伤员固定,并向绞车手打手势,钢索吊着救生员和伤员缓缓上升。伤员抵达机舱后,医护人员对受伤人员进行紧急救护。条件满足的受灾群众利用绞车悬索救援方式将其运至安全区域。

6.直升机运输救灾物资至受灾地区,运送救灾帐篷、担架等设备器材、手术器材、血浆和急救药品食品、饮用水、棉被和其他救援物资至受灾地区,保证了灾区受灾群众及救援队伍的物资补给。

7.救援工程器械运输至受灾地区。地震发生后,地面交通系统损毁,由于灾区特殊地理位置,通向灾区的公路多为盘山公路,地震引起的山体滑坡和塌陷将公路封锁,从各地国防施工现场抽调的七百名官兵组成大型工程机械部队,携带重型挖掘机、装载机等机械,搭乘米-26赶到灾区,进行道路抢修,打通通向灾区的公路。

六、结束语

1.本文通过对航空应急救援概念、特点、基本任务的阐述,结合山地搜索救援任务特点,分别从任务环境要求和搜索救援任务本身对装备的要求两方面,分析了航空应急救援装备配备标准问题。

2.本文从航空器分类及性能分析和机载专业搜救设备的角度分析了搜索救援装备配备。基于直升机和无人机两种主要航空器,结合山地任务环境将机载专业搜救设备分为导航设备、定位设备、通信设备和专业救援作业装备等类别,对完成最终山地搜索救援装备配备,提升航山地搜索救援装备能力,形成了有力支撑。

3.本文结合航空山地应急搜索救援案例,搜索山地救援任务特点,对装备配备进行了验证。

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