海上直升机救援模拟器研究现状分析

赵守强 赵天翔 李小波 薛俊帅

摘 要：直升机海上救援是一个复杂、包含多种学科知识同时又受很多因素影响的系统体系。直升机凭借它良好的飞行特点，具有很多优势。在海上参与救援，直升机可以反应迅速，而且在救援过程中直升机上救援人员的视野很开阔，使得他们可以观察的更广，做出更好的救援行动。国内直升机救援虽然也发展迅速，可以很好的进行大多数救援行动，但是针对恶劣条件下的救援，国内还没有相应的模拟系统。在海上救援时，直升机主要是悬停状态，我们可以模拟其他领域，如汽车模拟驾驶领域、武装直升机模拟驾驶领域，进行救援直升机模拟器的研发，尤其是针对恶劣海况。

关键词：直升机海上救援；救生舱；救援模拟器

中图分类号：V275+.1 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2018）24-0055-02

Abstract： Helicopter rescue at sea is a complex system， which contains a variety of disciplines and is affected by many factors at the same time. Helicopter has many advantages by virtue of its good flying characteristics. In the rescue at sea， the helicopter can react quickly， and in the rescue process helicopter rescue personnel's vision is very broad， enables them to observe more widely， make better rescue operations. Although the domestic helicopter rescue has also developed rapidly， it can carry out most of the rescue operations well， there is no corresponding simulation system for the rescue under bad conditions in our country. In maritime rescue， helicopter is mainly in the state of hovering， so we can simulate other areas， such as the field of vehicle simulation driving， armed helicopter simulation driving field， rescue helicopter simulator research and development， especially for bad sea conditions.

Keywords： helicopter rescue at sea； rescue capsule； rescue simulator

1 概述

近年来，我国的海上航运行业发展迅速，运输船舶密度高、通航范围大，为社会、为国家带来了可观的经济效益，但与此同时，也带来了很多问题，尤其是人员在海上的安全救援问题，给我们的国家和人民的生命财产安全造成了很大的威胁，带来了严峻的挑战。目前我们的海上救援主要依靠救援船舶以及救援直升机。而直升机凭借其快速的反应机动能力，救援时能为施救人员提供开阔视野等他救援方式无法比拟的优势，成为海上救援主力。

2 海上救援现状

当前，国外发达国家的海上救援救助技术正在朝着更加安全、高效、专业、及时的方向发展。他们凭借着完备的救援救助技术、救援救助装备救援救助体系，能够做到及时、高效、安全、专业的救助，大大提高了遇险人员的生存概率。我国在遇险船只定位、查找方面，在大型船只搜寻救助方面，在及时、安全、高效方面，与发达国家还有明显的差距。

美国海岸警备队尤为突出，拥有先进的设备以及体系，拥有几千架海上救援直升机，可以二十四小时随时出动。在我国，受诸多因素影响，虽然海上救援打捞起步晚，但是国家重视，所以发展较快。救援人员也经过了良好系统的培训，专业的学习，能够完成大多数搜索救援任务，但是在恶劣条件下的搜救以及搜救打捞大型船舶明显还有待提高。

随着救援体系机制等的完善，我国水上交通事故数和死亡人数越来越少，但是仍然不能掩盖海上交通事故数量多、潜在威胁大的这一特点。在当前，国家搜救力量是搜救力量中的主力，在海上救援任务中扮演着十分重要的角色，为我们的海上救援提供着坚实的保障。传统的救助设施有两个难以克服的因素，一是搜寻、定位人员、船舶失败，海上搜救人员和专业救援设备无法在事故发生的第一时间发现并定位遇险人员；二是救援过程困难，找到海中遇险人员后，由于海况复杂等各种因素，无法及时提供救援。

3 直升机救援优势

海上救援直升机具有其他救援方式无法比拟的优势。例如，直升机的救援范围更加广阔。由于在高中飞行，所以直升机上救援人员的视野更加开阔，可以获得救援的范围就更加宽阔，于是就大大提高了救援的效率以及成功率。与之搭配的还有直升机上的侦测雷达，更大程度上的提高了我們的救援质量。其次，直升机海上救援还有应急能力快，反应迅速的特点。当人员在海上遇险，时间就是生命。直升机可以快速反应，快速机动，无疑为保障遇险人员的生命财产安全争取到了宝贵的时间。在直升机上还可以同时进行救助与救护。直升机配备有专业的救援医生，以及救护间，可以在飞机上就对重伤人员进行快速及时治疗，最大限度保障遇险人员生命。

海上救援直升机要配备组合导航以及多普勒气象雷达，还要有可靠的绞车吊索系统，高性能的红外搜索装置等等最大限度保障救援顺利、遇险人员安全的设施。

4 直升机救援模拟器研究现状

通过使用模拟平台，可以提前对救援过程中出现的问题进行预测评估，提出解决方案，并且可以减少接下来的飞机开发费用。1965年前后，世界上第一台直升机模拟器被设计制造出来。此后，直升机模拟器发展迅速。俄罗斯、美国等都相继研制了多个系列，可以用于不同救援情况的直升机模拟平台，并且取得了不错的效果，也积累了相当多的数据与经验。直升机模拟器从只有固定座椅、固定仪表显示器的“雏形”到现在高度集成，高度逼真实际救援情况，经历了很多关键技术的突破。

1894年，美国的麦道公司设计了UAV、UH-60倾转旋翼机在内的多个系列飞机模拟器，可以进行飞行姿态控制、设备设计等任务。

1947年，加拿大CAE公司设计制造了7通道视觉系统以及三维自由度摆动平台，并且可以提供红外线成像，已经成为目前世界上第一的飞行器模拟平台供应商。

1991年，法国的宇航可以公司与德国的MBD公司合作研发包括控制系统与火炮系统的“虎”式直升机模拟平台。

我国的模拟器研究工作刚刚起步，直升机设计研究院设计并建造了我国第一个直升机模拟器。该设计院所研发改进的直升机到达30多个型号，包括直八、直九等系列，性能已经达到国际先进水平。

1975年，中国蓝天航空科技公司成立，这是我们国内第一个可以同时进行设计、研发、制造的高科技、专业化公司。该公司研制了多个系列海上救援直升机模拟器，最具代表性的是CH-47大型运输直升机模拟器。

空军航空大学于2002年研究并制造了一款全任务直升机模拟平台，并且很快便通过了相关专业鉴定检测。这款全任务直升机模拟平台几乎涵盖了所有实际救援中需要满足的内容，包括起降、悬停、气象模拟甚至编队模拟，为我国的直升机模拟平台注入了新的能量。

大连海事大学实验室专门针对恶劣气候条件以及海洋情况下建立了一个直升机救助训练模拟室。该模拟室是我国首个用于海上直升机悬停救援的实验室，并且注重于针对恶劣条件下的救援。实验室内有一个大型模拟海洋池，长宽深为50m*30m*10m（最深处），为了更加真实的模拟海上实际救援情况，专门从国外引进了两个造浪球（W180F），用于在模拟海洋池中制造不同等级的海浪，模拟恶劣海况下的救援行动。整个直升机海上悬停救援系统还包括模拟直升机救生舱，救生舱上方为天车系统与六自由度平台系统。天车系统不但可以为模拟舱提供安装平台，还是很重要的承重装置。六自由度平台系统则可以最大程度的模拟直升机的悬停，模拟出救援时的直升机状态。救生舱外形则是仿制S-76C+救援直升机，内部结构设计由我们贴合教学模拟实际进行改装，这一部分是模拟救援，体会、重现海上实际救援时最重要、最关键的部分。救生舱顶部门口位置安装有绞车，绞车手可以在机舱内通控制绞车遥控器进行绞车的上升与下降。

5 结束语

从海上搜救设备来看，我们缺乏自主知识产权，大多依赖进口，尤其是很多关键技术与工艺，遭到国外技术封锁，严重制约着我们的搜救设备研制以及航运事业的发展。从国际大环境以及未来发展来看，先进的装备、搜救人员良好的素质、及时快速的应对突发情况等等在海上救援任务中发挥着决定性的作用。因此，为满足我们的实际救援需求，更好的保护、救援人民的生命财产安全，我们应该加强这些方面的关键技术研究，搭建直升机海上救援模拟训练平台，加强对机舱的机械结构设计，为实际海域执行救援任务提供经验与数据。

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